[发明专利]一种多介质污水地下渗滤系统生态基质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理生态基质及其制备方法，特别是涉及一种多介质污水地下渗滤系统生态基质及其制备方法。

背景技术

地下渗滤系统是一种分散污水土地处理工艺，具体是指将污水有控制地投配到基质层，污染物通过基质、微生物和植物共存体系耦合作用得到去除，污水得到净化的一种生态工程技术，该技术可以实现污水的就地收集、处理与回用。地下渗滤系统具有基建运行成本低、管理和维护简单、出水效果较好的优点，但仍存在脱氮效果不佳、容易堵塞的缺点。这两个缺点相互依存，相互关联：基质渗透率大，土壤较难堵塞，但将导致系统脱氮效果降低；反之，渗透率小，脱氮效果提高，但渗滤系统容易堵塞。因此，若要提高系统的渗透性和脱氮效果，改变渗滤系统的基质组成是关键。

目前地下渗滤系统一般由土壤、沙子、煤渣等组成的混合基质填充。混合基质一方面为地表植物生长提供载体以及营养物质，同时为微生物生长和繁殖提供依附界面，另一方面为污水渗流创造良好的水力条件，并且通过自身的拦截、过滤、吸附、沉淀等物化作用去除污染物，直接决定系统出水的好坏。

发明内容

本发明目的是提供一种多介质污水地下渗滤系统生态基质及其配制方法，本发明可以弥补基质的不足和局限性，同时提高地下渗滤系统的渗透性和污染负荷（水力负荷），防止系统基质堵塞，强化系统脱氮效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多介质污水地下渗滤系统生态基质，所述生态基质包括覆土层、布水层和渗滤层，其中覆土层由草甸棕壤组成；布水层由草甸棕壤、煤渣、活性污泥和膨润土混合均匀配制而成，其布水层各原料体积百分比配比如下：草甸棕壤40-50%，煤渣35-40%，活性污泥5-10%，膨润土5-10%，含水率控制在5-10%；渗滤层由草甸棕壤、煤渣、沙子和稻壳混合均匀配制而成，其渗滤层各原料体积百分比配比如下：其中草甸棕壤45-55%，煤渣30-35%，沙子7-10%，稻壳3-10%，控制含水率在5-10%。

一种多介质污水地下渗滤系统生态基质，所述方法包括以下过程：

1.取农田表层20厘米深草甸棕壤，经自然或机械风干，去除植物根系、砾石等杂物，磨碎后过100目筛，备用；

2.从污水处理厂污泥间，取二沉池沉降经压滤后的新鲜活性污泥，自然或机械风干，磨碎过20目筛，备用；

3.取无烟煤燃烧后的煤渣产物，过3-10毫米筛子，备用；

4.取钠基膨润土，粒径为200目，备用；

5.取稻米打磨后稻壳，过100目筛，备用；

6.将上述备用基质按照不同基质层组成进行基质组配，其中覆土层全部由草甸棕壤组成；布水层生态基质由草甸棕壤、煤渣、活性污泥和膨润土按照体积百分比混合均匀配制；

7.将上述得到的混合基质自下而上分别填充到地下渗滤床体渗滤层、布水层和覆土层，分析整个床体基质层的孔隙率和渗透性；并通过水质监测，分析系统基质层脱氮效果即可。

本发明的优点与效果是：

本发明通过添加一定粒径和比例的煤渣以及沙子，可以提高渗滤系统的孔隙率和渗透性，同时可以促进渗滤系统对氨氮的吸附，强化脱氮效果。通过在布水层添加了一定粒径和比例膨润土，可以较大提高渗滤系统对氨氮吸附，强化脱氮效果。通过在渗滤层添加一定粒径和比例的稻壳，可以为微生物反硝化作用提供碳源，为反硝化过程提供动力，从根本上强化渗滤系统脱氮能力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：

一种多介质污水地下渗滤系统生态基质，主要包括覆土层、布水层和渗滤层，其中覆土层主要由草甸棕壤组成；布水层由草甸棕壤、煤渣、活性污泥和膨润土按照一定体积百分比混合均匀配制而成，其中草甸棕壤40%，煤渣40%，活性污泥10%，膨润土10%；渗滤层由草甸棕壤、煤渣、沙子和稻壳按照一定体积百分比混合均匀配制而成，其中草甸棕壤45%，煤渣35%，沙子10%，稻壳10%。

其配制方法为：

1.取农田表层20厘米深草甸棕壤，经自然或机械风干，去除植物根系、砾石等杂物，磨碎后过100目筛，备用。

2.从污水处理厂污泥间，取二沉池沉降经压滤后的新鲜活性污泥，自然或机械风干，磨碎过20目筛，备用。

3.取无烟煤燃烧后的煤渣产物，过6毫米筛子，备用。

4.取钠基膨润土，粒径为200目，备用。