一種提高河水中氨氮去除率的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提河水中氨氮去除率的方法，其特征在于：以天然沸石粉為原料，以水泥為粘結(jié)劑，以鋁粉、石灰和表面活性劑為發(fā)泡劑，經(jīng)配料、混合、成型、切割、蒸壓養(yǎng)護，制備獲得沸石加氣混凝土砌塊；以所述沸石加氣混凝土砌塊構(gòu)筑排水溝渠或者小河溝的滲透壩，含氨氮的河水從溝渠或滲透壩中流過；沸石加氣混凝土砌塊既具有選擇性吸附水中氨氮的功能，又是高效的微生物載體材料，一方面在排水期間或者排水高峰期把水中的氨氮離子交換吸附去除，另一方面在排水間歇期或者排水低峰期負(fù)載的微生物把氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽實現(xiàn)其中的沸石再生。
【專利說明】
一種提高河水中氨氮去除率的方法
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及降低農(nóng)業(yè)面源污染和污染河水凈化方法。
二、【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化發(fā)展、水污染的加劇，我國地面水體普遍發(fā)生富營養(yǎng)化。城市河流和景觀水體大多處于劣五類，其中最常超標(biāo)的污染物是氨氮。這就要求對排水溝渠和受污染河流加強脫氨氮處理。目前對河水中氨氮處理主要通過河床曝氣加速氨硝化，或者通過生態(tài)修復(fù)方式，如生物浮床、浮島等提高河流自凈化能力，降低水體的營養(yǎng)元素。曝氣方式需要較大的投入和運行費用，生物浮床、浮島轉(zhuǎn)化氨氮的速率較低，對具有排洪功能的河溝不宜使用。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種提高河水中氨氮去除率的方法。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明提高河水中氨氮去除率的方法，其特點在于:以天然沸石粉為原料，以水泥為粘結(jié)劑，以鋁粉、石灰和表面活性劑為發(fā)泡劑，經(jīng)配料、混合、成型、切割、蒸壓養(yǎng)護，制備獲得沸石加氣混凝土砌塊；
[0006]以所述沸石加氣混凝土砌塊構(gòu)筑排水溝渠或者小河溝的滲透壩，含氨氮的河水從溝渠或滲透壩中流過;所述沸石加氣混凝土砌塊既具有選擇性吸附水中氨氮的功能，又是高效的微生物載體材料，一方面在排水期間或者排水高峰期把河水中的氨氮離子交換吸附去除，另一方面在排水間歇期或者排水低峰期負(fù)載的微生物硝化菌把氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽實現(xiàn)其中的沸石再生。排水溝渠和小河溝一般都具有間歇性排水的特點。
[0007]其中:天然沸石粉、水泥、發(fā)泡劑的質(zhì)量比為100:20:1.5;構(gòu)成所述發(fā)泡劑的鋁粉、石灰和表面活性劑的質(zhì)量比為1: 50?80: 5?10;具體的，所述沸石加氣混凝土砌塊按如下步驟進彳丁制備:
[0008]將天然沸石破碎、過0.1mm篩，獲得天然沸石粉;按配比將鋁粉、石灰和表面活性劑混合，獲得發(fā)泡劑;按配比將天然沸石粉、發(fā)泡劑和水泥混合，得混合料；
[0009]將混合料澆注成型、切割，然后放入蒸壓養(yǎng)護釜內(nèi)以180°C的溫度、以12Mpa的壓力養(yǎng)護15h，即獲得沸石加氣混凝土砌塊。
[0010]本發(fā)明提高河水中氨氮去除率的方法，其突出效果體現(xiàn)在以下幾個方面:
[0011 ] 1、本發(fā)明以天然沸石為主要原料，制作沸石加氣混凝土砌塊的成本較低，制備方法簡單、成熟，可以利用現(xiàn)有的粉煤加氣混凝土砌塊的設(shè)備生產(chǎn)沸石加氣混凝土砌塊，投資較低。
[0012]2、本發(fā)明沸石加氣混凝土砌塊中沸石顆粒小，砌塊孔隙率高，沸石選擇性吸附氨氮速率快、容量大;砌塊外表面和內(nèi)部負(fù)載硝化菌量大，硝化速率高。這些特點決定了用沸石加氣混凝土砌塊構(gòu)筑排水溝渠或者小河溝的滲透壩具有較高的氨氮去除效率。
[0013]3、本發(fā)明利用了溝渠和小河溝具有水流間歇性的特點，吸附和再生在排水的間歇中自發(fā)進行，無需動力，無運行和設(shè)備維護費用。
四、【具體實施方式】
[0014]實施例1
[0015]選擇天然斜發(fā)沸石礦石，破碎、過0.1mm篩，獲得天然沸石粉;按質(zhì)量比1:80:10將鋁粉、石灰和表面活性劑混合，獲得發(fā)泡劑;按質(zhì)量比100:20:1.5將天然沸石粉、水泥和發(fā)泡劑混合，得混合料;將混合料澆注成型初凝I?2h，用鋼絲切割機從縱、橫、水平三個方向切割成為砲塊(長度為600mm，寬度為100mm、125mm、150mm、200mm、250mm、300mm、120mm、180mm、240mm等規(guī)格，高度為200mm、250mm、300mm等規(guī)格)，而后放入蒸壓養(yǎng)護爸內(nèi)12Mpa壓力下、180°C溫度下蒸汽養(yǎng)護15h，獲得沸石加氣混凝土砌塊。
[0016]用沸石加氣混凝土砌塊構(gòu)建河溝的滲透壩。滲透壩的高度高出河溝正常水位之上30cm，滲透壩的長度等于河溝寬度，寬度為50m。砌塊之間留出1cm的寬大縫隙，并以錯縫方式用水泥砂楽砌筑。
[0017]含氨氮的河水以滲透方式從壩體內(nèi)的縫隙曲折流過，水中的氨氮被砌塊中的沸石吸附去除，同時砌塊表面和內(nèi)部附著的硝化菌利用水中的溶解氧和空氣中氧氧化氨氮為硝酸鹽。當(dāng)河水流量大時，以吸附去除氨氮為主；當(dāng)河水流量小時，滲透壩前和壩體內(nèi)部水位下降，壩體砌塊暴露在空氣中，微生物利用空氣中的氧完成吸附氨氮的氧化實現(xiàn)沸石再生，此時以再生作用為主。隨著河水流量的波動，滲透壩吸附去除氨氮和再生自發(fā)地周期性循環(huán)。氨氮去除率隨河水流量變化，經(jīng)檢測河水流過一個加氣混凝土滲透壩的氨氮去除率在50 ?90%。
[0018]實施例2
[0019]選擇天然斜發(fā)沸石礦石，破碎、過0.1mm篩，獲得天然沸石粉;按質(zhì)量比1:50:5將鋁粉、石灰和表面活性劑混合，獲得發(fā)泡劑;按質(zhì)量比20:4:1將天然沸石粉、水泥和發(fā)泡劑混合，得混合料;將混合料澆注成型初凝I?2h后，用鋼絲切割機從縱、橫、水平三個方向切割成為砲塊(長度為600mm，寬度為100mm、1 25mm.1 50mm.200mm.250mm.300mm.120mm、180mm、240mm等規(guī)格，高度為200mm、250mm、300mm等規(guī)格)，而后放入蒸壓養(yǎng)護爸內(nèi)12Mpa壓力下、180°C溫度下蒸汽養(yǎng)護15h，獲得沸石加氣混凝土砌塊。
[0020]用沸石加氣混凝土砌塊構(gòu)建排水溝渠，溝渠寬度50?100cm，溝渠深度基本等于砌塊高度的2倍。排水從溝渠中流過，水中的氨氮被砌塊中的沸石吸附去除，同時砌塊表面和內(nèi)部附著的硝化菌利用水中的溶解氧和空氣中氧氧化氨氮為硝酸鹽。當(dāng)排水溝流量大時，以吸附去除氨氮為主；當(dāng)水流量小時甚至斷流時，壩體砌塊暴露在空氣中，砌塊附著微生物利用空氣中的氧轉(zhuǎn)化沸石吸附的氨氮為硝酸鹽實現(xiàn)沸石再生。隨著溝渠水流量的波動，砌塊吸附除氨氮和微生物再生自發(fā)地周期性循環(huán)。氨氮去除率隨水流速度以及流過沸石加氣混凝土砌塊構(gòu)建排水溝渠長度而變化，排水溝渠長度超過500m，氨氮去除率可達(dá)到75%以上。
【主權(quán)項】
1.一種提高河水中氨氮去除率的方法，其特征在于:以天然沸石粉為原料，以水泥為粘結(jié)劑，以鋁粉、石灰和表面活性劑為發(fā)泡劑，經(jīng)配料、混合、成型、切割、蒸壓養(yǎng)護，制備獲得沸石加氣混凝土砌塊； 以所述沸石加氣混凝土砌塊構(gòu)筑排水溝渠或者小河溝的滲透壩，含氨氮的河水從溝渠或滲透壩中流過;所述沸石加氣混凝土砌塊既具有選擇性吸附水中氨氮的功能，又是微生物載體材料，一方面在排水期間或者排水高峰期把河水中的氨氮離子交換吸附去除，另一方面在排水間歇期或者排水低峰期負(fù)載的微生物把氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽實現(xiàn)其中的沸石再生。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高水中氨氮去除率的方法，其特征在于:天然沸石粉、水泥、發(fā)泡劑的質(zhì)量比為100:20:1.5;構(gòu)成所述發(fā)泡劑的鋁粉、石灰和表面活性劑的質(zhì)量比為1:50 ?80:5 ?103.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提高水中氨氮去除率的方法，其特征在于:所述沸石加氣混凝土砌塊按如下步驟進行制備: 將天然沸石破碎、過0.1mm篩，獲得天然沸石粉；按配比將鋁粉、石灰和表面活性劑混合，獲得發(fā)泡劑;按配比將天然沸石粉、發(fā)泡劑和水泥混合，得混合料； 將混合料澆注成型、切割，然后放入蒸壓養(yǎng)護釜內(nèi)以180°C的溫度、以12Mpa的壓力養(yǎng)護15h，即獲得沸石加氣混凝土砌塊。
【文檔編號】C02F1/28GK106044919SQ201610368468
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】周其胤, 陳天虎, 陳斌
【申請人】安徽美自然環(huán)境科技有限公司