本发明涉及水处理材料
技术领域：
，尤其涉及一种人工湿地除磷基质材料的制备方法。
背景技术：
：人工湿地是一种新型废水处理工艺，利用基质一植物一微生物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收、微生物分解来实现对污水的高效净化。利用人工湿地处理废水作为一种低投资、低能耗、低处理成本的废水生态处理技术已逐渐被世界各国所接受。基质(又称填料)是人工湿地的重要组成，选择合适的基质可以提高氮磷的去除效果。研究表明，人工湿地对磷的去除机制主要是基质的吸附作用。因此，选择有效的湿地基质对水体中磷的去除意义重大。而一般人工湿地基质如砂土、砾石等除磷效果较差，具有高孔隙度和吸附性的页岩、蛭石、方解石、多孔介质(LECA)、沸石等处理效果较好，但因成本较高等同题较难进行推广应用。因此，探索发现新型湿地基质填料，达到高效除磷的目的，特别是将吸附能力强，无环境危害的农业废弃物加以合理利用，具有重要的现实意义。技术实现要素：本发明针对现有的缺点，公开了一种原料易得、成本低廉、性能优良的人工湿地除磷基质材料的制备方法，不仅充分利用了农业废弃物资源，还解决了现有人工湿地除磷基质欠缺的技术问题。为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。一种人工湿地除磷基质材料的制备方法，包括以下步骤，A.清洗河蚌蚌壳，去除蚌壳表面的污泥和蚌壳内的河蚌残体，自然风干；B.将自然风干的蚌壳粉碎成直径为30-50mm的碎片；C.进一步粉碎碎片，得到粉碎后的蚌壳碎片；D.筛选粉碎后的蚌壳碎片，制得人工湿地用除磷基质材料。作为优选，步骤A，将河蚌蚌壳用自来水清洗，去除蚌壳表面的污泥和蚌壳内的河蚌残体，自然风干。作为优选，步骤B，用粗碎机将自然风干的蚌壳粉碎成直径为30-50mm的碎片。作为优选，步骤C，用转速为10000rpm-30000rpm的高速粉碎机进一步粉碎碎片，粉碎时间为1-5分钟。作为优选，步骤D，将粉碎后的蚌壳碎片用5目或10目或20目或40目或60目或100目筛网筛选，得到粒径为将粉碎后的蚌壳碎片用100目或80目或60目或40目或20目或10目或5目筛网筛选，得到粒径为0.15-0.3mm或0.3-0.45mm或0.45-0.9mm或0.9-2mm或2-4mm或4-10mm或10-20mm的蚌壳颗粒。作为优选，分别用5目、10目、20目、40目、60目、100目筛网振动筛分机进行分级筛选。作为优选，步骤D，人工湿地用除磷基质材料体积密度控制到1300-1800kg/m3。与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明将农业废弃物蚌壳作为资源进行再利用，以蚌壳为原料制备人工湿地除磷基质，在人工湿地污水处理系统中，可高效、长效对含磷污水进行处理，使用该人工湿地基质不仅可以显著降低污水处理的运行成本，而且该基质使用后还可以作为肥料，真正实现废弃 物资源循环利用，实现社会效益、经济效益及环境效益的统一。附图说明图1是测定污水中的磷去除率装置的结构示意图。具体实施方式实施例1一种人工湿地除磷基质材料的制备方法，包括以下步骤，A.清洗河蚌蚌壳，去除蚌壳表面的污泥和蚌壳内的河蚌残体，自然风干；B.将自然风干的蚌壳粉碎成直径为30mm的碎片；C.进一步粉碎碎片，得到粉碎后的蚌壳碎片；D.筛选粉碎后的蚌壳碎片，制得人工湿地用除磷基质材料。实施例2一种人工湿地除磷基质材料的制备方法，包括以下步骤，A.将河蚌蚌壳用自来水清洗，去除蚌壳表面的污泥和蚌壳内的河蚌残体，自然风干；B.用粗碎机将自然风干的蚌壳粉碎成直径为50mm的碎片；C.用转速为10000rpm的高速粉碎机进一步粉碎碎片，得到粉碎后的蚌壳碎片，粉碎时间为1分钟；D.将粉碎后的蚌壳碎片用100目筛网筛选，得到粒径为0.15-0.3mm的蚌壳颗粒。制得的人工湿地用除磷基质材料体积密度控制到1800kg/m3。实施例3一种人工湿地除磷基质材料的制备方法，包括以下步骤，A.清洗河蚌蚌壳，去除蚌壳表面的污泥和蚌壳内的河蚌残体，自然风干；B.将自然风干的蚌壳粉碎成直径为35mm的碎片；C.进一步粉碎碎片，得到粉碎后的蚌壳碎片；D.将粉碎后的蚌壳碎片用80目筛网筛选，得到粒径为0.3-0.45mm的蚌壳颗粒。制得的人工湿地用除磷基质材料体积密度控制到1700kg/m3。实施例4一种人工湿地除磷基质材料的制备方法，包括以下步骤，A.清洗河蚌蚌壳，去除蚌壳表面的污泥和蚌壳内的河蚌残体，自然风干；B.将自然风干的蚌壳粉碎成直径为32mm的碎片；C.进一步粉碎碎片，得到粉碎后的蚌壳碎片；D.将粉碎后的蚌壳碎片用60目筛网筛选，得到粒径为0.45-0.9mm的蚌壳颗粒。制得的人工湿地用除磷基质材料体积密度控制到1600kg/m3。实施例5一种人工湿地除磷基质材料的制备方法，包括以下步骤，A.将河蚌蚌壳用自来水清洗，去除蚌壳表面的污泥和蚌壳内的河蚌残体，自然风干；B.用粗碎机将自然风干的蚌壳粉碎成直径为45mm的碎片；C.用转速为30000rpm的高速粉碎机进一步粉碎碎片，得到粉碎后的蚌壳碎片，粉碎时间为5分钟；D.将粉碎后的蚌壳碎片用40目筛网筛选，得到粒径为0.9-2mm的蚌壳颗粒。制得的人工湿地用除磷基质材料体积密度控制到1500kg/m3。实施例6一种人工湿地除磷基质材料的制备方法，包括以下步骤，A.将河蚌蚌壳用自来水清洗，去除蚌壳表面的污泥和蚌壳内的河蚌残体，自然风干；B.用粗碎机将自然风干的蚌壳粉碎成直径为31mm的碎片；C.用转速为20000rpm的高速粉碎机进一步粉碎碎片，得到粉碎后的蚌壳碎片，粉碎时间为1-5分钟；D.将粉碎后的蚌壳碎片用20目筛网筛选，得到粒径为2-4mm的蚌壳颗粒。制得的人工湿地用除磷基质材料体积密度控制到1400kg/m3。实施例6制得的人工湿地用除磷基质材料，经X射线荧光光谱分析，人工湿地用除磷基质材料组分如下表所示：组分CaOSiO2Al2O3Fe2O3Na2OMgOMn2O3P2O5TiO2K2O含量％91.064.031.261.130.9620.6650.190.1510.1260.124实施例6制得的人工湿地用除磷基质材料，经全自动比表面积及孔隙度分析仪分析，该基质机构特征如下表：实施例7一种人工湿地除磷基质材料的制备方法，包括以下步骤，A.将河蚌蚌壳用自来水清洗，去除蚌壳表面的污泥和蚌壳内的河蚌残体，自然风干；B.用粗碎机将自然风干的蚌壳粉碎成直径为31mm的碎片；C.用转速为20000rpm的高速粉碎机进一步粉碎碎片，得到粉碎后的蚌壳 碎片，粉碎时间为1-5分钟；D.将粉碎后的蚌壳碎片用10目筛网筛选，得到粒径为4-10mm的蚌壳颗粒。制得的人工湿地用除磷基质材料体积密度控制到1300kg/m3。实施例8一种人工湿地除磷基质材料的制备方法，包括以下步骤，A.将河蚌蚌壳用自来水清洗，去除蚌壳表面的污泥和蚌壳内的河蚌残体，自然风干；B.用粗碎机将自然风干的蚌壳粉碎成直径为31mm的碎片；C.用转速为20000rpm的高速粉碎机进一步粉碎碎片，得到粉碎后的蚌壳碎片，粉碎时间为1-5分钟；D.将粉碎后的蚌壳碎片用5目筛网筛选，得到粒径为10-20mm的蚌壳颗粒。制得的人工湿地用除磷基质材料体积密度控制到1300kg/m3。实施例9人工湿地除磷基质材料对河水中的磷去除率计算：如图1所示，在Φ100×300mm的PVC管制成的模拟人工湿地装置中，填入1-2kg实施例1制成的人工湿地除磷基质材料，将河水加入50L的水桶1中，河水的磷含量0.2-1.0mg/L，将水桶1中的水以50-100mL/h的流量(流速通过蠕动泵2控制)流入到人工湿地模拟装置3中，12-24h后检测出水的磷浓度，与进水的磷浓度比较，计算人工湿地模拟装置3中除磷基质对河水中磷的去除效果，经计算人工湿地除磷基质材料对河水中的磷去除率达90％以上。其中使用的人工湿地模拟装置3包括除磷基质填料柱31和基质填充柱32，除磷基质填料柱31内设有人工湿地除磷基质材料。实施例10人工湿地除磷基质材料对河水中的磷去除率计算：如图1所示，在Φ100×300mm的PVC管制成的模拟人工湿地装置中，填入1-2kg实施例1制成的人工湿地除磷基质材料，将黑鱼养殖污水加入50L的水桶1中，黑鱼养殖废水的磷浓度为0.4-2.0mg/L，以50-100mL/h的流量将水桶1中的水流入到人工湿地模拟装置3中，12-24h后检测出水的磷浓度，与进水的磷浓度比较，计算人工湿地模拟装置3中人工湿地除磷基质材料对黑鱼养殖污水中磷的去除效果，经计算人工湿地除磷基质对黑鱼养殖污水中的磷去除率达90％以上。其中使用的人工湿地模拟装置3包括除磷基质填料柱31和基质填充柱32，除磷基质填料柱31内设有人工湿地除磷基质材料。总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。当前第1页1 2 3