[發明專利]一種利用強泌碳型改性生物炭強化人工濕地脫氮的方法

有效

• 申請號: 201611258520.8
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106927571B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 范金林;沈友豪;陳婷;張建;張成祿
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/00;C02F3/28
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

1.一種利用強泌碳型改性生物炭強化人工濕地脫氮的方法，強泌碳型改性生物炭作為處理劑強化人工濕地進行反硝化脫氮，將強泌碳型改性生物炭與基質混合填入人工濕地床體中，或直接作為填料柱嵌入人工濕地床體中進行,反硝化脫氮處理溫度為0-40℃，pH為6-8，人工濕地污水總氮含量為5-60mg/L；

所述的強泌碳型改性生物炭是按以下方法制備得到：

（1）、以濕地植物為原料，將濕地植物洗凈，粉碎成直徑為1～3 cm的塊狀，風干至恒重；

（2）、將步驟（1）處理后的濕地植物在惰性氣體保護下，通過干餾方式，在低溫下進行快速碳化處理，得到生物炭；所述干餾溫度為250～400℃，升溫速率為5～10 ℃/min，干餾時間30～60 min；

（3）、負載改性處理：將步驟（2）制得的生物炭與0.5～3 mol/L的氯化亞鐵溶液混合，靜置12～16 h進行負載亞鐵，負載后的生物炭用去離子水洗滌至中性，然后于100～120℃厭氧環境中干燥6～12 h，得到強泌碳型改性生物炭。

2.根據權利要求1所述的利用強泌碳型改性生物炭強化人工濕地脫氮的方法，其特征在于，反硝化脫氮處理溫度為10-30℃，pH為6-7，人工濕地污水總氮含量為20-40mg/L。

3.根據權利要求1所述的利用強泌碳型改性生物炭強化人工濕地脫氮的方法，其特征在于，強泌碳型改性生物炭與基質的混合的體積比1:10～1:3。

4.根據權利要求1所述的利用強泌碳型改性生物炭強化人工濕地脫氮的方法，其特征在于，所述的基質為礫石、建筑廢磚或石英砂中的一種或兩種以上混合。

5.根據權利要求1所述的利用強泌碳型改性生物炭強化人工濕地脫氮的方法，其特征在于，強泌碳型改性生物炭與基質混合后的總覆蓋面積占濕地總面積的1/3~2/3，強泌碳型改性生物炭與基質混合填充后的孔隙率為20～50%。

6.根據權利要求1所述的利用強泌碳型改性生物炭強化人工濕地脫氮的方法，其特征在于，直接作為填料柱是將生物炭填充至填料柱內，然后將填料柱垂直嵌入人工濕地床體中，生物炭總體積與濕地體積比為1:20~1:4；所述填料柱為穿孔柱，孔徑為0.5~1cm，開孔率40%~80%。

7.根據權利要求1所述的利用強泌碳型改性生物炭強化人工濕地脫氮的方法，其特征在于，填料柱覆蓋面積占濕地表面積的1/20~2/3。

8.根據權利要求1所述的利用強泌碳型改性生物炭強化人工濕地脫氮的方法，其特征在于，步驟（1）中原料的選用濕地植物的根或莖。

9.根據權利要求1所述的利用強泌碳型改性生物炭強化人工濕地脫氮的方法，其特征在于，步驟（2）所述的惰性氣體為氮氣；干餾溫度為250～300℃，升溫速率為5～8 ℃/min，干餾時間40～60 min。

10.根據權利要求1所述的利用強泌碳型改性生物炭強化人工濕地脫氮的方法，其特征在于，步驟（3）氯化亞鐵溶液的濃度為1～3 mol/L，步驟（3）負載時間為12h，步驟（3）厭氧干燥溫度100～110℃，干燥時間8～12h。