[发明专利]一种用于垂直流人工湿地污水处理的基质

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理系统技术领域，尤其涉及一种用于垂直流人工湿地污水处理的基质。

背景技术

利用各种构型的人工湿地对受污染水体及生活污水进行生态系统的恢复，是近年来我国在水污染控制和生态修复技术领域的研究热点，兼具生态和景观效应的垂直流人工湿地发展迅速，并广泛地应用于受污染水体的生态恢复和城乡生活污水的生态处理中。作为垂直流人工湿地系统重要组成部分，基质对于去除水体中的污染物，特别是有机污染物及氮磷等物质起着重要的作用，其种类、级配、组合方式等因素直接影响着物理拦截过滤、化学吸附、生物膜附着等作用的效果。大量研究证明，不同的天然基质对垂直流人工湿地的净化效果和处理效率有不同的影响，但现有的天然基质往往较难达到高效、综合净化水体主要污染物的目的。

发明内容

本发明为克服现有技术中存在的问题，提供一种用于垂直流人工湿地污水处理的基质，对污染物的物理拦截和化学吸附等物化作用强，污水处理效果好。

本发明为解决上述现有技术中存在的问题，采用如下的技术方案：

一种用于垂直流人工湿地污水处理的基质，其特征在于，将MgCl₂溶液和FeCl₃溶液在碱性条件下共沉淀生成MgFe-LDHs，将MgFe-LDHs覆膜于无烟煤基质的表面，得到MgFe-LDHs覆膜基质。

进一步的，所述MgCl₂溶液和FeCl₃溶液的金属摩尔比为(1.5～2.5)：1。

进一步的，所述无烟煤基质的粒径为0.5～1mm。

进一步的，所述MgCl₂溶液的浓度为0.1～0.3mol/L。

进一步的，所述FeCl₃溶液的浓度为0.08～0.12mol/L。

进一步的，所述碱性条件的PH值为10.5～11.5。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：本发明的MgFe-LDHs覆膜基质，对污染物的物理拦截和化学吸附等物化作用强，对污水的CODcr的去除率超过80％，对NH4+-NR的去除率接近70％，对总磷的去除率高达92％，且处理效果稳定。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一、实施例部分

本实施例的污水平均指标为：CODcr为36.25mg/L，NH4₊-N为1.68mg/L，TP为0.726mg/L。

实施例1

取粒径为0.5mm的无烟煤基质若干，洗净后置于装有1L蒸馏水的烧杯中，加热至水温稳定在80℃；配制0.2mol/L的MgCl₂溶液和0.lmol/L的FeCl₃溶液，同时投加到装有原始基质的烧杯中，并不断加入10％的NaOH溶液调节pH值，使pH值恒定保持在pH＝10.5，剧烈搅拌4h；取出搅拌后的基质混合物，在1000-1500r/min的转速下离心分离10min；将得到的固体基质洗涤至pH值为中性，置于烘箱中干燥16h后取出，即得MgFe-LDHs覆膜基质。

采用内径为10cm的PVC管，高度50cm，MgFe-LDHs覆膜基质的填充高度为45cm，管顶留有5cm的超高，PVC管采用间歇进水方式，进水周期的水力负荷为350L/(m²·d)，水力停留时间12h。

实施例2

取粒径为1mm的无烟煤基质若干，洗净后置于装有1L蒸馏水的烧杯中，加热至水温稳定在80℃；配制0.1mol/L的MgCl₂溶液和0.l2mol/L的FeCl₃溶液，同时投加到装有原始基质的烧杯中，并不断加入10％的NaOH溶液调节pH值，使pH值恒定保持在pH＝11.5，剧烈搅拌4h；取出搅拌后的基质混合物，在1000-1500r/min的转速下离心分离10min；将得到的固体基质洗涤至pH值为中性，置于烘箱中干燥16h后取出，即得MgFe-LDHs覆膜基质。