申请日2018.08.15
公开(公告)日2019.01.11
IPC分类号C02F3/32; C02F9/14; C02F101/20
摘要
本发明提供了一种复合人工湿地基质，包括基础性基质和竹炭;所述基础性基质和竹炭的质量比为2～3:1;所述基础性基质包括天然材料基质和/或合成材料基质。本发明提供的复合基质中包括竹炭，竹炭孔隙结构丰富，比表面积大，具有良好的物理吸附能力，可以为微生物提供更多的吸附生长点;而基础性基质作为复合基质的基础，可以保证轻质的竹炭在水处理过程中不易被冲走。以装填有复合基质的人工湿地进行铁锰污水的净化，铁锰离子去除率高，净化效果好。
权利要求书
1.一种复合人工湿地基质，包括基础性基质和竹炭;所述基础性基质和竹炭的质量比为2～3:1;
所述基础性基质包括天然材料基质和/或合成材料基质。
2.根据权利要求1所述的人工湿地基质，其特征在于，所述竹炭的长度为6～8mm。
3.根据权利要求1所述的人工湿地基质，其特征在于，所述天然材料基质包括石英砂;所述石英砂的粒径为3～5mm。
4.权利要求1～3任意一项所述复合人工湿地基质在人工湿地水体净化中的应用。
5.一种利用人工湿地净化铁锰污水的方法，包括以下步骤：
构筑装填有复合基质的人工湿地;所述复合基质为权利要求1～3任意一项所述的复合人工湿地基质;所述复合基质的装填高度为20～40cm;将铁锰污水导入人工湿地中进行净化。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述人工湿地为波形潜流式人工湿地。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述人工湿地的进水方式为连续进水;所述人工湿地的日处理污水量为130L/d。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述铁锰污水在人工湿地中的水力停留时间为24～36h。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述铁锰污水中铁离子的浓度为0～30mg/L，锰离子的浓度为0～30mg/L;所述铁锰污水中的铁离子浓度和锰离子浓度不同时为零。
说明书
一种复合人工湿地基质及铁锰污水净化方法
技术领域
本发明涉及污水治理的技术领域，特别涉及一种复合人工湿地基质及铁锰污水净化方法。
背景技术
随着我国工业水平的迅速发展，水污染现象日益严重。近年来，我国天然水体出现大面积铁锰超标的现象，为我国居民的饮水安全带来巨大的隐患。铁、锰虽然是人体和动物所必需的微量元素，可一旦摄入过量，则会造慢性中毒，引发某些相关器官的病变、对皮肤，肝脏，胰腺都有一定损伤。过量的铁可以导致人罹患糖尿病，肝硬化等疾病。过量的锰还会损害人类的中枢神经系统，早期可致情绪不稳、记忆力减退，晚期则会有肢体颤抖、肌肉僵硬、呼吸困难等症状。
人工湿地从最初的设计到现在的广泛应用已经超过五十年的时间，可以治理各种污水，包括城市工业废水、农业雨水径流、动物废水、矿井排水。由于其投资少、效率高、处理效果稳定、运行费用低、维护方便具有生态价值和美学价值等优势，近年来在污水处理中越来越受到欢迎。
基质又可称为填料、滤料，是人工湿地的重要组成部分。基质承担了湿地系统中大部分的物理、化学、生物反应。不同类型的基质的吸附性能不同，微生物辅佐性能也不同，其理化性质直接或间接的影响着湿地系统的净污能力。目前人工湿地用基质普遍对铁锰的去除效果较差，因而人工湿地在处理含铁锰污水中的应用较少。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种复合人工湿地基质及铁锰污水净化方法。本发明提供的复合人工湿地基质中包括竹炭，该复合基质吸附性能好，使用含有该复合基质的人工湿地对含铁锰的污水进行处理，铁锰的净化效果好。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种复合人工湿地基质，包括基础性基质和竹炭;所述基础性基质和竹炭的质量比为2～3:1;
所述基础性基质包括天然材料基质和/或合成材料基质。
优选的，所述竹炭的长度为6～8mm。
优选的，所述天然材料基质包括石英砂;所述石英砂的粒径为3～5mm。
本发明提供了一种上述方案所述复合人工湿地基质在人工湿地水体净化中的应用。
本发明提供了一种利用人工湿地净化铁锰污水的方法，包括以下步骤：
构筑装填有复合基质的人工湿地;所述复合基质为上述方案所述的复合人工湿地基质;所述复合基质的装填高度为20～40cm;
将铁锰污水导入人工湿地中进行净化。
优选的，所述人工湿地为波形潜流式人工湿地。
优选的，所述人工湿地的进水方式为连续进水;所述人工湿地的日处理污水量为130L/d。
优选的，所述铁锰污水在人工湿地中的水力停留时间为24～36h。
优选的，所述铁锰污水中铁离子的浓度为0～30mg/L，锰离子的浓度为0～30mg/L;所述铁锰污水中的铁离子浓度和锰离子浓度不同时为零。
本发明提供了一种复合人工湿地基质，包括基础性基质和竹炭;所述基础性基质和竹炭的质量比为2～3:1;所述基础性基质包括天然材料基质和/或合成材料基质。本发明提供的复合基质中包括竹炭，竹炭孔隙结构丰富，比表面积大，具有良好的物理吸附能力，可以为微生物提供更多的吸附生长点;而基础性基质作为复合基质的基础，可以保证轻质的竹炭在水处理过程中不易被冲走。
本发明提供了一种利用人工湿地净化铁锰污水的方法，包括以下步骤：
构筑装填有复合基质的人工湿地;所述复合基质的装填高度为20～40cm;将铁锰污水导入人工湿地中进行净化。本发明以装填有复合基质的人工湿地进行铁锰污水的净化，在铁锰污水流经复合基质的过程中，利用竹炭的表面沉淀和化学吸附作用去除大部分的铁离子和锰离子。实施例结果表明，利用本发明提供的方法对铁锰污水进行净化，Fe2+的去除率能够达到99.36%，Mn2+的去除率能够达到97.49%。