磁性光催化資源循環(huán)利用型人工吸附浮床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種磁性光催化資源循環(huán)利用型人工吸附浮床，由光催化層、磁性除氮吸附層和磁性脫磷吸附層從上往下依次堆疊而成，所述的光催化層懸浮于水面以上，磁性除氮吸附層、磁性脫磷吸附層浸入在水面以下。本發(fā)明的磁性光催化資源循環(huán)利用型人工微吸附浮床投放簡單，平時無需人工維護(hù)，二次功能恢復(fù)通過簡單的水沖洗及陽光暴曬，二次噴涂即可實現(xiàn)功能恢復(fù)；污泥、秸稈等廢棄物基質(zhì)材料的制備，使用暴曬，超聲分散等技術(shù)手段，不添加任何二次污染化工原料，不會造成新的環(huán)境污染。具有投入成本低，避免二次污染，通過消耗河道污泥，實現(xiàn)工農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化、綠色化循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】磁性光催化資源循環(huán)利用型人工吸附浮床
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境工程污水處理領(lǐng)域，特別涉及微污染水處理、河道水處理的磁性光催化資源循環(huán)利用型人工吸附浮床，適用于處理微污染水、微污染湖(河)水等。
【背景技術(shù)】
[0002]近十年來，我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的迅速發(fā)展，人民的生活水平日益提高，但是人們在生產(chǎn)、生活中對水環(huán)境的污染也日益加重。湖水、河水及各種水體中污染物不斷增加，城市河道、湖水以氮化物、磷化物和COD (化學(xué)需氧量)超標(biāo)尤為嚴(yán)重。這些污染物在水體中分布廣泛、難降解、導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，作用時間長，且存在長期生活污水排放導(dǎo)致的疊加效應(yīng)。氮、磷是水體中有益生物需求量最少的物質(zhì)，因此水體中的氮、磷及COD的含量決定著水體的好壞程度，也是水體污染處理的主要對象。
[0003]河水、河道水、湖水等水體中，本生氮、磷及COD不同于一般的廢水,存在著含量低、難降解等問題，而且目前的常規(guī)脫氮除磷的各種處理工藝之間存在著相互影響和制約因素，容易形成二次污染。為了尋找一種高效的脫氮除磷及COD處理方法，需要對人工吸附浮床進(jìn)行改善，提高人工吸附浮床的微污染水脫氮除磷效率，降低使用費(fèi)用，同時延長有效使用周期。針對平時污水處理及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的污泥、梧桐葉、花生殼等物質(zhì)，如果能將這些廢棄物結(jié)合到人工吸附浮床，將會是一項變廢為寶，實現(xiàn)資源循環(huán)利用的綠色水處理技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)合理，投入成本低，二次功能恢復(fù)簡單，避免二次污染，通過消耗河道污泥，實現(xiàn)工農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化、綠色化循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)的磁性光催化資源循環(huán)利用型人工吸附浮床。
[0005]本發(fā)明技術(shù)方案為:一種磁性光催化資源循環(huán)利用型人工吸附浮床，由光催化層、磁性除氮吸附層和磁性脫磷吸附層從上往下依次堆疊而成，所述的光催化層懸浮于水面以上，磁性除氮吸附層、磁性脫磷吸附層浸入在水面以下；
所述的光催化層由石墨烯構(gòu)成，在陽光下進(jìn)行光催化反應(yīng)，降低水體中COD指標(biāo)和通過石墨烯的極高比表面積增大吸附量，大幅提高二氧化鈦等無機(jī)物質(zhì)的光催化去除COD效率；
所述的磁性除氮吸附層利用廢石、礦渣、污泥、花生殼、梧桐葉、秸桿等量復(fù)合，大幅增大比表面積,高效去除水體中的氮含量；
所述的磁性脫磷吸附層利用廢石、礦渣、污泥、秸桿等量復(fù)合，大幅增大比表面積，同時利用功能填料的陽離子交換能力和離解鈣和磷復(fù)合形成磷固體液，被強(qiáng)化吸附層吸收，高效去除水體中的磷含量。
[0006] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:在三層功能層中均可使用污泥，使其成為高效吸附劑；所述的污泥的主要成分為氰乙酸酯(C5H7N02)，碳含量較高，通過活化結(jié)合復(fù)合石墨烯的方法應(yīng)用到三層功能層中。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的磁性光催化資源循環(huán)利用型人工微吸附浮床投放簡單，平時無需人工維護(hù)，二次功能恢復(fù)通過簡單的水沖洗及陽光暴曬，二次噴涂即可實現(xiàn)功能恢復(fù)；污泥、秸桿等廢棄物基質(zhì)材料的制備，使用暴曬，超聲分散等技術(shù)手段，不添加任何二次污染化工原料，不會造成新的環(huán)境污染。具有投入成本低，避免二次污染，通過消耗河道污泥，實現(xiàn)工農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化、綠色化循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為磁性光催化資源循環(huán)利用型人工微吸附浮床結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0010]如圖1所示，本發(fā)明提供的磁性光催化資源循環(huán)利用型人工吸附浮床，由光催化層1、磁性除氮吸附層2和磁性脫磷吸附層3從上往下依次堆疊而成，所述的光催化層I懸浮于水面4以上，磁性除氮吸附層2、磁性脫磷吸附層3浸入在水面4以下；
所述的光催化層I由石墨烯構(gòu)成，在陽光下進(jìn)行光催化反應(yīng)，降低水體中COD指標(biāo)和通過石墨烯的極高比表面積增大吸附量，大幅提高二氧化鈦等無機(jī)物質(zhì)的光催化去除COD效率；
所述的磁性除氮吸附層2利用廢石、礦渣、污泥、花生殼、梧桐葉、秸桿等量復(fù)合，大幅增大比表面積,高效去除水體中的氮含量；
所述的磁性脫磷吸附層3利用廢石、礦渣、污泥、秸桿等量復(fù)合，大幅增大比表面積，同時利用功能填料的陽離子交換能力和離解鈣和磷復(fù)合形成磷固體液，被強(qiáng)化吸附層吸收，高效去除水體中的磷含量。
[0011]在三層功能層中均可使用污泥，使其成為高效吸附劑；
所述的污泥的主要成分為氰乙酸酯(C5H7N02)，碳含量較高，通過活化結(jié)合復(fù)合石墨烯的方法應(yīng)用到三層功能層中。
[0012]本發(fā)明的使用原理:通過磁性光催化資源循環(huán)利用型人工吸附浮床的整體永磁型特點(diǎn)，在浮床周圍形成局部磁場，對磁性絮狀物(水處理殘留)進(jìn)行直接吸附，對非磁性污染物、雜質(zhì)金屬離子等進(jìn)行磁化，提高微污染水的生物水凈化進(jìn)程及降解效率。
[0013] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種磁性光催化資源循環(huán)利用型人工吸附浮床，其特征在于:由光催化層(I)、磁性除氮吸附層(2)和磁性脫磷吸附層(3)從上往下依次堆疊而成，所述的光催化層(I)懸浮于水面(4)以上，磁性除氮吸附層(2)、磁性脫磷吸附層(3)浸入在水面(4)以下； 所述的光催化層(I)由石墨烯構(gòu)成，在陽光下進(jìn)行光催化反應(yīng)，降低水體中COD指標(biāo)和通過石墨烯的極高比表面積增大吸附量，大幅提高二氧化鈦等無機(jī)物質(zhì)的光催化去除COD效率； 所述的磁性除氮吸附層(2)利用廢石、礦渣、污泥、花生殼、梧桐葉、秸桿等量復(fù)合，大幅增大比表面積,高效去除水體中的氮含量； 所述的磁性脫磷吸附層(3)利用廢石、礦渣、污泥、秸桿等量復(fù)合，大幅增大比表面積，同時利用功能填料的陽離子交換能力和離解鈣和磷復(fù)合形成磷固體液，被強(qiáng)化吸附層吸收，高效去除水體中的磷含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性光催化資源循環(huán)利用型人工吸附浮床，其特征在于:在三層功能層中均可使用污泥，使其成為高效吸附劑； 所述的污泥的主要成分為氰乙酸酯(C5H7N02)，碳含量較高，通過活化結(jié)合復(fù)合石墨烯的方法應(yīng)用到三層功 能層中。
【文檔編號】C02F1/42GK103991921SQ201410245791
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】王曉華, 周曉鋒, 張煥林 申請人:鹽城師范學(xué)院