专利名称：用于人工湿地系统的箱式弹簧填料的制作方法
技术领域：
本发明涉及化工、环保工程领域，尤其是一种价格低廉，主要应用于人工湿地系 统，可高效去除污水中污染物的新型填料。
背景技术：
水资源是人类与生物体赖以生存和发展必不可少的物质，但世界上可供人类利用 的水资源极为有限，仅为地球水资源的0. 64%。尽管如此，由于人类活动还使大量污染物排 入水体，造成水体大面积污染，因此保护水资源日趋重要起来。
人工湿地技术是一种具有净化污染物效果好、费用低、易维护等特点的污水处理 技术，它的系统配置可塑性强，对负荷变化适应性强，而且有较好的有机物、营养物质去除 能力，除此之外其生态环境效益显著。同时它采用工程学方法，并将生态学四大基本原理 (循环再生原理、和谐共存原理、整体优化原理、区域分异原理)运用在水资源保护领域。 人工湿地系统由填料基质、在饱和水和厌氧基质中生长的植物和好氧或厌氧微生物种群组 成，主要通过离子交换或络合及沉淀作用、植物的积累和吸收作用以及微生物的生物化学 作用来完成对污水中的氮、磷等富营养化元素的吸收。其中填料基质的耐冲击负荷能力、吸 附速度、改善土壤肥效、抗堵塞能力都在一定程度上影响吸附的效果。现今的填料主要是沸 石、无烟煤、页岩、蛭石、陶瓷滤料、砾石、高炉钢渣和生物陶粒等，这些填料体积和重量多很 庞大，且孔隙率比较小容易堵塞，清洗不方便。除此之外，现今填料比表面积小、生物吸附能 力不强，导致其容易饱和，也缩短了运行周期。
另一方面，我国塑料生产行业比较发达。目前我国塑料制品产量约为350万吨/ 年，在世界产量排名上居于首位。其中多种塑料产品，如PVC塑料制品等产量已位于全球首 位。我国对于塑料的大量使用并且丢弃造成白色污染的日趋严重，废弃塑料的回收利用成 为当今我国主要环境治理问题。发明内容
本发明的目的在于研制出一种抗堵塞能力强、轻便、吸附能力强同时运行周期长 的人工湿地填料，以有效地治理水体污染问题。
本发明实现的技术方案是
本发明的用于人工湿地系统的箱式弹簧填料，由中空的箱式结构1和弹簧状填料 2组成；弹簧状填料2悬挂于箱式结构1内部，箱式结构1六面开有若干孔。
进一步，箱式结构的开孔率约占其总表面积的70% 90%，开孔的直径在10 IOOmm0
进一步，箱式结构体积大约为0. 1 0. 3m3,长500 700mm，宽500 700mm，高 400 600mm。
进一步，弹簧状填料占箱式结构内部容积的80% 90%，填料直径为30 60mm， 填料的间距为20 50mm。
本发明的箱式结构和弹簧状填料其原料均来源于聚氯乙烯、聚丙烯、维尼纶或尼 龙等废弃塑料，相比以往的砾石、石英砂等填料要轻便很多。将弹簧状填料悬挂于箱式结构 内部，并引入菌种进行培养，这样污水经过箱式结构表面的开孔进出填料，水中污染物与填 料上的微生物进行生物化学反应被吸附在箱式弹簧填料中，从而达到去除水中污染物的效: O
本发明的优点是1)充分回收利用废弃塑料，在减轻现实环境中的塑料污染的同 时也降低了用于人工湿地系统填料的原料价格；2)本发明系以废弃塑料为原料，所制成的 湿地填料比现今常用的湿地填料都要轻便得多；3)箱式弹簧状结构由于提供了相对大的 比表面积，提高了湿地填料的生物吸附能力，可有效提高污水中污染物的去除效率；4)本 发明的箱式结构提供了相对大的容污能力，可延长填料的运行周期。
下表是本发明的箱式弹簧填料进出水COD与停留时间关系表
权利要求
1.一种用于人工湿地系统的箱式弹簧填料，其特征是由箱式结构(1)与弹簧状填料 (2)组成；弹簧状填料(2)悬挂于箱式结构(1)内部；箱式结构六面开有若干孔。
2.如权利要求1所述的箱式弹簧填料，其特征是所述的开孔直径为10 100mm，开孔 率为箱式结构总表面积的70% 90%。
3.如权利要求1所述的箱式弹簧填料，其特征是所述的箱式结构体积为0.1 0. 3m30
4.如权利要求1所述的箱式弹簧填料，其特征是所述的弹簧状填料直径为30 60mm， 填料间距为20 50mm。
5.如权利要求1所述的箱式弹簧填料，其特征是所述的箱式结构和弹簧状填料均由回 收的废弃塑料制成，回收的废弃塑料包括聚氯乙烯、聚丙烯、维尼纶和尼龙。
全文摘要
本发明涉及用于人工湿地系统的箱式弹簧填料，由箱式结构与弹簧状填料组成。弹簧状填料悬挂于箱式结构内部，填料的间距为20～50mm；箱式结构六面开有若干孔，开孔率在70％～90％，孔径为10～100mm；箱式结构体积为0.1～0.3m3，弹簧状填料占箱式结构内部体积的80％～90％；单个弹簧状填料直径为30～60mm。本发明的原料来源于回收的废弃塑料，包括聚氯乙烯、聚丙烯、维尼纶和尼龙等。本发明为塑料废弃物提供了一条崭新的处理途径的同时解决了湿地填料的各种问题。
文档编号C02F3/34GK102030414SQ20101054248
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者丁辉, 孙贻超, 张艳华, 邓小文, 马超 申请人:天津大学