專利名稱：多功能沸石復合水處理材料的制作方法
技術領域：
多功能沸石復合水處理材料，涉及污水氨氮污染治理材料的制造技術，可用于對氨氮污染的污水治理。
背景技術：
目前，對污染河道治理越來越受到重視，尤其是對受氨氮污染的河道和水體治理，而且各種治理技術也進行了研究并得到不同程度的應用，治理技術中包括水力調(diào)水(或換水)治理、充氧曝氣治理、投加高效微生物試劑治理、利用各種污水生物處理構(gòu)筑物、濕地處理、土地處理等各種技術和方法。
但是上述這些治理技術均存在各種問題，(1).調(diào)水或換水方法只是治表，當沖刷水本身水質(zhì)差時，污染河道治理的效果就大打折扣，如，上海蘇州河上游來水中氨氮濃度已經(jīng)嚴重超標，導致蘇州河水中氨氮問題一直無法解決；(2).充氧曝氣需要消耗大量的液態(tài)氧或電能，運行費用高，投資大，且影響航運；(3).投加高效微生物試劑不僅有一定的生態(tài)安全風險，還無法保證長期有效，特別是在上游來水中氨氮濃度已經(jīng)嚴重超標的情況下；(4).各種污水生物處理構(gòu)筑物應用不僅投資大、運行費用高，還要占用一定量的土地；(5).濕地處理、土地處理則需要大量的占地，在城市中應用有相當大的難度。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述治理技術和方法的不足，本實用新型提供一種由結(jié)構(gòu)基材和沸石粉末通過粘合劑復合制成的高孔隙率，污水處理比表面積大，氨氮污水處理效果好，且制作、設置或鋪設方便、不易損壞的復合多功能污水處理材料。本實用新型材料的結(jié)構(gòu)基材為規(guī)則或不規(guī)則立體多孔網(wǎng)狀材料，沸石粉末的重量為水處理材料總重的5-50％，通過粘合劑粘結(jié)在規(guī)則活不規(guī)則多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)基材上而成，它具有較高的孔隙率，污水處理的比表面積大，同時，具有一定的結(jié)構(gòu)強度與彈性，并可根據(jù)需要制成不同厚度、不同形狀、不同顏色的型材，如矩形，多邊形，圓形等，適宜鋪設于河道岸邊，對河內(nèi)污水進行處理，隨著河水水位的變化，本實用新型材料浸沒在水中或露出水面，從溶解氧角度看，材料表面的生態(tài)系統(tǒng)依次處于缺氧、好氧的環(huán)境中；從材料和污染物的相互關系看，本實用新型材料依次處于去除污染物和自我修復狀態(tài)。因此，本實用新型材料放置于河岸后，利用沸石粉末的吸附性能，可以吸附去除河水中部分溶解性有機物，利用離子交換性能，選擇性交換去除河水中的銨離子，達到改善河水水質(zhì)的目的，經(jīng)過一段時間后，本實用新型材料中沸石粉末的吸附性能和離子交換性能達到充分發(fā)揮，表面富集了高濃度的有機物和銨離子，為相應微生物的生長創(chuàng)造了良好的條件。在放置若干時間后，沸石粉末表面逐漸生長了生物膜，吸附的有機物和銨離子被氧化分解，沸石粉末得到生物再生，可以重新吸附去除河水中的有機物和銨離子。在實際運行中，隨著河水水位的波動，新型材料不斷處于浸沒于河水中、暴露于空氣中的交替狀態(tài)，由于新型材料具有吸水性，表面生長的微生物不會因脫水而死亡，當新型材料浸沒于河水時，它對水中的有機物和銨離子進行充分的接觸吸附、離子交換；當暴露于空氣中，硝化菌則充分利用溶解氧氧化銨離子，使得沸石粉末得到再生。經(jīng)過一段較長時間后，河水中的小型動物、岸生植物等也在材料發(fā)達的孔隙表面進行生長，與微生物形成的生物膜形成一個小型生態(tài)體系，相互依賴、相互促進，它集治理功能性、自我修復性、生態(tài)棲息性、外表觀賞性于一體。
本實用新型的優(yōu)點在于1.具有良好的水治理功能性在短期內(nèi)依靠沸石粉末的吸附作用、離子交換作用，對河水中的溶解性污染物質(zhì)和銨離子進行去除，改善河水水質(zhì)，長期使用時則依靠自我修復性維持對溶解性污染物和銨離子的去除能力。2.具有良好的自我修復性隨著短期內(nèi)沸石粉末對溶解性污染物和銨離子的吸附富集，在沸石粉末表面逐漸形成適宜微生物，主要是兼氧型異養(yǎng)微生物和好氧硝化菌，的繁殖條件，最終形成生物膜，通過微生物生物化學作用，吸附的有機物、銨離子被氧化分解，沸石粉末得到再生，可以重新去除河水中的污染物。3.具有良好的生態(tài)棲息性本實用新型材料的孔隙率可達到90％，同時，由于微生物形成的生物膜等作用，河水中的小型動物、適宜生長在岸邊的植物容易生長在其上，形成一個良好的生態(tài)小環(huán)境，既有利于沸石粉末性能的恢復，也能有助于河水中污染物的去除。4.具有良好的外表觀賞性本實用新型材料可以根據(jù)需要調(diào)整制作的配方，形成不同色彩的材料，從而配合河道整治的美觀要求，同時，多孔性材料經(jīng)過一段時間使用后，在其表面容易形成自然的綠色(包括青苔、植物等)，具有較佳的觀賞性。本實用新型材料與現(xiàn)有其它的河水中氮污染控制技術和方法相比，使用本材料簡單方便實用，運行維護費用很低，無二次污染，并可以和河道整治的其它工作有機結(jié)合使用。


附圖是本實用新型實施例示意圖，不對本實用新型進行限定。
圖1是本實用新型材料示意圖，其中結(jié)構(gòu)基材1，沸石粉末2。
圖2 A-A剖面示意圖。
具體實施方式
根據(jù)附圖對本實用新型進行描述。
本實用新型復合多功能材料采用規(guī)則立體多孔網(wǎng)狀材料為結(jié)構(gòu)基材1，沸石粉末2的重量為水處理材料總重的50％，通過粘結(jié)劑復合在結(jié)構(gòu)基材1上而成多功能復合水處理材料。在實際使用時，鋪設在河水常水位的上下適當范圍。
權(quán)利要求1.多功能沸石復合水處理材料，由結(jié)構(gòu)基材(1)、沸石粉末(2)和粘結(jié)劑構(gòu)成，其特征在于結(jié)構(gòu)基材(1)為規(guī)則或不規(guī)則多孔立體網(wǎng)狀材料，沸石粉(2)末通過粘結(jié)劑粘結(jié)在結(jié)構(gòu)基材(1)上制作而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理材料，其特征在于沸石粉末(2)的重量為水處理材料總重的5-50％。
專利摘要多功能沸石復合水處理材料，由多孔立體網(wǎng)狀材料作為結(jié)構(gòu)基材(1)，沸石粉末(2)用粘結(jié)劑粘結(jié)在結(jié)構(gòu)基材上制作而成。采用本實用新型的復合多功能污水處理材料鋪設于受污染的河道兩岸常水位處，通過沸石粉末選擇吸附去除河水中的氨氮，而在材料表面富集生長的微生物氧化氨氮，恢復沸石粉末性能的聯(lián)合作用，實現(xiàn)河水中氮污染的有效控制和治理，與現(xiàn)有其它的河水中氮污染控制技術相比，本實用新型材料簡單、方便實用，運行維護費用低，無二次污染，并可以與河道整治的其它工作有機結(jié)合。本實用新型材料也適用于含氮污水的生物處理。
文檔編號C02F3/10GK2791018SQ20052003998
公開日2006年6月28日 申請日期2005年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月7日
發(fā)明者吳志超, 陳彬 申請人:同濟大學