火山岩生物填料
基于火山岩填料强化潜流人工湿地处理技术(四)
基于火山岩填料强化潜流人工湿地处理技术一、实施背景随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益突出。
潜流人工湿地作为一种生态修复技术，具有处理废水和改善水质的潜力。
然而，传统的潜流人工湿地存在着处理效果不稳定、运维成本高等问题。
因此，需要引入新的材料和技术来强化潜流人工湿地的处理效果。
二、工作原理火山岩填料是一种具有多孔结构和大比表面积的材料，具有良好的吸附能力和生物活性。
基于火山岩填料强化潜流人工湿地处理技术，通过将火山岩填料放置在潜流人工湿地的底部，利用其多孔结构和大比表面积，增加潜流人工湿地的附着面积，提高废水中污染物的吸附和降解效果。
同时，火山岩填料还能提供生物活性，增加湿地内的微生物数量和多样性，促进废水中有害物质的降解。
三、实施计划步骤1. 选址和设计：根据实际情况选择适合建设潜流人工湿地的地点，并进行设计，确定湿地的尺寸和形状。
2. 准备材料：购买足够数量的火山岩填料，并对填料进行处理，如清洗和消毒。
3. 建设湿地：按照设计要求，将火山岩填料放置在潜流人工湿地的底部，并确保填料的均匀分布。
4. 连接管道：将废水管道与潜流人工湿地的进水口连接，确保废水能够顺利流入湿地。
5. 运营和维护：定期监测湿地的处理效果，清理湿地内的污泥和杂物，保证湿地的正常运行。
四、适用范围基于火山岩填料强化潜流人工湿地处理技术适用于城市污水处理厂、工业废水处理厂等需要处理大量废水的场所。
同时，该技术也适用于农田灌溉水的处理，可以减少农药和化肥对土壤和水体的污染。
五、创新要点1. 引入火山岩填料：通过引入火山岩填料，增加潜流人工湿地的附着面积，提高废水的处理效果。
2. 提供生物活性：火山岩填料能够提供生物活性，增加湿地内的微生物数量和多样性，促进废水中有害物质的降解。
六、预期效果1. 提高处理效果：火山岩填料的引入能够增加废水中污染物的吸附和降解效果，提高潜流人工湿地的处理效果。
2. 降低运维成本：火山岩填料具有较长的使用寿命，能够减少湿地内的污泥产生，降低运维成本。
(俗称浮石或多孔玄武岩)是一种功能型环保材料.
火山石火山石(俗称浮石或多孔玄武岩)是一种功能型环保材料，是火山爆发后由火山玻璃、矿物与气泡形成的非常珍贵的多孔形石材，火山石中含有钠、镁、铝、硅、钙、钛、锰、铁、镍、钴和钼等几十种矿物质和微量元素，无辐射而具有远红外磁波，在无情的火山爆发过后，时隔上万年，人类才越来越发现它的可贵之处。
我公司已将其应用领域扩大到建筑、水利、研磨、滤材、烧烤炭、园林造景、无土栽培、观赏品等领域，在各行各业中发挥着无法替代的作用！火山石（玄武岩）的特性一、火山岩生物滤料的物理特性：1、外观形状：无尖粒状，对水流阻力小，不易堵塞，布水布气均匀；表面粗糙，挂膜速度快，反冲洗时微生物膜不易脱落。
2、多孔性：火山岩是天然蜂窝多孔，是菌胶团是佳的生长环境。
3、机械强度：经国家质检部门为5.08Mpa，实践证明可以耐得住不同强度的水力剪切作用，使用寿命远远长了其它滤料。
4、密度：密度适中，反冲洗时容易悬浮且不跑料，可以节能降耗。
二、火山岩生物滤料的化学特性：化学成份如下：化学成分SiO2 CaO MgO Fe2O3 FeO Al2O3 TiO2 K2O Na2O含量% 53.82 8.36 2.46 9.08 1.12 16.89 0.06 2.30 2.551、生物化学稳定性：火山岩生物滤料抗腐蚀，具有惰性，在环境中不参与生物膜的生物化学反应。
2、表面电性与亲水性：火山岩生物滤料表面带有正电荷，有利于微生物固着生长，亲水性强，附着的生物膜量多且速度快。
3、对生物膜活性的影响方面：作为生物膜载体，火山岩生物滤料对所固定的微生物无害、无抑制性作用，实践证明不影响微生物的活性。
三、火山岩生物滤料的水力学特性：1、空隙率：内外平均孔隙率在40%左右，对水的阻力小，同时与同类滤料相比，所需滤料量少，同样能达到预期过滤目标。
2、比表面积：比表面积大、开孔率高且惰性，有利于微生物的接触挂膜和生长，保持较多的微生物量，有利于微生物代谢过程中所需的氧气与营养物质及代谢产生的废物的传质过程。
流离球
火山岩流离球火山岩流离球也叫速分生化球什么是速分技术：是指利用流体中的速分的现象，即水中的悬浮物总是向流速慢的地方聚集，当水流经速分生化球时，形成球体内、外水流流速的差异，球体内流速慢，球体外流速快，因此在球体内聚集更多的有机物，在曝气装置和水流的双重作用下，使有机物缓慢移动．另外，由于速分生化球体内外侯养条件的差异，可形成多变的生物环境，促进对水质和悬浮物的净化。
概括的讲，就是流体流动在固体界面附近会发生边界层流动，流体中的杂质有向边界层沉积的倾向.应用流体杂质向边界层沉积的原理，将流体中有机物、悬浮物等杂质从流体中分离出来的技术被称为速分技术。
火山岩流离球称作速分生化球，又称火山岩生物球、火山岩生化球、火山岩流离球。
火山岩速分球是多孔球形悬浮填料中的一种，它是由经过筛选和驯化的微生物菌群、高效的天然火山岩生物填料以及耐酸碱聚丙烯悬浮球组装而成的。
1火山岩流离球直径一般有60mm、80mm、100mm、120mm、150mm、180mm等多种规格，是对国内生物膜法处理污水采用的填料开发的最新系列产品。
选择不同粒径的火山岩流离球做填料的区别，主要考虑要处理的水质，达标的效果等因素。
小粒径的火山岩流离球质轻，为了能完全浸没在水中，安装过程需要支架进行固定，支架做防腐，但是运行时间不长，由于支架和填料本身的材质问题，抗腐蚀性不强，影响使用寿命，填料堆积密度很小，导致挂膜的生物量少。
大粒径的火山岩流离球堆积密实，但是在反洗过程由于强的气水反冲洗，填料和填料之间摩擦，导致填料之间的相互磨损，更严重的问题是容易堵塞和填料板结。
因此，常用直径为100mm、120mm的较多，配套装的火山岩生物填料的粒径分别为10-20mm和20-30mm。
一般来说100mm的内置火山岩颗粒小，比表面积大，挂膜充分；120mm的整体比重要小一些，更容易处于漂浮状态。
下图为火山岩速分球在曝气生物滤池中的应用流程图。
234公司介绍：北京优普达环保科技有限公司做为一家集火山岩矿山开采、加工以及火山岩高效生物滤料深度应用研究于一身的高科技环保企业，优普达环保科技在河北、山西拥有储量丰富的、具有自主开采权的优质火山岩矿藏资源，通过多年来的快速发展和不断探索，已经和广大环境类高校、科研院所、各类环保企业建立了广泛的合作。
速分生化球
火山岩速分生化球火山岩流离球也叫速分生化球什么是速分技术：是指利用流体中的速分的现象，即水中的悬浮物总是向流速慢的地方聚集，当水流经速分生化球时，形成球体内、外水流流速的差异，球体内流速慢，球体外流速快，因此在球体内聚集更多的有机物，在曝气装置和水流的双重作用下，使有机物缓慢移动．另外，由于速分生化球体内外侯养条件的差异，可形成多变的生物环境，促进对水质和悬浮物的净化。
概括的讲，就是流体流动在固体界面附近会发生边界层流动，流体中的杂质有向边界层沉积的倾向.应用流体杂质向边界层沉积的原理，将流体中有机物、悬浮物等杂质从流体中分离出来的技术被称为速分技术。
火山岩流离球称作速分生化球，又称火山岩生物球、火山岩生化球、火山岩流离球。
火山岩速分球是多孔球形悬浮填料中的一种，它是由经过筛选和驯化的微生物菌群、高效的天然火山岩生物填料以及耐酸碱聚丙烯悬浮球组装而成的。
1火山岩流离球直径一般有60mm、80mm、100mm、120mm、150mm、180mm等多种规格，是对国内生物膜法处理污水采用的填料开发的最新系列产品。
选择不同粒径的火山岩流离球做填料的区别，主要考虑要处理的水质，达标的效果等因素。
小粒径的火山岩流离球质轻，为了能完全浸没在水中，安装过程需要支架进行固定，支架做防腐，但是运行时间不长，由于支架和填料本身的材质问题，抗腐蚀性不强，影响使用寿命，填料堆积密度很小，导致挂膜的生物量少。
大粒径的火山岩流离球堆积密实，但是在反洗过程由于强的气水反冲洗，填料和填料之间摩擦，导致填料之间的相互磨损，更严重的问题是容易堵塞和填料板结。
因此，常用直径为100mm、120mm的较多，配套装的火山岩生物填料的粒径分别为10-20mm和20-30mm。
一般来说100mm的内置火山岩颗粒小，比表面积大，挂膜充分；120mm的整体比重要小一些，更容易处于漂浮状态。
下图为火山岩速分球在曝气生物滤池中的应用流程图。
234公司介绍：北京优普达环保科技有限公司做为一家集火山岩矿山开采、加工以及火山岩高效生物滤料深度应用研究于一身的高科技环保企业，优普达环保科技在河北、山西拥有储量丰富的、具有自主开采权的优质火山岩矿藏资源，通过多年来的快速发展和不断探索，已经和广大环境类高校、科研院所、各类环保企业建立了广泛的合作。
基于火山岩填料强化潜流人工湿地处理技术(二)
基于火山岩填料强化潜流人工湿地处理技术一、实施背景环境污染是当前全球面临的重要问题之一，其中水污染是严重影响人类生存环境的因素之一。
潜流人工湿地作为一种有效的水污染治理技术，已经在许多地方得到了广泛应用。
然而，由于传统潜流人工湿地对于处理效果的依赖性较高，需要大量的土地和维护成本，限制了其在一些地区的推广应用。
因此，本方案旨在通过引入火山岩填料强化潜流人工湿地处理技术，提高潜流人工湿地的处理效果，减少对土地的需求和维护成本，推广其在更广泛范围内的应用。
二、工作原理火山岩填料具有较大的比表面积和孔隙率，能够提供更多的生物附着面和吸附位置，有利于水体中有机物和重金属的吸附和分解。
潜流人工湿地是通过人工构建湿地系统，利用湿地植物和微生物对水体进行净化处理的技术。
火山岩填料强化潜流人工湿地处理技术即在传统潜流人工湿地的基础上，引入火山岩填料作为填料材料，增加湿地系统的吸附和分解能力，提高水体的处理效果。
三、实施计划步骤1. 选择适宜的地点进行实施，考虑到水体污染程度和区域特点。
2. 进行湿地系统的设计，包括湿地面积、填料层厚度、湿地植物种类等。
3. 进行火山岩填料的筛选和处理，确保填料的质量和适用性。
4. 进行湿地系统的建设，包括填料层的铺设、湿地植物的种植等。
5. 进行湿地系统的运行和维护，定期监测水质指标，及时清理填料和植物。
四、适用范围火山岩填料强化潜流人工湿地处理技术适用于水体污染较为严重的地区，如工业废水排放区、农业区域等。
同时，由于火山岩填料具有较好的适应性，可以适用于不同的水质条件和环境条件。
五、创新要点1. 引入火山岩填料，增加湿地系统的吸附和分解能力，提高处理效果。
2. 通过火山岩填料的使用，减少对土地的需求，节约资源。
3. 通过火山岩填料的使用，减少湿地系统的维护成本，提高经济效益。
六、预期效果1. 提高潜流人工湿地的处理效果，降低水体中有机物和重金属的浓度。
2. 减少对土地的需求，节约资源。
生物填料作用
生物填料作用标题：生物填料在环保与生态修复中的重要作用一、引言生物填料，作为一种新型的环境工程技术材料，近年来在污水处理、生态修复及环境改善等领域展现出了显著的应用价值。
它是通过特定工艺将天然或人造材料制成适宜微生物附着生长的载体，利用微生物的生物降解作用，对水体或土壤中的污染物进行有效净化和处理。
二、生物填料的定义与类型生物填料主要指具有较大比表面积，有利于微生物附着、生长、繁殖的一类填充材料。
常见的生物填料有天然矿物填料（如火山岩、沸石等）、有机生物填料（如竹炭、秸秆等）以及人工合成填料（如聚氨酯、陶瓷等）。
这些填料根据应用场景的不同，可以针对性地优化其孔隙率、强度、耐腐蚀性等性能。
三、生物填料的作用机制生物填料在实际应用中，主要通过以下方式发挥作用：1. 提供微生物附着场所：生物填料具有丰富的孔隙结构，能为微生物提供广阔的生存空间，促进微生物群落的形成和发展。
2. 增强生物降解效能：生物填料表面的微生物能够对污水或土壤中的有机物、氮、磷等污染物进行高效吸附和生物降解，从而提高污染物去除效率。
3. 稳定生态系统：生物填料在水体或土壤中形成的生物膜可以稳定系统内的微生物活性，增强系统的抗冲击能力和自净能力。
四、生物填料的应用领域生物填料广泛应用于污水处理厂、河道治理、湖泊修复、土壤修复等多个领域。
例如，在污水处理过程中，生物填料可大幅提高生化池的处理效果；在河流湖泊修复中，生物填料有助于恢复水体生态环境，减少富营养化问题；在土壤修复中，生物填料则可加速有机污染物的降解，改善土壤质量。
五、结论综上所述，生物填料以其独特的物理化学性质和高效的生物降解功能，在环境保护和生态修复方面发挥了关键作用。
随着科技的进步和人们对环境保护意识的提升，生物填料的研究与应用将更加深入，为建设绿色可持续发展的生态环境提供有力支持。
火山岩填料规格
火山岩填料规格火山岩填料是一种常用的建筑材料，广泛应用于道路、桥梁和建筑物的基础工程中。
它具有独特的物理和化学性质，能够提供良好的支撑和排水功能。
本文将介绍火山岩填料的规格和特点，以及其在建筑工程中的应用。
一、规格火山岩填料的规格因应用范围和需要而有所不同。
以下是常见的火山岩填料规格：1. 粒径：火山岩填料的粒径一般在5毫米至50毫米之间。
不同的工程需要不同的粒径，通常根据工程设计要求进行选择。
2. 强度：火山岩填料的强度是指其抗压能力。
常见的强度等级有C15、C20、C25、C30等。
一般情况下，选择适当的强度等级可以满足工程的承载需求。
3. 比重：火山岩填料的比重一般在2.6至2.8之间。
较大的比重可以提供更好的稳定性和耐久性。
4. 堆积系数：火山岩填料的堆积系数是指填料在堆积时所占据的体积与其自身体积之比。
常见的堆积系数有0.6至0.7。
5. 吸水率：火山岩填料的吸水率一般在2%至5%之间。
较低的吸水率可以减少填料与水的接触，有利于提高填料的稳定性。
二、特点火山岩填料具有以下特点：1. 轻质：火山岩填料是一种相对轻质的填料，可以减轻结构的自重，降低地基沉降的风险。
2. 粗糙表面：火山岩填料具有粗糙的表面，可以提供良好的摩擦力，增加填料与土壤或混凝土之间的黏结力。
3. 耐久性：火山岩填料具有较好的耐久性，能够承受长期的水、化学物质和温度变化等侵蚀。
4. 排水性能：火山岩填料具有良好的排水性能，能够迅速排除土壤或混凝土中的水分，防止水分积聚引起的冻融损害。
5. 稳定性：火山岩填料具有良好的稳定性，能够抵抗土壤的侧向压力和地震力等外力作用。
三、应用火山岩填料在建筑工程中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 基础工程：火山岩填料常用于道路、桥梁和建筑物的基础工程中，用于加固地基和提供良好的排水功能。
2. 隔离层：火山岩填料可以用作土壤隔离层，防止土壤颗粒混合和渗透，提高土壤的稳定性。
3. 排水系统：火山岩填料可以用于排水系统的建设，如雨水收集池、雨水花园等，帮助排除积水，减轻洪涝灾害。
火山岩填料曝气生物滤池内循环强化脱氮试验研究
第3卷 第2期环境工程学报V o l .3,N o.22009年2月Ch i n ese Jour nal of Env iron m enta lEng ineeri n gFeb.2009火山岩填料曝气生物滤池内循环强化脱氮试验研究郝晓地 魏 丽 仇付国(北京建筑工程学院可持续环境生物技术研发中心,北京100044)摘 要 试验表明,被粉碎的火山岩是一种较好的曝气生物滤池填料。
出水内循环虽然对COD 、SS 以及浊度没有太大影响,甚至因试验期间低温限制使得硝化效果改善并不明显,但内循环可以显著提高曝气生物滤池反硝化(脱氮)效果。
在内循环比为150%时,硝化过程中产生的NO -3几乎均能被反硝化完全去除,只是由于试验时的低温限制了硝化效率使TN 去除效率提高幅度受到限制,从无内循环时的4318%仅仅被提高到6911%。
DO 值沿填料层高度呈山谷型分布(谷底位于填料层50c m 处)规律揭示,DO 谷底是反硝化的拐点,也是反硝化与硝化的分界点。
关键词 曝气生物滤池 内循环 强化脱氮 反硝化 火山岩 溶解氧(DO )中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 1673-9108(2009)02-0239-07Experi m ental study on enhanci ng nitrogen re moval by effl uent recirculati oni n a BAF reactor w ith crushed lava packed as carriersH ao X iaodi W e iL i Q iu Fuguo(Th e R &D C enter for Su stai nab l e Environm en t a lB iotechnol ogy ,Beijing Un i versit y ofC i vil Engi n eeri ng and A rch it ecture ,B eiji ng 100044)Abst ract Itw as de m onstrated i n a pilot experi m ent that cr ushed lava w as good carriers i n an up -fl o w bio -l o g ica l aerated filter (UB AF).The re m ova l e fficiencies of COD ,SS ,and turb i d ity w ere not affected by effl u ent rec irculati o n ,and m oreover t h e efficiency o f nitrificati o n w as no t enhanced too m uch due to the effect of l o w te m-perature duri n g the experi m en,t but t h e re m oval e fficiency of tota l nitrogen (TN)w as i n deed enhanced by e ffl u -ent rec ircu lation .Up to effluent recirc u lation at R =150%,NO -3converted fr o m n itrification cou l d be fully re -m oved by den itrification.Due to li m ited n itrifi c ation at lo w te m perat u res ,ho w ever ,the re m ova l effic iency ofTN w as enhanced at a li m ited ex tent (fro m 4318%at R =0to 6911%at R =150%).The va lley -type DO profile a -l o ng the bed height (the DO valley at 50c m )revealed that t h e DO valley w as a tur n i n g po i n t for denitrificati o n and also w as a boundary o f n itrification and den itrification.K ey w ords B AFs ;e ffluent recirculation;enhanci n g n itrogen re m ova;l den itrifi c ation ;cr ushed lava ;DO 基金项目:/十一五0国家科技支撑计划重点项目(2006BA J 01B03-02);北京市属市管高等学校人才强教计划资助项目(B J E10016200611)收稿日期:2008-04-24;修订日期:2008-08-28作者简介:郝晓地(1960~),男,教授,工学博士,主要从事可持续环境生物技术研究工作。
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火山岩生物填料
一、火山岩生物填料是天然多孔火山岩矿石，经过选矿、破碎、筛分、研磨等一系列工艺加工而成的不定型颗粒填料，其主要成份为硅、铝、钙、钠、镁、钛、锰、铁、镍、钴和钼等几十种矿物质和微量元素，表观为不规则颗粒，颜色为红黑褐色，多孔质轻，颗粒粒径可根据不同要求生产。
高效挂膜轻质滤料在物理围观结构方面表现为表面粗糙多微孔，这些特点特别适用于微生物在其表面生长、繁殖，形成生物膜。
二、物理结构特点：
火山岩生物填料在物理微观结构方面表现为：表面粗糙多微孔，这些特点特别适合于微生物在其表面生长、繁殖，形成生物膜。
火山岩生物填料使曝气生物滤池不仅能处理市政污水，以及可生化的有机工业废水、生活排水、微污染水源水等，也可在给水处理中取代石英砂、活性炭、无烟煤等用作过滤介质，同时还可对已经过污水处理厂二级处理工艺后的尾水做深度处理，其处理出水达回用水标准后可作中水回用。
三、化学结构特点：
火山岩生物填料在化学微观结构方面表现为：
1、微生物化学稳定性：火山岩生物填料抗腐蚀，具有惰性，在环境中不参与生物膜的生物化学反应。
2、表面电性与亲水性：火山岩生物填料表面带有正电荷，有利于微生物固着生长，亲水性强，附着的生物膜量多且速度快。
3、对生物膜活性的影响方面：作为生物膜载体，火山岩生物填料对所固定的微生物无害、无抑制性作用，实践证明不影响微生物的活性。
四、水力学方面特点：
火山岩生物填料在水力学方面表现为：
1、空隙率：内外平均孔隙率在40%左右，对水的阻力小，同时与同类滤料相比，所需滤料量少，同样能达到预期过滤目标。
2、比表面积：比表面积大、开孔率高且惰性，有利于微生物的接触挂膜和生长，保持较多的微生物量，有利于微生物代谢过程中所需的氧气与营养物质及代谢产生的废物的传质过程。
3、填料形状与水的流态：由于火山岩生物滤料是无尖粒状，且孔径大多数比陶粒要大，所以在使用时对水流的阻力小，节省能耗。
五、火山岩生物填料各项物理性能测试平均参数如下：
单位检测结果性能指标单位检测结果
性能指标
容重Kg/m3740比表面积m2/g13.6-25.5
比重1:1.29抗压强度Mpa 5.78
含水率%0.9-1.0抗剪切强度Mpa 3.98
孔隙率%73-82磨擦损耗率%＜1去除有机物%80以上开始挂膜时间小时27
COD去除率%85以上盐酸可溶率%＜1.0
BOD去除率%75-93溶出物微含有益的矿物与微量成份除氨、氮%85以上外观饱满颗粒，类似球状六、火山岩生物填料主要化学成份：
SiO2CaO MgO Fe2O3Al2O3
化学成分
含量 %43.279.86 1.4911.8614.71
七、火山岩生物填料应用
火山岩生物填料因其造价低廉被广泛利用在城市污水处理曝气生物滤池生物填料。
轻型建筑建材制作轻质砖，混合浇注料，耐火料，水族馆，人工湿地，医药等领域。
火山岩生物填料用于人工湿地
1、通透性好、比表面积大、有利于微生物的固定和挂膜；
2、对微生物需要的养分具有很好的保持性，便于湿地微生物繁殖和缓释，水浸后不脱色。
3、具有一定的机械强度。
4、空间体积及形态方面，填料提供的表面积尽可能地大。
5、生物稳定性方面，填料应具有惰性，能抵抗生物对填料的腐蚀，不参与生物处理中的生物化学反应。
化学稳定性方面，填料对环境中发生的化学反应应表现出惰性，并具有抗化学腐蚀的能力。
热力学稳定性方面，填料对周围温度变化的惰性。
6、根据人工湿地功能的需要，可选择具有某些化学成分的基质。
这类基质可以是天然物质，可回收利用的固体废弃物，或是人工合成的含有特种组分的材料，也可以是具有不同比例的混合材料。
7、亲、疏水性及表面电性。
亲水性微生物易于在亲水性填料表面附着、固定，而疏水性填料有利于疏水性微生物在其表面固着。
填料表面的亲、疏水性及电性还可以通过对填料表面的改性实现，或直接在填料加工过程中实现。
8、要有一定的孔隙度及表面粗糙度。
9、对生物膜活性的影响。
作为生物膜载体，本身必须对固定微生物无害、无抑制作用，不能显著影响固定微生物的生物活性。
10、可再用性。
从经济角度讲，基质应具有可再用性，尤其在大规模利用时，这一点更具有重要意义。