專業(yè)填料（礱笆巖）技術(shù)說明

前言

人工濕地是人工建造和管理控制的、工程化的濕地，是由水、填料以及微生物所組成的專業(yè)系統(tǒng)工程。

專業(yè)填料概念：專業(yè)填料又稱礱笆巖，是一種人工制備的用于濕地低碳氮比條件下高效去除硝態(tài)氮的專業(yè)填料，其主要組成包括生物質(zhì)載體、功能性生物菌劑、緩釋碳源和除磷填料。其成品是一種混合物，是一種集成技術(shù)的統(tǒng)稱。  

一、礱笆巖專業(yè)填料的組成

1.1 生物質(zhì)載體

生物質(zhì)載體是一種新型的生物膜載體填料，具有質(zhì)輕、比表面積大、吸附能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。主要用途：生物質(zhì)載體濾料可作為工業(yè)廢水高負(fù)荷生物濾池的生物掛膜載體，也適用于微污染水體的深度凈化和飲用水的深度處理，是活性生物降解有害物質(zhì)效果最好的填料之一，同時(shí)也是對(duì)某些重金屬有顯著的吸附作用。生物質(zhì)載體富含鈣、鎂、鐵、鋁等，具有較高的脫氮除磷效率。生物質(zhì)載體是經(jīng)過大量篩選和長(zhǎng)期試驗(yàn)后研發(fā)而成，短期內(nèi)具有不可替代性，是一種高效去污的人工濕地填料。

1.2 功能性生物菌劑

人工濕地是利用人工介質(zhì)、植物、微生物三者協(xié)同作用，通過在濕地床內(nèi)發(fā)生微生物作用來降解污水中的污染物。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表明，微生物作用是人工濕地內(nèi)污染物降解的主要途徑。因此，通過向濕地床內(nèi)投加功能性生物菌劑可顯著提高人工濕地處理效果，加快濕地床內(nèi)基質(zhì)的掛膜速度。功能性生物菌劑為混菌，包括硝化菌、反硝化菌、COD降解菌?？纱蟠筇岣呷斯竦貎?nèi)BOD₅、CODcr、NH₃-N的去除率。

1.3 緩釋碳源

緩釋碳源主要作用是為反硝化菌提供碳源，配合溶解氧控制可在濕地床內(nèi)短時(shí)間建立硝化-反硝化平衡系統(tǒng)，顯著提高濕地TN的去除率。

1.4除磷填料

除磷填料是由多種無機(jī)原材料在一定配比下加水混合均勻造粒，達(dá)到規(guī)定要求并養(yǎng)護(hù)得到的球狀或餅狀產(chǎn)品。填料外觀為灰色摻雜米黃色的餅狀顆粒，產(chǎn)品的粒徑為10～30mm，可根據(jù)需要定制。

二、礱笆巖專業(yè)填料應(yīng)用效果

礱笆巖專業(yè)填料是用先進(jìn)的技術(shù)手段將基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等新技術(shù)融合應(yīng)用開發(fā)的新型人工濕地填料，礱笆巖專業(yè)填料在人工濕地中應(yīng)用可促進(jìn)基質(zhì)、植物和微生物的協(xié)調(diào)作用， 加快濕地床的掛膜啟動(dòng)。相比于傳統(tǒng)人工濕地，應(yīng)用礱笆巖專業(yè)填料的濕地對(duì)有機(jī)物和氨氮、總磷的去除率大大提高。

根據(jù)第三方檢測(cè)結(jié)果，礱笆巖專業(yè)填料主要性能指標(biāo)為：堆積密度300～400kg/m³，筒壓強(qiáng)度≥1.1MPa；當(dāng)處理對(duì)象為劣Ⅴ類污染水體時(shí)，主要污染物單位面積去除效率如下表：

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，使用礱笆巖專業(yè)填料的垂直流人工濕地系統(tǒng)對(duì)生活污水中污染物去除效果如下：CODcr的去除率為71.25%-89361%，NH₄^＋-N的去除率為80.52%-90.15%,TN的去除率為53.12%-65.55%,TP的去除率為72.30%-90.22%。

從填料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、掛膜能力、化學(xué)穩(wěn)定性、滲透性能、使用壽命等方面，對(duì)礱笆巖與市面其它產(chǎn)品（火山巖、沸石、普通陶粒）的綜合對(duì)比如下表：

三、礱笆巖專業(yè)填料的加工、運(yùn)輸與施工

3.1 礱笆巖的生產(chǎn)

礱笆巖專業(yè)填料是一種混合材料的總稱，是特制的生物質(zhì)載體、功能性生物菌劑、緩釋碳源填料和復(fù)合除磷填料等科學(xué)配比與特殊條件下混伴制備的填料。

3.2 礱笆巖的包裝與運(yùn)輸

由于相關(guān)的菌種添加后，需使菌種脫水干燥狀態(tài)，目的是使相關(guān)的菌種休眠。同時(shí)使固粒狀的菌種附著在生物質(zhì)載體上，不至于在路途遙遠(yuǎn)的運(yùn)輸中顛簸離析。為了更好地保存與運(yùn)輸，在產(chǎn)品混合后需裝袋整理。為方便上車與卸車，通常包裝采用50×70cm麻袋包裝縫口。為了提高運(yùn)輸效率和降低成本，采用大卡車與重型卡車載運(yùn)。在運(yùn)輸中必須對(duì)其掩蓋保護(hù)。

3.3 包裝的卸車與鋪填施工

包裝的目的除工藝本身的需要以外，重要的是考慮現(xiàn)場(chǎng)的施工條件。原則上材料到場(chǎng)后應(yīng)組織均攤填鋪。由于人工濕地項(xiàng)目占地面積相對(duì)較大，運(yùn)輸車輛又多為重型車輛，場(chǎng)面的道路及回填體基槽池面積巨大不可能運(yùn)輸至指定使用位置。故需在現(xiàn)場(chǎng)找個(gè)指定的地點(diǎn)來集中存放再轉(zhuǎn)運(yùn)。在卸車時(shí)要求堆碼整齊，盡量避免防雨防曬，轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)盡可能減少現(xiàn)場(chǎng)的損耗。由于功能性濕地為分層結(jié)構(gòu)，在鋪填專業(yè)填料礱笆巖時(shí)要求均勻平整，嚴(yán)禁出現(xiàn)厚度不一的現(xiàn)象。是保證單位過水量與生物膜形成的重要控制環(huán)節(jié)。同時(shí)由于專業(yè)填料礱笆巖為輕質(zhì)材料， 嚴(yán)禁機(jī)械在上面碾實(shí)，故只能采用人工攤鋪。

3.4 礱笆巖的填鋪方式

人工濕地中的填料具體形式及級(jí)配：濕地填料分三層，選用碎石和礱笆巖，表層填料層為碎石，粒徑5-15mm；中層填料層為礱笆巖專業(yè)填料，粒徑10-25mm；下層填料層為碎石，粒徑10-30mm。

垂直流人工濕地示意圖