一種污水處理兼水生植物種植基質(zhì)填料制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水生植物種植基質(zhì)填料及制備方法和應(yīng)用，該填料由一定比例的觀音土、硅藻土、稻谷殼、氧化鈣、酵素菌組成。其制備步驟是：（1）將觀音土放置窯爐，燒制；（2）將稻谷殼、酵素菌混合均勻，自然堆積發(fā)酵；（3）將步驟（1）、（2）中的產(chǎn)物加入硅藻土、氧化鈣混合均勻，制成植物種植基質(zhì)性填料。水生植物種植基質(zhì)填料在城市污水處理中的應(yīng)用。方法易行，操作簡(jiǎn)便，高溫處理后的觀音土將增加其氮磷吸附量；增大其表面積，利于生物膜的形成和應(yīng)用，具有較強(qiáng)的同步除碳、脫氮的效果。解決了現(xiàn)有技術(shù)不能有效去除污水中氮、磷、病原微生物、重金屬和有機(jī)污染物等問題，保障出水達(dá)到了優(yōu)于國(guó)家城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】一種污水處理兼水生植物種植基質(zhì)填料制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及城市污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種城市污水處理兼水生植物種植基質(zhì) 填料，同時(shí)還涉及一種水生植物種植基質(zhì)填料的制備方法，還涉及一種水生植物種植基質(zhì) 填料的用途。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前國(guó)內(nèi)已建成、運(yùn)行的城市污水處理廠中，采用最廣泛的處理工藝，一級(jí)強(qiáng)化處 理通常選用物化強(qiáng)化處理法、AB法前段工藝、水解好氧法前段工藝和高負(fù)荷活性污泥法等 技術(shù)；二級(jí)處理工藝根據(jù)城市污水處理廠的規(guī)模，選擇活性污泥法、氧化溝法、SBR法、水解 好氧法、AB法和生物濾池法；二級(jí)強(qiáng)化處理工藝則選擇A/0法、Α/Α/0法。目的是去除碳源 污染物的同時(shí)強(qiáng)化脫氮除磷效果，但這些工藝在實(shí)際應(yīng)用中，由于受進(jìn)水水質(zhì)的波動(dòng)和運(yùn) 行成本等諸多因素的影響，仍不能有效去除污水中氮、磷、病原微生物、重金屬和有機(jī)污染 物等，尤其對(duì)一些難降解的有機(jī)物、磷、氮等可溶性污染物。即使出水能夠穩(wěn)定達(dá)到國(guó)家排 放水二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)收納湖泊、河流和水庫(kù)而言，進(jìn)水仍為劣五類水質(zhì)。由此可見，隨著城鎮(zhèn)化 的推進(jìn)以及國(guó)家污染物減排要求的日益提高，污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)的提高也必然成為趨 勢(shì)。在現(xiàn)有城市污水處理A/0工藝上，添加水生植物、基質(zhì)填料、微生物菌劑等復(fù)合材料，將 有效去除一些難降解的有機(jī)物、磷、氮等可溶性污染物等問題，保障出水達(dá)到優(yōu)于國(guó)家城鎮(zhèn) 污水排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是在于提供了一種水生植物種植基質(zhì)填 料，高溫處理的觀音土、發(fā)酵過的稻谷殼、硅藻土和氧化鈣具有高效的吸附性和沉淀效應(yīng)， 能有效吸附、沉淀可溶性有機(jī)物、磷、氮等污染物，還可促使水生植物生長(zhǎng)，水生植物在生長(zhǎng) 過程中，將吸收部分氮、磷，并通過植物的收割將氮磷從系統(tǒng)中去除。同時(shí)，基質(zhì)填料復(fù)配的 微生物菌劑能夠有效的分解、轉(zhuǎn)化氮。其化學(xué)需氧量、生化需氧量、總氮、總磷和氨氮的去除 效率可分別達(dá)到 86. 3%、81· 5%、83· 2%、79· 7% 和 87. 4%。
[0004] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是在于提供了一種水生植物種植基質(zhì)填料的制備方法，方法 易行，操作簡(jiǎn)便，高溫處理后的觀音土將增加其氮磷吸附量；增大其表面積，利于生物膜的 形成和應(yīng)用；其表面積的增大，將有利于氧氣傳輸，為微生物對(duì)污染物的分解創(chuàng)造良好的生 境。發(fā)酵過的稻谷殼含有多糖、粗脂肪以及粗蛋白等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，能夠?yàn)槲⑸锾峁┧仨毜?營(yíng)養(yǎng)成分，便于微生物的附著，具有較強(qiáng)的同步除碳、脫氮的效果。
[0005] 本發(fā)明還有一個(gè)目的是在于提供了一種水生植物種植基質(zhì)填料在城市污水處理 中的應(yīng)用，解決了現(xiàn)有技術(shù)不能有效去除污水中氮、磷、病原微生物、重金屬和有機(jī)污染物 等問題，保障出水達(dá)到了優(yōu)于國(guó)家城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
[0006] -種水生植物種植基質(zhì)填料，它由以下原料的重量百分比制成： 原料 重量百分比％ 觀音土 38 - 52% 硅藻土 25 - 35% 稻谷殼 10 - 18% 氧化鈣 5. 5 - 11. 5% 酵素菌 L 5 - 3. 5%。
[0007] 所述的酵素菌為枯草芽孢桿菌、酵母菌、放線菌其中的一種或二至三種的任意混 合。
[0008] 所述的枯草芽孢桿菌有效活菌數(shù)為20億/克； 所述的酵母菌有效活菌數(shù)為350萬/克； 所述的放線菌有效活菌數(shù)為300萬/克。
[0009] -種水生植物種植基質(zhì)填料，它由以下原料的重量百分比制成(優(yōu)選范圍）： 原料 重量百分比％ 觀音土 40 - 48% 硅藻土 27 - 32% 稻谷殼 12 - 16% 氧化鈣 6. 5 - 10. 5% 酵素菌 L 8 - 3. 2%。
[0010] 一種水生植物種植基質(zhì)填料，它由以下原料的重量百分比制成(較好范圍）： 原料 重量百分比％ 觀音土 41 一 47% 硅藻土 28 - 31% 稻谷殼 13 - 15% 氧化鈣 7. 5 - 9. 5% 酵素菌 2 - 3%。
[0011] 一種水生植物種植基質(zhì)填料，它由以下原料的重量百分比制成(最佳范圍）： 原料 重量百分比％ 觀音土 42 - 45% 硅藻土 29 - 30% 稻谷殼 13. 5 - 14. 5% 氧化鈣 8 - 9% 酵素菌 2. 4 - 2. 6%。
[0012] 一種水生植物種植基質(zhì)填料，它由以下原料的重量百分比制成(最佳值）： 原料 重量百分比％ 觀音土 45% 娃藻土 30% 稻谷殼 14% 氧化興 8. 5% 酵素菌 2. 5%。
[0013] 一種水生植物種植基質(zhì)填料的制備方法，其步驟是： A、將觀音土放置490-5KTC窯爐，燒制110-130分鐘。
[0014] B、將稻谷殼、酵素菌混合均勻，自然堆積發(fā)酵二周，發(fā)酵溫度范圍是65-70°C ;所述 酵素菌中包括枯草芽孢桿菌、酵母菌、放線菌；枯草芽孢桿菌有效活菌數(shù)為20億/克，酵母 菌有效活菌數(shù)為350萬/克，放線菌有效活菌數(shù)為300萬/克。
[0015] C、將處理后的觀音土、發(fā)酵過的稻谷殼按比例加入硅藻土、氧化鈣混合均勻，制成 植物種植基質(zhì)性填料。
[0016] 一種水生植物種植基質(zhì)填料在城市污水處理中的應(yīng)用，其步驟是： (1)使用時(shí)按基質(zhì)填料：自然水：紅糖=1 :〇. 3 :0. 006的重量比混勻，3小時(shí)后既可使 用。
[0017] (2)將蘆葦、千屈菜等水生植物種植在基質(zhì)填料中，放置城市污水處理A/0系統(tǒng)0 段中，開始使用； (3)每間隔9 一 11天左右，按1000公斤基質(zhì)填料添加12公斤酵素菌、6公斤糖、60公 斤水的比例混勻后，噴射至基質(zhì)填料上，2小時(shí)后將種植水生植物的基質(zhì)填料，放回0段曝 氣池中。
[0018] 使用了本發(fā)明城市污水處理兼水生植物種植基質(zhì)填料后，城市污水廠出水達(dá)到優(yōu) 于國(guó)家城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。（根據(jù)GB 18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放 標(biāo)準(zhǔn)》的方法和標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè))。
[0019] 本發(fā)明使用的高溫（490-5KTC)處理的觀音土、發(fā)酵過的稻谷殼、硅藻土和氧化鈣 具有高效的吸附性和沉淀效應(yīng)，能有效吸附、沉淀可溶性有機(jī)物、磷、氮等污染物，還可促使 水生植物生長(zhǎng)，水生植物在生長(zhǎng)過程中，將吸收部分氮、磷，并通過植物的收割將氮磷從系 統(tǒng)中去除。
[0020] 本發(fā)明使用的枯草芽孢桿菌能將污水中大量的大分子有機(jī)物以及有害氣體（氨、 硫化氫等），分解為小分子（多肽、高級(jí)脂肪酸等）。然后，再分解為更小分子的有機(jī)物（單 糖、二糖、低級(jí)脂肪酸等），最終分解為二氧化碳、硝酸鹽和硫酸鹽等，有效降低了水中的 C0D、B0D，使水體中的氨基氮（NH3-N)、亞硝基氮（NO2-N)和硫化物濃度降低。放線菌能分解 蛋白質(zhì)、纖維素和有機(jī)物，對(duì)消除水體的味道也有一定功效。酵母菌能有效分解多種有機(jī)物 及油脂等，可去除水中COD及B0D，使得水質(zhì)得到改善。各菌種之間還具有協(xié)同作用，枯草芽 孢桿菌和放線菌降解有機(jī)物生成的單糖和二糖等可以提供給酵母菌利用，而酵母菌可以在 污水中發(fā)揮其分解作用，彌補(bǔ)枯草芽孢桿菌和放線菌的不足。
[0021] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果： 1、高溫處理的觀音土、發(fā)酵過的稻谷殼、硅藻土和氧化鈣具有高效的吸附性和沉淀效 應(yīng)，能有效吸附、沉淀可溶性有機(jī)物、磷、氮等污染物，還可促使水生植物生長(zhǎng)，水生植物在 生長(zhǎng)過程中，將吸收部分氮、磷，并通過植物的收割將氮磷從系統(tǒng)中去除。同時(shí)，基質(zhì)填料復(fù) 配的微生物菌劑能夠有效的分解、轉(zhuǎn)化氮。其化學(xué)需氧量、生化需氧量、總氮、總磷和氨氮的 去除效率可分別達(dá)到86. 3%、81· 5%、83· 2%、79· 7%和87. 4%。
[0022] 2、本發(fā)明的一種水生植物種植基質(zhì)填料的制備方法易行，操作簡(jiǎn)便。高溫處理后 的觀音土將增加其氮磷吸附量；增大其表面積，利于生物膜的形成和應(yīng)用；其表面積的增 大，將有利于氧氣傳輸，為微生物對(duì)污染物的分解創(chuàng)造良好的生境。發(fā)酵過的稻谷殼含有多 糖、粗脂肪以及粗蛋白等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，能夠?yàn)槲⑸锾峁┧仨毜臓I(yíng)養(yǎng)成分，便于微生物的附 著，具有較強(qiáng)的同步除碳、脫氮的效果。
[0023] 3、本發(fā)明是在現(xiàn)有城市污水處理A/0工藝上，添加水生植物、基質(zhì)填料和微生物 菌劑等復(fù)合材料，將其協(xié)同作用，達(dá)到有效去除一些難降解的有機(jī)物、磷、氮等可溶性污染 物問題，保障出水達(dá)到優(yōu)于國(guó)家城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 實(shí)施例1: 一種水生植物種植基質(zhì)填料，它由以下原料的重量百分比制成： 原料 重量百分比％ 觀音土 42% 娃藻土 33% 稻谷殼 16% 氧化鈣 7% 酵素菌 2%。
[0025] -種水生植物種植基質(zhì)填料的制備方法，其步驟是： A、將觀音土放置490或494或498或500或503或506或508或5KTC窯爐，燒制110 或115或120或125或130分鐘。
[0026] B、將稻谷殼、酵素菌混合均勻，自然堆積發(fā)酵二周，發(fā)酵溫度范圍是65或67或69 或70°C ;所述酵素菌中包括枯草芽孢桿菌、酵母菌、放線菌；枯草芽孢桿菌有效活菌數(shù)為20 億/克，酵母菌有效活菌數(shù)為350萬/克，放線菌有效活菌數(shù)為300萬/克。
[0027] C、將處理后的觀音土、發(fā)酵過的稻谷殼按比例加入硅藻土、氧化鈣混合均勻，制成 植物種植基質(zhì)性填料。硅藻土、氧化鈣均購(gòu)置于市場(chǎng)。
[0028] -種水生植物種植基質(zhì)填料，它由以下重量百分比的原料制成：

【權(quán)利要求】
1. 一種水生植物種植基質(zhì)填料，它由以下原料的重量百分比制成： 原料 ％ 觀音土 38 - 52% 硅藻土 25 - 35% 稻谷殼 10 - 18% 氧化鈣 5. 5 - 11. 5% 酵素菌 1.5 - 3. 5%; 所述的酵素菌：包括枯草芽孢桿菌、酵母菌、放線菌； 所述的枯草芽孢桿菌有效活菌數(shù)為20億/克； 所述的酵母菌有效活菌數(shù)為350萬/克； 所述的放線菌有效活菌數(shù)為300萬/克。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水生植物種植基質(zhì)填料，其特征在于： 原料 ％ 觀音土 40 - 48% 硅藻土 27 - 32% 稻谷殼 12 - 16% 氧化鈣 6. 5 - 10. 5% 酵素菌 1. 8 - 3. 2%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水生植物種植基質(zhì)填料，其特征在于： 原料 ％ 觀音土 41 一 47% 硅藻土 28 - 31% 稻谷殼 13 - 15% 氧化鈣 7. 5 - 9. 5% 酵素菌 2 - 3%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水生植物種植基質(zhì)填料，其特征在于： 原料 ％ 觀音土 42 - 45% 硅藻土 29 - 30% 稻谷殼 13. 5 - 14. 5% 氧化鈣 8 - 9% 酵素菌 2. 4 - 2. 6%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水生植物種植基質(zhì)填料，其特征在于： 原料 ％ 觀音土 45% 娃藻土 30% 稻谷殼 14% 氧化興 8. 5% 酵素菌 2. 5%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水生植物種植基質(zhì)填料，其特征在于： 原料 ％ 觀音土 42% 娃藻土 33% 稻谷殼 16% 氧化鈣 7% 酵素菌 2%。
7. 權(quán)利要求1所述的一種水生植物種植基質(zhì)填料的制備方法，其步驟是： A、 將觀音土放置490-5KTC窯爐，燒制110-130分鐘； B、 將稻谷殼、酵素菌混合均勻，自然堆積發(fā)酵二周，發(fā)酵溫度范圍是65-70°C ;所述酵素 菌中包括枯草芽孢桿菌、酵母菌、放線菌；枯草芽孢桿菌有效活菌數(shù)為20億/克，酵母菌有 效活菌數(shù)為350萬/克，放線菌有效活菌數(shù)為300萬/克； C、 將處理后的觀音土、發(fā)酵過的稻谷殼按比例加入硅藻土、氧化鈣混合均勻，制成植物 種植基質(zhì)性填料。
8. 權(quán)利要求1所述的一種水生植物種植基質(zhì)填料在城市污水處理中的應(yīng)用，其步驟 是： (1)使用時(shí)按基質(zhì)填料：自然水：紅糖=1 :〇. 3 :0. 006的重量比混勻，3小時(shí)后既可使 用； (2 )將蘆葦、千屈菜水生植物種植在基質(zhì)填料中，放置城市污水處理A/0系統(tǒng)0段中，開 始使用； (3)每間隔9 一 11天，按1000公斤基質(zhì)填料添加12公斤酵素菌、6公斤糖、60公斤水 的比例混勻后，噴射至基質(zhì)填料上，2小時(shí)后將種植水生植物的基質(zhì)填料，放回0段曝氣池 中。
【文檔編號(hào)】C02F3/32GK104496031SQ201410744992
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日
【發(fā)明者】惠陽(yáng), 蘇珊珊, 李今, 王紅兵, 金士威 申請(qǐng)人:武漢綠陽(yáng)環(huán)保有限責(zé)任公司