[發明專利]一種去除雨水中硝酸鹽氮的生物滯留池填料

在審

• 申請號: 201710050688.8
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN108341485A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 王芬;陳鑫露;孫暢;孫未;宮浩斐;季民
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F101/16
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

本發明公開了一種去除雨水中硝酸鹽氮的生物滯留池填料，其中所述的生物炭、木屑、碎石、硫磺和玉米芯的體積比為(3～5)：(1～5)：(20～30)：(1～5)：(5～10)；所述的木屑直徑為1～5mm，所述的碎石的直徑為1～6mm，所述的硫磺的粒徑為1～6mm，所述的玉米芯直徑為1～5mm；碎石起到支撐、截流和微生物附著作用，生物炭起到吸附和截流作用，木屑和玉米芯為異養反硝化提供碳源，硫磺為自養反硝化提供硫源。本發明主要應用于生物滯留池淹沒區，在生物滯留池淹沒區的低溶解氧的條件下，填料釋放碳源，并吸附硝酸鹽氮與釋放后的碳源，延長停留時間，并利用硫自養反硝化，從而大大提高反硝化的效率，進而提高生物滯留池的脫氮效率。

技術領域

本發明屬于雨水處理領域，具體涉及一種去除雨水中硝酸鹽氮的生物滯留池填料。

背景技術

水體富營養化是中國目前面臨的重大水環境問題之一，氮是引發水體富營養化的主要驅動元素之一。近年來，隨著中國城市化的快速推進，大量天然綠地被不透水下墊面取代，城市降雨徑流對受納水體氮素污染的貢獻將更加凸顯。已有研究表明，很多國家和地區受納水體氮素污染的50％以上來自城市降雨徑流，2/3的河口水環境由于降雨徑流氮素污染而功能退化。

生物滯留池(又稱雨水花園)是一種采用分散方法從源頭削減雨水和控制污染物遷移的高效雨洪控制措施。設置淹沒區并在其中裝填木屑等釋放碳源的填料的生物滯留池可以實現反硝化脫氮。但是，一般木屑釋放的碳源可生化性較差，所需停留時間長，在有限的降雨歷時內很難完成反硝化反應，獲得較高的脫氮效率。因此，延長硝酸鹽氮與碳源在生物滯留池內的停留時間，可以提高生物滯留池的脫氮效果。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種去除雨水中硝酸鹽氮的生物滯留池填料，主要應用于生物滯留池淹沒區，旨在延長硝酸鹽氮與木屑釋放碳源在生物滯留池內的停留時間，并結合自養反硝化過程，提高雨水中硝酸鹽氮的去除率，減小后續排放的受納水體的氮負荷，同時降低水華等水體污染現象發生的可能性。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種去除雨水中硝酸鹽氮的生物滯留池填料，由生物炭、木屑、碎石、硫磺和玉米芯組成，其中：

所述的生物炭、木屑、碎石、硫磺和玉米芯的體積比為(3～5)：(1～5)：(20～30)：(1～5)：(5～10)；所述的木屑直徑為1～5mm，所述的碎石的直徑為1～6mm，所述的硫磺的粒徑為1～6mm，所述的玉米芯直徑為1～5mm。

而且，所述的生物炭、木屑、碎石、硫磺和玉米芯的體積比為(3～5)：(2～5)：(24～28)：(1～3)：(8～10)。

而且，所述的生物炭通過農林廢棄生物質在低氧條件下不完全燃燒制成的，例如由棕櫚殼在250～300℃條件下通過微波輔助碳化技術生成，或者由水稻秸稈在350～400℃條件下通過裂解碳化技術生成，或者由玉米秸稈在300～350℃缺氧條件下通過裂解碳化技術生成。

而且，所述的木屑為樺樹木屑、榆樹木屑、楊樹木屑或者松樹木屑，直徑為2～4mm。

而且，所述的硫磺的粒徑是2～5mm。

而且，所述的碎石的直徑為2～4mm。

而且，所述的玉米芯為由除掉玉米粒后的玉米棒碎成的顆粒，粒徑為2～3mm。

上述填料在進行制備時，選擇生物炭、木屑、碎石、硫磺和玉米芯為顆粒狀物料進行混合均勻即可。

將上述填料填充于生物滯留池的淹沒區，對雨水中硝酸鹽氮進行去除。