CN113173765A - 应用于处理农村生活污水的湿地复合填料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了应用于处理农村生活污水的湿地复合填料及其制备方法，其原料包括粉煤灰、生石灰、水泥、黄沙和铁屑，通过破碎、制浆、注模成胚、发气初凝、切割和养护制备得到成品湿地复合填料。本发明按规定的重量组分及相对应的制备流程利用粉煤灰、生石灰、水泥、黄沙和铁屑作为原料制备出湿地复合填料。本发明制备的湿地复合填料含有大量均匀而细小的气孔，大大增加了湿地复合填料的比表面积，使得湿地复合填料与污水能够充分接触，利于微生物生长，从而能够充分吸附、过滤与截留污染物，其处理效果更好；本发明制备的湿地复合填料整体规格均匀，所有湿地复合填料都能起到处理效果，其利用率更高。

Description

应用于处理农村生活污水的湿地复合填料及其制备方法
技术领域
本发明涉及生活污水治理湿地，特别是应用于处理农村生活污水的湿地复合填料及其制备方法。
背景技术
随着农村经济的发展，农村地区生活水平不断提高，城镇化进程也不断推进，因此对居住环境的要求也越来越高。同时，农村生活污水的排放量也不断增加。由于治理资金短缺和农村水环境保护意识的淡薄，农村地区的生活污水未经处理就直接排放，未经处理或处理不当的生活污水已成为河流湖泊水质恶化的主要原因之一。近年来，随着国家对农村水环境治理越来越重视，农村生活污水处理的技术也日趋成熟。人工湿地处理技术是人们模拟天然湿地系统结构和功能而建造的、可控制运行的湿地系统，用以对受污染水进行处理的一种技术，由围护结构、填料、水生植被等部分构成。当水进入人工湿地时，其污染物被床体吸附、过滤、分解而达到水质净化作用。
人工湿地处理技术所针对的污染物(环境影响主力因子)主要为氮、磷、悬浮物(SS)、有机物(BOD、COD)、重金属等。因其具有处理效果好、建设和运行费用低、易于维护管理等特点，在农村生活污水处理中广泛应用。填料是人工湿地处理技术中最核心的部分，它不仅是微生物的载体，同时也参与到水质净化中来，通过填料与污水的密切接触，在物理、化学和生物综合协同作用下，去除污水中的污染物质，达到净化水质目的。
目前广泛应用于人工湿地技术的填料，多由石英沙、砾石、鹅卵石等不同粒径的材料组成，虽然能在一定程度上实现对污染物的去除，但存在一定的缺陷：
1)这类填料功能单一，其本身是惰性的，基本上不与污水中的污染物发生物理化学反应，这类填料应用到湿地中处理磷，完全是靠湿地上植被来吸收磷从而达到除磷目的，即传统填料仅起到过滤作用；2)湿地运行一段时间后，由于填料间的空隙越来越小，越来越少，极易堵塞造成积水或外溢，湿地的处理效果明显下降；3)由于这类填料采用的不同粒径的填料组成，起主要作用的粒径最小的那部分，对于湿地整体来说，利用率不高。
所以，现有的人工湿地填料存在功能单一、处理效果较差和填料利用率不高的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供应用于处理农村生活污水的湿地复合填料及其制备方法。本发明具有功能多样、处理效果相对更好且填料利用率更高的优点。
本发明的技术方案：应用于处理农村生活污水的湿地复合填料，由以下重量成分组成：粉煤灰60～75份、生石灰6～12份、水泥6～12份、黄沙6～9份、铁屑0.1～0.6份和水4～10份。
前述的应用于处理农村生活污水的湿地复合填料，由以下重量成分组成：粉煤灰65～70份、生石灰8～10份、水泥8～10份、黄沙7～8份、铁屑0.2～0.5份和水6～9份。
前述的应用于处理农村生活污水的湿地复合填料，由以下重量成分组成：粉煤灰66.5份、生石灰9份、水泥9份、黄沙7.5份、铁屑0.35份和水7.5份。
应用于处理农村生活污水的湿地复合填料的制备方法，包括以下步骤：
A、原料破碎：按粉煤灰、生石灰和铁屑破碎成粉状，得半成品a；
B、制备浆料：将水泥、黄沙和水添加到半成品a中搅拌均匀，得浆料b；
C、制备胚体：将浆料a注入模具中并通蒸汽加热至50℃左右，得胚体c；
D、发气初凝：将胚体c加热至60～85℃进行发气初凝，加热时间为1.5～2h，得半成品d；
E、制备颗粒：将半成品d进行切割，得颗粒e；制备成品：将颗粒e在160～220℃的条件下养护12h以上，的成品f。
前述的应用于处理农村生活污水的湿地复合填料的制备方法，步骤D所述的发气初凝，其具体内容为：将胚体c加热至65～80℃持续1.5～2h。
前述的应用于处理农村生活污水的湿地复合填料的制备方法，步骤F所述的制备成品，其具体内容为：将颗粒e在180～200℃的条件下养护12h以上；所述养护为保持在此条件下，各种成分继续反应，使得成品的强度进一步增强，孔隙率进一步提高。
前述的应用于处理农村生活污水的湿地复合填料的制备方法，步骤E所述的制备颗粒，其具体内容为：颗粒e的粒径在2～4cm。
与现有技术相比，本发明按规定的重量组分及相对应的制备流程利用粉煤灰、生石灰、水泥、黄沙和铁屑作为原料制备出湿地复合填料。本发明制备的湿地复合填料不但可以通过填料中的各种成分来吸附磷并与之发生反应从而达到除磷固磷效果，也可以利用湿地上的植被来吸收磷，本填料上生长的微生膜也可以吸附吸收磷，本填料相比传统填料功能多样；本发明制备的湿地复合填料含有大量均匀而细小的气孔，大大增加了湿地复合填料的比表面积，使得湿地复合填料与污水能够充分接触，利于微生物生长，从而能够充分吸附、过滤与截留污染物，其处理效果更好；本发明制备的湿地复合填料整体规格均匀，所有湿地复合填料都能起到处理效果，其利用率更高。
所以，本发明具有功能多样、处理效果相对更好且填料利用率更高的优点。
进一步的，采用本发明制备湿地复合填料，其原料采用粉煤灰、生石灰、水泥、黄沙和铁屑，不仅来源广泛而且成本较低。
本发明制备的湿地复合填料，在发气初凝过程中，各成分间相互反应产生气体，致胚体膨胀充满模具，其内部形成大量气泡，使得胚体逐渐稠化硬化，最终成品的填料堆积空隙率大(可达50％以上)，可提供足够的空隙来供微生物生长；且填料容重相对较小，装填容易，可极大减少人工操作强度，降低使用成本。增加了铁屑成分，克服了传统填料对污水中磷去除率低的问题，满足了污水处理中磷的达标排放要求。
本发明制备的湿地复合填料，制作方法简单，生产周期短，生产成本低。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。应用于处理农村生活污水的湿地复合填料，由以下重量成分组成：粉煤灰60～75份、生石灰6～12份、水泥6～12份、黄沙6～9份、铁屑0.1～0.6份和水4～10份。
应用于处理农村生活污水的湿地复合填料的制备方法，包括以下步骤：
A、原料破碎：按粉煤灰、生石灰和铁屑破碎成粉状，得半成品a；
B、制备浆料：将水泥、黄沙和水添加到半成品a中搅拌均匀，得浆料b；
C、制备胚体：将浆料a注入模具中并通蒸汽加热至50℃左右，得胚体c；
D、发气初凝：将胚体c加热至60～85℃进行发气初凝，加热时间为1.5～2h，得半成品d；
E、制备颗粒：将半成品d进行切割，得颗粒e；制备成品：将颗粒e在160～220℃的条件下养护12h以上，的成品f。
步骤D所述的发气初凝，其具体内容为：将胚体c加热至65～80℃持续1.5～2h。
步骤F所述的制备成品，其具体内容为：将颗粒e在180～200℃的条件下养护12h以上；所述养护为保持在此条件下，各种成分继续反应，使得成品的强度进一步增强，孔隙率进一步提高。
步骤E所述的制备颗粒，其具体内容为：颗粒e的粒径在2～4cm。
实施例2。应用于处理农村生活污水的湿地复合填料，由以下重量成分组成：粉煤灰65～70份、生石灰8～10份、水泥8～10份、黄沙7～8份、铁屑0.2～0.5份和水6～9份。
应用于处理农村生活污水的湿地复合填料的制备方法，包括以下步骤：
A、原料破碎：按粉煤灰、生石灰和铁屑破碎成粉状，得半成品a；
B、制备浆料：将水泥、黄沙和水添加到半成品a中搅拌均匀，得浆料b；
C、制备胚体：将浆料a注入模具中并通蒸汽加热至50℃左右，得胚体c；
D、发气初凝：将胚体c加热至60～85℃进行发气初凝，加热时间为1.5～2h，得半成品d；
E、制备颗粒：将半成品d进行切割，得颗粒e；制备成品：将颗粒e在160～220℃的条件下养护12h以上，的成品f。
步骤D所述的发气初凝，其具体内容为：将胚体c加热至65～80℃持续1.5～2h。
步骤F所述的制备成品，其具体内容为：将颗粒e在180～200℃的条件下养护12h以上；所述养护为保持在此条件下，各种成分继续反应，使得成品的强度进一步增强，孔隙率进一步提高。
步骤E所述的制备颗粒，其具体内容为：颗粒e的粒径在2～4cm。
实施例3。应用于处理农村生活污水的湿地复合填料，由以下重量成分组成：粉煤灰66.5份、生石灰9份、水泥9份、黄沙7.5份、铁屑0.35份和水7.5份。
应用于处理农村生活污水的湿地复合填料的制备方法，包括以下步骤：
A、原料破碎：按粉煤灰、生石灰和铁屑破碎成粉状，得半成品a；
F、制备浆料：将水泥、黄沙和水添加到半成品a中搅拌均匀，得浆料b；
G、制备胚体：将浆料a注入模具中并通蒸汽加热至50℃左右，得胚体c；
H、发气初凝：将胚体c加热至60～85℃进行发气初凝，加热时间为1.5～2h，得半成品d；
I、制备颗粒：将半成品d进行切割，得颗粒e；制备成品：将颗粒e在160～220℃的条件下养护12h以上，的成品f。
步骤D所述的发气初凝，其具体内容为：将胚体c加热至65～80℃持续1.5～2h。
步骤F所述的制备成品，其具体内容为：将颗粒e在180～200℃的条件下养护12h以上；所述养护为保持在此条件下，各种成分继续反应，使得成品的强度进一步增强，孔隙率进一步提高。
步骤E所述的制备颗粒，其具体内容为：颗粒e的粒径在2～4cm。

Claims (7)

1.应用于处理农村生活污水的湿地复合填料，其特征在于，由以下重量成分组成：粉煤灰60～75份、生石灰6～12份、水泥6～12份、黄沙6～9份、铁屑0.1～0.6份和水4～10份。
2.根据权利要求1所述的应用于处理农村生活污水的湿地复合填料，其特征在于，由以下重量成分组成：粉煤灰65～70份、生石灰8～10份、水泥8～10份、黄沙7～8份、铁屑0.2～0.5份和水6～9份。
3.根据权利要求1所述的应用于处理农村生活污水的湿地复合填料，其特征在于，由以下重量成分组成：粉煤灰66.5份、生石灰9份、水泥9份、黄沙7.5份、铁屑0.35份和水7.5份。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的应用于处理农村生活污水的湿地复合填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、原料破碎：按粉煤灰、生石灰和铁屑破碎成粉状，得半成品a；
B、制备浆料：将水泥、黄沙和水添加到半成品a中搅拌均匀，得浆料b；
C、制备胚体：将浆料a注入模具中并通蒸汽加热至50℃左右，得胚体c；
D、发气初凝：将胚体c加热至60～85℃进行发气初凝，加热时间为1.5～2h，得半成品d；
E、制备颗粒：将半成品d进行切割，得颗粒e；
F、制备成品：将颗粒e在160～220℃的条件下养护12h以上，的成品f。
5.根据权利要求4所述的应用于处理农村生活污水的湿地复合填料的制备方法，其特征在于，步骤D所述的发气初凝，其具体内容为：将胚体c加热至65～80℃持续1.5～2h。
6.根据权利要求4所述的应用于处理农村生活污水的湿地复合填料的制备方法，其特征在于，步骤F所述的制备成品，其具体内容为：将颗粒e在180～200℃的条件下养护12h以上。
7.根据权利要求4所述的应用于处理农村生活污水的湿地复合填料的制备方法，其特征在于，步骤E所述的制备颗粒，其具体内容为：颗粒e的粒径在2～4cm。
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《路面施工手册》编写组编: "《路面》", 31 October 1980, 人民交通出版社 *

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