[实用新型]一种沸石改性和污染控制一体化人工湿地

说明书

本实用新型公开了一种沸石改性和污染控制一体化人工湿地，属于水环境治理领域。现有人工湿地普遍存在填料改性费用大，耗时长和吸附容量有限等问题，本实用新型提供了一种沸石改性和污染控制一体化人工湿地。该人工湿地包括进水口、沸石填料反应层、出水口，所述的沸石填料反应层形状为U形结构，所述的沸石填料反应层的U形结构包括第一直边、弯边、第二直边，进水口与第一直边的端部连接，出水口与第二直边的端部连接；沸石填料反应层内部填料为沸石。本实用新型的一体化人工湿地显著降低人工湿地构造成本，提升污水处理效率，且操作简单易行，后期维护容易。

技术领域

本发明涉及水环境治理领域，更具体地说，涉及一种集海水沸石改性和高浓度氨氮废水污染控制一体化U形人工湿地。

背景技术

随着工农业的迅速发展和人们物质生活水平的提高，含氨氮浓度较高的工业废水、生活污水和农田废水，以面源和点源的方式，进入河流、湖泊等自然水体，从而导致水体富营养化，某些藻类恶性繁殖，通过食物链影响人类的健康。因此氨氮已成为污水深度处理的重要指标。环境问题已成为中国面临的一个重要问题，严重阻碍经济发展，社会可持续发展，保护生态环境已经成为中国的重要国策之一。

人工湿地技术起源于欧洲，早期的人工湿地由砂滤床和植物结合而产生的，后来逐渐发展成成熟的人工湿地，人工湿地污水处理技术具有处理效果好、氮磷去除高、运行维护方便、工程基建和运转费用低等优势，因而被广泛应用到生活污水处理、工业污水处理、矿山及石油开采、农业点源和面源污染以及水体富营养化问题处理。

沸石是架状构造硅酸盐中的一族矿物，结构复杂，要由三维硅(铝)氧格架组成，为了平衡结构中的负电荷，相应的阳离子进入，利用阳离子交换去除水中的氨氮，且沸石结构中的很多孔穴和孔道对氨氮也有吸附作用。

经检索，现有技术已公布了采用沸石作为人工湿地系统填料的技术方案，如中国专利号ZL 201310243358.2，公开日2013年9月11日的申请案公开了一种生物沸石强化硝化浅层人工湿地系统，包括进水管、氨氮强化硝化区、湿地细填料区、湿地植物、集水区、穿孔集水管、排水区、虹吸排水管；该申请案的系统具有布设简易，后期维护费用低等特点。然而仍然存在以下缺陷：1)生物沸石对污染物吸附能力有限；2)长期使用过程中填料容易发生堵塞，该申请案的系统没有解决填料堵塞问题。

专利号ZL 201610003391.1，公开日2016年5月4日的申请案公开了一种煤矸石-自动改性沸石复合填料人工湿地系统，其采用包含煤矸石、沸石和砾石填料的人工湿地复合填料，填料自上而下依次为种植土、煤矸石、沸石、砾石、土工膜，该申请案的方法通过调节不同水质条件下污水在煤矸石填料层中的停留时间和流速，实现对煤矸石填料层滤后水pH值指标的控制，弱酸性滤出水直接作用于下层沸石填料层，可自动实现对沸石填料的改性，有效提高沸石填料层对污染物去除效果，同时采用大粒径反级配填料技术有效缓解表层填料堵塞的问题，然而上述弱酸性滤出水改性沸石改性的能力有限，最终污染物去除的效果难以稳定保证。

相关的研究表明，采用不同的改性方式影响沸石对氨氮的去除效率及吸附容量，采用1moL/L的盐酸浸泡改性沸石，改性后沸石的吸附容量为1.62mg，对氨氮的去除效率为42.73％；1％的NaCl溶液常温浸泡24h改性沸石，改性后沸石的吸附容量为2.93mg。海水盐度是指海水中全部溶解固体与海水重量之比，通常以每千克海水中所含的克数表示。人们用盐度来表示海水中盐类物质的质量分数，世界大洋的平均盐度为3.5％。海水由于弱酸性阴离子的水解作用而呈弱碱性，表层海水通常稳定在8.l±0.2，如采用天然海水作为改性药剂，沸石吸附容量为3.01mg，对氨氮的去除效率为79.25％，因此，采用海水作为沸石的改性剂，可以实现沸石对氨氮较为优异的去除效果。

因此，基于现有技术的缺陷，亟需开发一种集海水沸石改性和高浓度氨氮废水污染控制一体化人工湿地。

发明内容

1.要解决的技术问题