一种蚯蚓生物滤池的滤料制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种蚯蚓生物滤池的滤料制备方法，整个滤料由蚯蚓处理层、中间层和承托层组成，承托层由粗石英块和火山岩块组成，起到污水导流的作用，也有去除部分污染物的功能。中间层由小石英砂和火山岩颗粒组成，起过滤作用，能较好地去除污染物，同时能阻止上层的小粒径滤料排入到出水中。蚯蚓层滤料由有机滤料与无机滤料混合而成，有机滤料为木屑和苔藓泥炭土，无机滤料为火山岩颗粒，木屑、苔藓泥炭土、火山岩颗粒按体积比1:2:1混合，混合均匀后，将滤料铺在上述中间层的表面，即完成了整个蚯蚓生物滤池滤料的制备。本发明制备的滤料蚯蚓能较好地生活与生长，污水处理效果良好，滤池运行稳定。
【专利说明】一种蚯蚓生物滤池的滤料制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环保【技术领域】，具体地，涉及一种蚯蚓生物滤池的蚯蚓层滤料制备方法和整体滤料制备方法。
【背景技术】
[0002]蚯蚓生物滤池是一种新型的污水处理生物技术，是在普通生物滤池的基础上引入包含有特定蚯蚓种类的有机分解处理层。由于蚯蚓具有吞食有机物质，提高土壤通透性和与微生物协同共同促进有机物质的降解等生态学功能，因此促进污水中有机物质的降解，并清除滤池中可能出现的污泥堵塞现象，从而提高滤池的处理能力和效率。
[0003]蚯蚓生物滤池不同于普通生物滤池，因而其滤料也不相同。目前蚯蚓生物滤池滤料一般分为三层即蚯蚓层、中间层和承托层。蚯蚓层是蚯蚓生物滤池中蚯蚓和大部分微生物生存的场所，是滤池的核心运转部分。一方面蚯蚓层滤料作为蚯蚓的生存环境，为蚯蚓提供一个摄食、代谢、排泄、掘穴的生息场所；另一方面作为微生物载体，给微生物提供场所使其附着在载体表面生长而形成膜状，污水流经滤料表面和生物膜接触时，水中的有机物被微生物吸附、稳定和氧化，最终转化为水、二氧化碳和微生物细胞物质，污水得以净化。因此，滤料的选择非常重要，一种良好的滤料应该即有利于微生物膜的形成，又应该有利于蚯蚓的生存，才能促使滤池有效的处理污水。[0004]经对现有技术的检索，已有蚯蚓生物滤池方面的专利，如中国专利ZL200610025883.7、ZL200810201394.1等，但这些专利注重整体滤池设计或主要使用有机滤料作为蚯蚓处理层，全有机滤料能很好地提供蚯蚓生存所需的环境，但容易堵塞，局部积水，造成蚯蚓死亡，同时微生物繁殖也容易受影响，从而影响滤池的稳定运行和污染物去除效果。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种蚯蚓生物滤池的蚯蚓层滤料制备方法，满足蚯蚓层滤料作为蚯蚓和微生物双载体的要求，既适合蚯蚓生存，也适合微生物生长，从而使滤池具有更高的污水处理效率。
[0006]经研究发现，蚯蚓生物滤池的蚯蚓层滤料作为蚯蚓的生存环境，基质应该满足以下条件:松软无定形；富含有机质等。作为微生物的载体，滤料应在以下方面具有较好的性能:滤料的机械强度和化学稳定性；比表面积和粒径；表面亲水性及表面电荷；表面粗糙度和孔隙率；堆积密度和空隙率等。因此本发明基于此，提供了以下的方法。
[0007]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0008]本发明提供一种蚯蚓生物滤池的滤料制备方法，整个蚯蚓生物滤池的滤料由蚯蚓处理层、中间层和承托层三层由上而下组成，方法包括如下步骤:
[0009]首先制备最下面的承托层，高度为40-50cm，该层由粗石英块层和火山岩块层组成，火山岩块层位于粗石英块层上，主要起到污水导流的作用，其上生长的微生物，也有去除部分污染物的效果；
[0010]然后制备中间层，高度为30-40cm，该层由小石英砂层和火山岩颗粒层组成，火山岩颗粒层位于小石英砂层上，主要起过滤作用，能较好地去除污染物，同时阻止上层的小粒径滤料排入到出水中；
[0011]最后制备最上层的蚯蚓处理层，该层由有机滤料加无机滤料按比例混合而成，有机滤料为木屑和苔藓泥炭土，无机滤料为火山岩颗粒，且木屑、苔藓泥炭土、火山岩颗粒按体积比1:2:1混合。混合均匀后，将滤料铺在上述中间层的表面，铺设高度为30-40cm。投放蚯蚓,直至整个基质中蚯蚓种群基本稳定，成为成熟的蚯蚓处理层。该层为蚯蚓生物滤池的核心，起到主要的去除污水中污染物的作用。这样蚯蚓生物滤池的滤料制备完毕，通入污水即可运行。
[0012]优选地，所述的承托层中:最下面的粗石英块粒径为3-4cm左右，粗石英块层高度为20-30cm。之上的火山岩块粒径为l-3cm左右，火山岩块层高度为20-30cm。二者之和为40-50cm。粗石英砂强度大，水流速度快，过滤效果好。火山岩有较好的吸附作用。两层滤料的组合强度较大，可以起到较好的对上面层的支撑作用，同时也可以较好地去除污染物。
[0013]优选地，所述的中间层中:下面的小石英砂粒径为0.3-0.8cm左右，小石英砂层高度10-20cm。之上的火山岩颗粒粒径长15-25mm，宽8-20mm，厚5-10mm左右。火山岩颗粒层高度为10-20cm。二者之和为30-40cm。小石英砂具有过滤速度快，过滤效果好，出水水质稳定，不堵塞、不结块等特点。这两种滤料组成的中间层，可以较好地起到去除氮磷等污染物的作用。
[0014]优选地，所述的木屑为长3-10mm,宽4-12mm,厚小于1mm的小片，所述的苔藓泥炭土为粒径小于1_的富含有机质的土壤。木屑和苔藓泥炭均是具有质轻、松软的物理性质，以及富含有机质的化学性质，可以很好的为蚯蚓提供生活环境。同时也为微生物提供生存场所。
[0015]优选的，所述投放蚯蚓是按1000克每立方米的密度投放蚯蚓。
[0016]本发明所述的火山岩颗粒粒径为长15-25mm，宽8-20mm，厚5-10mm左右，是具有密度小、耐酸碱、耐辐射、比表面积大、吸附交换性能强等优良性能的天然分子筛，是一种优良的污水处理滤料。
[0017]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0018]本发明中的蚯蚓处理层通过木屑、苔藓泥炭、火山岩颗粒混合，添加火山岩无机滤料，可以改善一般蚯蚓生物滤池中有机滤料的持水性高，通风供氧不足而导致的蚯蚓缺氧逃逸现象；其中仍使用的有机滤料可以避免蚯蚓体壁在滤池中受到无机滤料的物理磨损而造成的蚯蚓逃逸和死亡。同时，有机滤料和无机滤料共同为微生物的附着生存提供场所。混合滤料共同满足了蚯蚓的生存和微生物生存的需求，提高了污水处理的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0020]图1为本发明方法流程图。【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0022]实施例:
[0023]在某污水处理场地制作了一种蚯蚓生物滤池，其滤料制备方法如下，如图1所示。
[0024]1.首先制备最下面的承托层，在滤池的底部铺上粒径3_4cm左右的粗石英块。高度为20-30cm，将表面整理平整后，在粗石英块层上面铺上粒径l-3cm左右的火山岩块，高度为20-30cm，然后将火山岩块层表面整理平整。粗石英块层和火山岩块层高度之和为40-50cm。该层主要起到污水导流的作用，污水布水一段时间后，其上生长的微生物，也可以去除部分污染物。
[0025]2.然后制备中间层。在上述的火山岩块层表面铺上小石英砂，粒径为0.3-0.8cm，高度为10-20cm ;将小石英砂层表面整理平整，再铺上火山岩颗粒，粒径为长15-25mm，宽8-20mm，厚5-10mm，高度为10-20cm。然后将火山岩颗粒层表面整理平整。小石英砂层、火山岩颗粒层高度之和为30-40cm。该层主要起过滤作用，具有较强的污染物去除作用，同时可阻止上层的小粒径滤料排入出水中。
[0026]3.最后制备最上层蚯蚓处理层，在上述火山岩颗粒层的表面铺上混合滤料。该混合滤料由有机滤料加无机滤料按比例混合而成，有机滤料为木屑和苔藓泥炭土，无机滤料为火山岩颗粒，木屑为长3-10mm,宽4_12mm,厚小于1mm的小片，火山岩颗粒粒径为长15-25mm,宽8_20mm,厚5_10mm左右，木屑、苔藓泥炭土、火山岩颗粒按体积比1:2:1混合。混合均匀后，将滤料铺在上述中间层的表面，高度为30-40cm。则整个蚯蚓生物滤池的滤料制作完成。
[0027]4.滤料填好后，开始布水，待出水外观与进水基本无差异时放入蚯蚓，蚯蚓选放体色红润、健壮灵敏、具明显生殖环带的赤子爱胜蚓或安德爱胜蚓，投放密度为10000克每立方米蚯蚓层滤料。
[0028]实施效果:
[0029]运行两周后蚯蚓能在滤池中良好地生活生长。滤池运行稳定后，该蚯蚓层的对污水中污染物去除效率为:C0D去除32.5-83.1%，平均值为47.4%。氨氮去除45.5-96.4%，平均值为71.1%。表明蚯蚓层的污水处理效果较好。蚯蚓能良好的生活生长，滤池能稳定运行。整个蚯蚓生物滤池污水中污染物的去除效率分别为:C0D去除率大于85%，氨氮去除率大于80%。表明该滤池滤料的组成和配比适当，污水处理效果较好。
[0030]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【权利要求】
1.一种蚯蚓生物滤池的滤料制备方法,其特征在于,整个蚯蚓生物滤池的滤料由蚯蚓处理层、中间层和承托层三层组成，所述方法包括如下步骤:首先制备最下面的承托层，高度为40-50cm，该层由粗石英块层和火山岩块层组成，火山岩块层位于粗石英块层上，起到污水导流的作用，其上生长的微生物，也有去除部分污染物的效果；然后制备中间层，高度为30-40cm，该层由小石英砂层和火山岩颗粒层组成，火山岩颗粒层位于小石英砂层上，起过滤作用，能去除污染物，同时阻止上层的小粒径滤料排入到出水中；之后制备最上层的蚯蚓处理层，该层由有机滤料加无机滤料按比例混合而成，有机滤料为木屑和苔藓泥炭土，无机滤料为火山岩颗粒，且木屑、苔藓泥炭土、火山岩颗粒按体积比1:2:1混合，混合均匀后，将滤料铺在上述中间层的表面，铺设高度为30-40cm，投放蚯蚓,直至整个基质中蚯蚓种群基本稳定,成为成熟的蚯蚓处理层。
2.根据权利要求1所述的蚯蚓生物滤池的滤料制备方法，其特征在于，所述的承托层中:最下面的粗石英块粒径为3-4cm，粗石英块层高度为20-30cm ;粗石英块层之上的火山岩块粒径为l_3cm，火山岩块层高度为20-30cm ;这两层高度之和为40-50cm。
3.根据权利要求1所述的蚯蚓生物滤池的滤料制备方法，其特征在于，所述的中间层中:下面的小石英砂粒径为0.3-0.8cm，小石英砂层高度10-20cm ;小石英砂层之上的火山岩颗粒粒径长15_25mm，宽8-20mm，厚5-10mm，火山岩颗粒层高度为10_20cm ;这两层高度之和为 30-40cm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的蚯蚓生物滤池的滤料制备方法，其特征在于，所述的木屑为长3-10mm,宽4_12mm,厚小于1mm的小片。
5.根据权利要求1-3任一项所述的蚯蚓生物滤池的滤料制备方法，其特征在于，所述的苔藓泥炭土为粒径小于1_的富含有机质的土壤。
6.根据权利要求1-3任一项所述的蚯蚓生物滤池的滤料制备方法，其特征在于，所述投放蚯蚓是按1000克每立方米的密度投放蚯蚓。
【文档编号】C02F3/32GK103663704SQ201310612657
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】李银生, 张斐斐, 邱江平 申请人:上海交通大学