[发明专利]一种用于人工湿地的生态碳源基质及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于人工湿地的生态碳源基质，其特征在于，包括：碳源层；

包裹于所述碳源层外部的活性污泥层，所述活性污泥层中含有好氧菌种、缺氧菌种；

包裹于所述活性污泥层外部的无机材料层，所述无机材料层通过胶联，形成具有多孔结构的外部骨架；

所述的碳源层、活性污泥层和无机材料层的质量比为3-5：1：6-10；

水体中的含氮物质可以透过无机材料层的多孔结构进入到缓释碳源内，所述活性污泥层中的好氧菌种、缺氧菌种会向碳源层方向聚集，使得好氧菌种、缺氧菌种的各项生理活动可以集中在碳源层内部。

2.根据权利要求1所述的用于人工湿地的生态碳源基质，其特征在于，所述碳源层为水生植物，所述水生植物的木质素与半纤维素之间的酯键和醚键断开连接。

3.根据权利要求1所述的用于人工湿地的生态碳源基质，其特征在于，生态碳源基质的比表面积大于10000m²/kg。

4.根据权利要求1所述的用于人工湿地的生态碳源基质，其特征在于，所述无机材料层为石英砂、硅酸盐水泥和矿渣的混合物，其中，石英砂含量最多，且矿渣的含量不低于15%。

5.根据权利要求1所述的用于人工湿地的生态碳源基质，其特征在于，所述碳源层的直径为5-12mm之间的微球，所述无机材料层的外径为9-16mm。

6.一种用于人工湿地的生态碳源基质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

取水生植物粉碎后过60-100目筛，然后进行脱水处理得植物粉末；

将所述植物粉末在50-100℃条件下烘干，将烘干后的植物粉末造粒，得直径为5-12mm之间的微球；

在所述微球外围包裹活性污泥层，对活性污泥层进行脱水干化，使得活性污泥层厚度为0.5-1.5mm；

使用无机材料与所述活性污泥层进行胶联，形成具有多孔、高透水性结构的外部骨架，得生态碳源基质。

7.根据权利要求6所述的用于人工湿地的生态碳源基质的制备方法，其特征在于，进行脱水处理前还包括：对所述水生植物在高温高压条件下改性处理，然后将水生植物使用PH大于7的溶液浸泡0.5-4小时，使得水生植物的木质素与半纤维素之间的酯键和醚键断开连接，其中，高温高压条件的温度为100～150℃ 、压力为35kpa-80kpa。

8.根据权利要求6所述的用于人工湿地的生态碳源基质的制备方法，其特征在于，将制得的生态碳源基质置于阴凉干燥处，定期加水润湿干化3-5天，对所述生态碳源基质进行固化。

9.权利要求1-6任一所述的用于人工湿地的生态碳源基质在污水处理中的应用。