磁性光催化资源循环利用型人工吸附浮床的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种磁性光催化资源循环利用型人工吸附浮床，由光催化层、磁性除氮吸附层和磁性脱磷吸附层从上往下依次堆叠而成，所述的光催化层悬浮于水面以上，磁性除氮吸附层、磁性脱磷吸附层浸入在水面以下。本发明的磁性光催化资源循环利用型人工微吸附浮床投放简单，平时无需人工维护，二次功能恢复通过简单的水冲洗及阳光暴晒，二次喷涂即可实现功能恢复；污泥、秸秆等废弃物基质材料的制备，使用暴晒，超声分散等技术手段，不添加任何二次污染化工原料，不会造成新的环境污染。具有投入成本低，避免二次污染，通过消耗河道污泥，实现工农业废弃物的资源化、绿色化循环利用等优点。
【专利说明】磁性光催化资源循环利用型人工吸附浮床
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境工程污水处理领域，特别涉及微污染水处理、河道水处理的磁性光催化资源循环利用型人工吸附浮床，适用于处理微污染水、微污染湖(河)水等。
【背景技术】
[0002]近十年来，我国工业化和城镇化的迅速发展，人民的生活水平日益提高，但是人们在生产、生活中对水环境的污染也日益加重。湖水、河水及各种水体中污染物不断增加，城市河道、湖水以氮化物、磷化物和COD (化学需氧量)超标尤为严重。这些污染物在水体中分布广泛、难降解、导致水体富营养化，作用时间长，且存在长期生活污水排放导致的叠加效应。氮、磷是水体中有益生物需求量最少的物质，因此水体中的氮、磷及COD的含量决定着水体的好坏程度，也是水体污染处理的主要对象。
[0003]河水、河道水、湖水等水体中，本生氮、磷及COD不同于一般的废水,存在着含量低、难降解等问题，而且目前的常规脱氮除磷的各种处理工艺之间存在着相互影响和制约因素，容易形成二次污染。为了寻找一种高效的脱氮除磷及COD处理方法，需要对人工吸附浮床进行改善，提高人工吸附浮床的微污染水脱氮除磷效率，降低使用费用，同时延长有效使用周期。针对平时污水处理及工农业生产带来的污泥、梧桐叶、花生壳等物质，如果能将这些废弃物结合到人工吸附浮床，将会是一项变废为宝，实现资源循环利用的绿色水处理技术。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种结构合理，投入成本低，二次功能恢复简单，避免二次污染，通过消耗河道污泥，实现工农业废弃物的资源化、绿色化循环利用等优点的磁性光催化资源循环利用型人工吸附浮床。
[0005]本发明技术方案为:一种磁性光催化资源循环利用型人工吸附浮床，由光催化层、磁性除氮吸附层和磁性脱磷吸附层从上往下依次堆叠而成，所述的光催化层悬浮于水面以上，磁性除氮吸附层、磁性脱磷吸附层浸入在水面以下；
所述的光催化层由石墨烯构成，在阳光下进行光催化反应，降低水体中COD指标和通过石墨烯的极高比表面积增大吸附量，大幅提高二氧化钛等无机物质的光催化去除COD效率；
所述的磁性除氮吸附层利用废石、矿渣、污泥、花生壳、梧桐叶、秸杆等量复合，大幅增大比表面积,高效去除水体中的氮含量；
所述的磁性脱磷吸附层利用废石、矿渣、污泥、秸杆等量复合，大幅增大比表面积，同时利用功能填料的阳离子交换能力和离解钙和磷复合形成磷固体液，被强化吸附层吸收，高效去除水体中的磷含量。
[0006] 本发明进一步的改进在于:在三层功能层中均可使用污泥，使其成为高效吸附剂；所述的污泥的主要成分为氰乙酸酯(C5H7N02)，碳含量较高，通过活化结合复合石墨烯的方法应用到三层功能层中。
[0007]本发明的有益效果是:本发明的磁性光催化资源循环利用型人工微吸附浮床投放简单，平时无需人工维护，二次功能恢复通过简单的水冲洗及阳光暴晒，二次喷涂即可实现功能恢复；污泥、秸杆等废弃物基质材料的制备，使用暴晒，超声分散等技术手段，不添加任何二次污染化工原料，不会造成新的环境污染。具有投入成本低，避免二次污染，通过消耗河道污泥，实现工农业废弃物的资源化、绿色化循环利用等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为磁性光催化资源循环利用型人工微吸附浮床结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0010]如图1所示，本发明提供的磁性光催化资源循环利用型人工吸附浮床，由光催化层1、磁性除氮吸附层2和磁性脱磷吸附层3从上往下依次堆叠而成，所述的光催化层I悬浮于水面4以上，磁性除氮吸附层2、磁性脱磷吸附层3浸入在水面4以下；
所述的光催化层I由石墨烯构成，在阳光下进行光催化反应，降低水体中COD指标和通过石墨烯的极高比表面积增大吸附量，大幅提高二氧化钛等无机物质的光催化去除COD效率；
所述的磁性除氮吸附层2利用废石、矿渣、污泥、花生壳、梧桐叶、秸杆等量复合，大幅增大比表面积,高效去除水体中的氮含量；
所述的磁性脱磷吸附层3利用废石、矿渣、污泥、秸杆等量复合，大幅增大比表面积，同时利用功能填料的阳离子交换能力和离解钙和磷复合形成磷固体液，被强化吸附层吸收，高效去除水体中的磷含量。
[0011]在三层功能层中均可使用污泥，使其成为高效吸附剂；
所述的污泥的主要成分为氰乙酸酯(C5H7N02)，碳含量较高，通过活化结合复合石墨烯的方法应用到三层功能层中。
[0012]本发明的使用原理:通过磁性光催化资源循环利用型人工吸附浮床的整体永磁型特点，在浮床周围形成局部磁场，对磁性絮状物(水处理残留)进行直接吸附，对非磁性污染物、杂质金属离子等进行磁化，提高微污染水的生物水净化进程及降解效率。
[0013] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种磁性光催化资源循环利用型人工吸附浮床，其特征在于:由光催化层(I)、磁性除氮吸附层(2)和磁性脱磷吸附层(3)从上往下依次堆叠而成，所述的光催化层(I)悬浮于水面(4)以上，磁性除氮吸附层(2)、磁性脱磷吸附层(3)浸入在水面(4)以下； 所述的光催化层(I)由石墨烯构成，在阳光下进行光催化反应，降低水体中COD指标和通过石墨烯的极高比表面积增大吸附量，大幅提高二氧化钛等无机物质的光催化去除COD效率； 所述的磁性除氮吸附层(2)利用废石、矿渣、污泥、花生壳、梧桐叶、秸杆等量复合，大幅增大比表面积,高效去除水体中的氮含量； 所述的磁性脱磷吸附层(3)利用废石、矿渣、污泥、秸杆等量复合，大幅增大比表面积，同时利用功能填料的阳离子交换能力和离解钙和磷复合形成磷固体液，被强化吸附层吸收，高效去除水体中的磷含量。
2.根据权利要求1所述的磁性光催化资源循环利用型人工吸附浮床，其特征在于:在三层功能层中均可使用污泥，使其成为高效吸附剂； 所述的污泥的主要成分为氰乙酸酯(C5H7N02)，碳含量较高，通过活化结合复合石墨烯的方法应用到三层功 能层中。
【文档编号】C02F1/42GK103991921SQ201410245791
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】王晓华, 周晓锋, 张焕林 申请人:盐城师范学院