專利名稱：用于人工濕地系統(tǒng)的箱式彈簧填料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工、環(huán)保工程領(lǐng)域，尤其是一種價(jià)格低廉，主要應(yīng)用于人工濕地系 統(tǒng)，可高效去除污水中污染物的新型填料。
背景技術(shù)：
水資源是人類與生物體賴以生存和發(fā)展必不可少的物質(zhì)，但世界上可供人類利用 的水資源極為有限，僅為地球水資源的0. 64%。盡管如此，由于人類活動(dòng)還使大量污染物排 入水體，造成水體大面積污染，因此保護(hù)水資源日趨重要起來。
人工濕地技術(shù)是一種具有凈化污染物效果好、費(fèi)用低、易維護(hù)等特點(diǎn)的污水處理 技術(shù)，它的系統(tǒng)配置可塑性強(qiáng)，對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)，而且有較好的有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)去除 能力，除此之外其生態(tài)環(huán)境效益顯著。同時(shí)它采用工程學(xué)方法，并將生態(tài)學(xué)四大基本原理 (循環(huán)再生原理、和諧共存原理、整體優(yōu)化原理、區(qū)域分異原理)運(yùn)用在水資源保護(hù)領(lǐng)域。 人工濕地系統(tǒng)由填料基質(zhì)、在飽和水和厭氧基質(zhì)中生長(zhǎng)的植物和好氧或厭氧微生物種群組 成，主要通過離子交換或絡(luò)合及沉淀作用、植物的積累和吸收作用以及微生物的生物化學(xué) 作用來完成對(duì)污水中的氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)化元素的吸收。其中填料基質(zhì)的耐沖擊負(fù)荷能力、吸 附速度、改善土壤肥效、抗堵塞能力都在一定程度上影響吸附的效果?，F(xiàn)今的填料主要是沸 石、無煙煤、頁巖、蛭石、陶瓷濾料、礫石、高爐鋼渣和生物陶粒等，這些填料體積和重量多很 龐大，且孔隙率比較小容易堵塞，清洗不方便。除此之外，現(xiàn)今填料比表面積小、生物吸附能 力不強(qiáng)，導(dǎo)致其容易飽和，也縮短了運(yùn)行周期。
另一方面，我國(guó)塑料生產(chǎn)行業(yè)比較發(fā)達(dá)。目前我國(guó)塑料制品產(chǎn)量約為350萬噸/ 年，在世界產(chǎn)量排名上居于首位。其中多種塑料產(chǎn)品，如PVC塑料制品等產(chǎn)量已位于全球首 位。我國(guó)對(duì)于塑料的大量使用并且丟棄造成白色污染的日趨嚴(yán)重，廢棄塑料的回收利用成 為當(dāng)今我國(guó)主要環(huán)境治理問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于研制出一種抗堵塞能力強(qiáng)、輕便、吸附能力強(qiáng)同時(shí)運(yùn)行周期長(zhǎng) 的人工濕地填料，以有效地治理水體污染問題。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是
本發(fā)明的用于人工濕地系統(tǒng)的箱式彈簧填料，由中空的箱式結(jié)構(gòu)1和彈簧狀填料 2組成；彈簧狀填料2懸掛于箱式結(jié)構(gòu)1內(nèi)部，箱式結(jié)構(gòu)1六面開有若干孔。
進(jìn)一步，箱式結(jié)構(gòu)的開孔率約占其總表面積的70% 90%，開孔的直徑在10 IOOmm0
進(jìn)一步，箱式結(jié)構(gòu)體積大約為0. 1 0. 3m3,長(zhǎng)500 700mm，寬500 700mm，高 400 600mm。
進(jìn)一步，彈簧狀填料占箱式結(jié)構(gòu)內(nèi)部容積的80% 90%，填料直徑為30 60mm， 填料的間距為20 50mm。
本發(fā)明的箱式結(jié)構(gòu)和彈簧狀填料其原料均來源于聚氯乙烯、聚丙烯、維尼綸或尼 龍等廢棄塑料，相比以往的礫石、石英砂等填料要輕便很多。將彈簧狀填料懸掛于箱式結(jié)構(gòu) 內(nèi)部，并引入菌種進(jìn)行培養(yǎng)，這樣污水經(jīng)過箱式結(jié)構(gòu)表面的開孔進(jìn)出填料，水中污染物與填 料上的微生物進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)被吸附在箱式彈簧填料中，從而達(dá)到去除水中污染物的效: O
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1)充分回收利用廢棄塑料，在減輕現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的塑料污染的同 時(shí)也降低了用于人工濕地系統(tǒng)填料的原料價(jià)格；2)本發(fā)明系以廢棄塑料為原料，所制成的 濕地填料比現(xiàn)今常用的濕地填料都要輕便得多；3)箱式彈簧狀結(jié)構(gòu)由于提供了相對(duì)大的 比表面積，提高了濕地填料的生物吸附能力，可有效提高污水中污染物的去除效率；4)本 發(fā)明的箱式結(jié)構(gòu)提供了相對(duì)大的容污能力，可延長(zhǎng)填料的運(yùn)行周期。
下表是本發(fā)明的箱式彈簧填料進(jìn)出水COD與停留時(shí)間關(guān)系表
權(quán)利要求
1.一種用于人工濕地系統(tǒng)的箱式彈簧填料，其特征是由箱式結(jié)構(gòu)(1)與彈簧狀填料 (2)組成；彈簧狀填料(2)懸掛于箱式結(jié)構(gòu)(1)內(nèi)部；箱式結(jié)構(gòu)六面開有若干孔。
2.如權(quán)利要求1所述的箱式彈簧填料，其特征是所述的開孔直徑為10 100mm，開孔 率為箱式結(jié)構(gòu)總表面積的70% 90%。
3.如權(quán)利要求1所述的箱式彈簧填料，其特征是所述的箱式結(jié)構(gòu)體積為0.1 0. 3m30
4.如權(quán)利要求1所述的箱式彈簧填料，其特征是所述的彈簧狀填料直徑為30 60mm， 填料間距為20 50mm。
5.如權(quán)利要求1所述的箱式彈簧填料，其特征是所述的箱式結(jié)構(gòu)和彈簧狀填料均由回 收的廢棄塑料制成，回收的廢棄塑料包括聚氯乙烯、聚丙烯、維尼綸和尼龍。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于人工濕地系統(tǒng)的箱式彈簧填料，由箱式結(jié)構(gòu)與彈簧狀填料組成。彈簧狀填料懸掛于箱式結(jié)構(gòu)內(nèi)部，填料的間距為20～50mm；箱式結(jié)構(gòu)六面開有若干孔，開孔率在70％～90％，孔徑為10～100mm；箱式結(jié)構(gòu)體積為0.1～0.3m3，彈簧狀填料占箱式結(jié)構(gòu)內(nèi)部體積的80％～90％；單個(gè)彈簧狀填料直徑為30～60mm。本發(fā)明的原料來源于回收的廢棄塑料，包括聚氯乙烯、聚丙烯、維尼綸和尼龍等。本發(fā)明為塑料廢棄物提供了一條嶄新的處理途徑的同時(shí)解決了濕地填料的各種問題。
文檔編號(hào)C02F3/34GK102030414SQ20101054248
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者丁輝, 孫貽超, 張艷華, 鄧小文, 馬超 申請(qǐng)人:天津大學(xué)