[发明专利]一种人工湿地填料及其制备方法

权利要求书

1.一种人工湿地填料，其特征在于，包括：按重量份计，活性污泥50-100份、高炉渣10-40份、粉煤灰1-20份、膨润土1-10份、氮吸附剂1-5份和磷吸附剂1-5份；其中，所述活性污泥为含有PAM和PAC的脱水污泥；

所述氮吸附剂的制备方法包括以下步骤：

（ⅰ）将木质素磺酸钠和活性炭按质量为（80-100）：1溶解在乙酸溶液中配制成1-10wt%溶液后，滴加到浓度为10-20wt%氢氧化钠溶液中，搅拌、过滤得到珠体；

（ⅱ）将珠体加入浓度为1-5g/mL氯化镧水溶液中浸泡，并在30-50℃下充分吸附，过滤后加入到环氧氯丙烷中，调节pH至8-10，再加入过硫酸钾，在50-70℃温度下反应3-5h，制得氮吸附剂；

其中，珠体、环氧氯丙烷和过硫酸钾的质量比为：1：（6-8）：（0.01-0.02）；

所述磷吸附剂的制备方法包括以下步骤：

（ⅰ）将活化甘蔗渣在浓度为3-7g/mL的氯化铈溶液中浸渍，调节pH至10-12，搅拌反应1-2h，经乙醇清洗烘干后，制得初始吸附剂；

（ⅱ）将初始吸附剂浸渍在浓度为1-2g/mL的纳米二氧化锆水溶液中，经过滤、洗涤、干燥后，在300-600℃温度下焙烧2-3h，制得磷吸附剂。

2.根据权利要求1所述的人工湿地填料，其特征在于，包括：按重量份计，活性污泥60-80份、高炉渣20-30份、粉煤灰5-15份、膨润土3-7份、氮吸附剂1-5份和磷吸附剂1-5份。

3.根据权利要求1或2所述的人工湿地填料，其特征在于，所述活性污泥含水量低于60%。

4.根据权利要求1所述的人工湿地填料，其特征在于，所述磷吸附剂制备方法的步骤（ⅰ）中活化甘蔗渣的制备步骤包括：将甘蔗渣加入培养液中，向培养液中加入乙酸-乙酸钠缓冲液，调节pH至3后加入白腐菌，于30℃-35℃温度下反应36h-45h，取出、烘干并粉碎至粒径为50目，得到改性甘蔗渣；

其中甘蔗渣、培养液以及白腐菌的质量比为1：（10-12）：（3-5）；乙酸-乙酸钠缓冲液的加入量为培养液的10wt%-20wt%；培养液包括以下重量份的组分：酵母粉2份、维生素B10.4份、葡萄糖1.5份、可溶性淀粉1.5份、KH₂PO₄0.2份和MgSO₄·7H₂O0.5份。

5.根据权利要求1-4任一项所述的人工湿地填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）对粒径小于200nm的高炉渣进行充分研磨后，加入活化剂搅拌混合均匀后，在400-600℃下焙烧0.5-1h；高炉渣与活化剂加入的质量比为（100-150）:1；

（2）将煅烧后的高炉渣再次研磨后，加水混合均匀，从室温升温至80-90℃后保温1-3h后，再在70-90℃温度下烘干；

（3）将硬酸脂溶解在乙醚中，水浴加热使其完全溶解配制成0.01-0.05g/mL的溶液，加入步骤（2）烘干后的高炉渣、膨润土和粉煤灰搅拌混合均匀，制得混合料；

（4）向混合料中加入氮吸附剂和磷吸附剂充分搅拌混合均匀后，与活性污泥搅拌混合均匀，经压制成型后风干，制得人工湿地填料。

6.根据权利要求5所述的人工湿地填料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中的活化剂为氢氧化钠。