火山岩在人工湿地中的应用
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。
@火山岩有哪些特性
火山岩产品说明火山岩是一种新型的功能型环保材料,是火山爆发后由形成的非常珍贵的多孔形石材,火山岩中含有丰富的钠、镁、铝、硅、钙、锰、铁、磷、镍、钴等几十种矿物质。
火山岩因其在表面均匀布满气孔，色泽古色古香，同时具有抗风化、耐高温、吸声降噪、吸水防滑阻热、调节空气湿度，改善生态环境；导电系数小、无放射性、永不褪色等特性．火山岩是现代建筑的外装首选天然绿色、环保石材。
适用于高档建筑的内外墙装饰、酒店、宾馆、别墅、市政道路、广场、住宅小区、园林等。
更是各类仿古复古欧式建筑的首选功能石材【火山岩应用-注意事项】在经济快速发展以及对城市生态环境要求日益提高的社会大背景下，园林景观行业也得到了长足的发展。
在这样的发展中，很多景观材料发挥了不小的作用。
火山岩作为一种新型铺装材料，就为园林工程增色不少。
火山岩主要作为建筑材料使用，主要分为板岩和毛石两大类，颜色有灰黑色和深红色两种。
火山岩可用于青水砖外墙贴面装饰，也可用于道路、广场铺设、边缘装饰、别墅庭院地面铺装、树坑装饰、花池树池建造、台阶铺设等工程。
设计精美、造型独特的围墙，除了能成为景观亮点，由于火山岩具有吸热、阻热特性，还能降低建筑物自身温度，便于人与景观互动。
和普通的天然板岩、花岗岩相比，火山岩的多孔洞构造使其防水效果不是很好。
因此，如果火山岩作为护坡景墙或水池壁贴石，有可能受到潮湿泥土或者水的侵蚀，建议要做好清水砖墙的防水保护措施。
用火山岩铺砌甬路或者人行道是非常好的选择，火山岩毛石被切割后会产生很多细小的孔洞，步行其上，感觉非常舒适。
花、草、树木周边设置火山岩铺地，也有利于雨水渗透，同时降低阳光直射程度。
虽然火山岩是火山熔岩喷发冷凝的产物，硬度高，但当火山岩毛石被截割为厚度小于2厘米的薄片时，使用长度最好超过30厘米，否则会增加施工成本。
泛霜现象是许多石材使用必须考虑的问题，不管火山岩作何用途，施工中尽量使用高标号水泥，同时在水泥砂浆添加一些和火山岩颜色相近的色浆，以减少材料表面泛霜程度。
人工湿地净化机理
人工湿地净化机理一、人工湿地概述人工湿地是一种利用湿地生态系统的生物、物理和化学作用，通过人工构建而成的一种处理污染水体的技术。
它是模拟自然湿地而建造的，具有高效、经济、环保等特点，被广泛应用于城市污水处理、农业排放治理、生态修复等领域。
二、人工湿地净化机理1. 生物作用人工湿地中最重要的净化机理就是生物作用。
在水体通过植物根系和底泥中时，有大量微生物附着在根系和底泥表面上，这些微生物能够分解有机质和氮磷等营养盐，将其转化为无机盐和气体释放出来。
同时，植物根系也能吸收营养盐，促进细菌附着和代谢。
这样就能够有效去除水中的营养盐和有机质。
2. 物理作用人工湿地还能够通过物理作用去除污染物。
例如，在过滤层中设置了多种不同粒径大小的填料材料，可以形成多级过滤层，在水流通过过滤层时，能够去除悬浮物和颗粒物。
同时，人工湿地中的植物根系和底泥也能够吸附和拦截污染物，例如重金属、油脂等。
3. 化学作用人工湿地中的化学作用主要是指氧化还原反应。
在缺氧条件下，还原态的铁、锰等离子能够与污染物发生氧化反应，使其转化为较为稳定的无害物质。
同时，在人工湿地中添加一些化学剂，例如硫酸铁等，也能够有效去除水体中的磷。
三、人工湿地的分类1. 表面流式人工湿地：即水从上到下流动的人工湿地。
这种类型的人工湿地适用于处理低浓度污染水体。
2. 底部流式人工湿地：即水从下到上流动的人工湿地。
这种类型的人工湿地适用于处理高浓度污染水体。
3. 侧向流式人工湿地：即水从侧面进入，在填料层内进行处理后再排出。
这种类型的人工湿地适用于处理高浓度污染水体。
四、人工湿地的应用1. 城市污水处理：人工湿地可以作为城市污水处理的一种技术手段，通过生物、物理和化学作用去除污染物，使得污水达到排放标准。
2. 农业排放治理：农业生产中的养殖废水和农药残留等都会对周围环境造成污染，利用人工湿地技术能够有效去除这些污染物。
3. 生态修复：在城市化进程中，许多湿地被填埋或者破坏。
火山岩在景观中的应用
火山岩在景观中的应用
火山岩是一种常见的火山喷发产物，由于其特殊的构成和质地，在景观设计中有着广泛的应用。
以下是火山岩在景观中常见的应用方式：
1. 火山岩石园景：火山岩石的外形独特，颜色多样，可以根据需要进行切割、平整、擦拭等处理，制作成各式各样的岩石景观雕塑或假山，用于园林景观中，增添自然与原始的风貌。
2. 建筑材料：火山岩经过加工后可以用于建筑墙面、地面的铺装，增加建筑的观赏价值和质感。
其坚硬的质地和耐磨、耐寒、耐酸碱腐蚀的特性，使其成为一种优质的建筑装饰材料。
3. 水景设计：火山岩能够承受水的冲刷和侵蚀，因此常用于水景设计中的瀑布、溪流等水景元素的构建。
火山岩的凹凸不平的表面和多孔的质地，能够增加水景的质感和自然感。
4. 花坛边界和道路边石：火山岩的坚硬质地和美观的外观使其成为花坛和道路边界的理想选择。
它可以用作边界的石器，帮助将花坛和草地区分开来，并增加整个景观的层次感。
5. 健身路径和观景台：火山岩的坚硬特性使其成为户外健身路径和观景台的理想材料。
它可以用来打造坚固耐用的步道和观景平台，供人们散步、锻炼和观赏风景。
总的来说，火山岩在景观中的应用十分广泛，不仅可以提供自
然的美感，还具有耐久、耐磨和抗侵蚀的特性，因此成为许多景观设计师和建筑师青睐的材料之一。
29种湿地填料对氨氮的吸附解吸性能比较
时，这 3 种材料对较高质量浓度的 NH3 -N 吸附效果 也较好．
图 1 非天然填料的等温吸附曲线 Fig. 1 Isothermal adsorption curves of ten kinds
of non-natural substrates
人工湿地中除磷填料的筛选及其除磷能力
人工湿地中除磷填料的筛选及其除磷能力王振;刘超翔;董健;刘琳;李鹏宇;郑加玉【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2013(033)002【摘要】针对猪场废水水质特点,对4种填料的理化特性进行了分析,并考察了4种填料的除磷能力.结果表明,废砖块和沸石的表面微结构更有利于生物膜的生长,而海蛎壳与废砖块则具有较高的除磷潜能；4种填料对磷素的理论饱和吸附量依次为海砺壳＞废砖块＞火山岩＞沸石,海蛎壳对磷素的吸附主要为化学吸附,而废砖块、火山岩和沸石对磷素的吸附主要为物理吸附,其中废砖块对磷素的吸附过程中存在化学吸附作用；在动态吸附试验中,海蛎壳对磷素的去除效果最好,其次为废砖块、火山岩和沸石,4种填料去除磷素的主要途径由其化学成分和化学形态决定.由试验结果可知,海蛎壳是人工湿地处理猪场废水时较为理想的除磷填料.【总页数】7页(P227-233)【作者】王振;刘超翔;董健;刘琳;李鹏宇;郑加玉【作者单位】中国科学院城市环境研究所,福建厦门361021;中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院城市环境研究所,福建厦门361021;中国科学院城市环境研究所,福建厦门361021;中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院城市环境研究所,福建厦门361021;中国科学院城市环境研究所,福建厦门361021;西安建筑科技大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710055;中国科学院城市环境研究所,福建厦门361021;东北林业大学林学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】X703【相关文献】1.不同人工湿地填料对水体中磷素吸附能力的比较 [J], 郑洁敏;牛天新2.人工湿地系统中填充基质对磷的吸附能力 [J], 陈晓;贾晓梅;侯文华;汪群慧3.人工湿地污水处理系统中的植物氮磷吸收富集能力研究 [J], 李建娜;胡曰利;吴晓芙;黄忠良;董敏慧4.人工湿地填料对氮磷的静态吸附筛选实验 [J], 赵玉华;邢国印;赵杰5.人工湿地填料的静态吸附特性和动态除磷能力研究 [J], 张迎颖;丁为民;陈豪;刘静;庞伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
火山岩用途
火山岩用途一：火山石的作用之水族领域1、活水火山岩可以使水中的离子活跃（主要是增加了氧离子的含量）并且可以轻微释放a射线和红外线，这些对鱼儿包括人类都是有好处的。
而火山石的消毒作用也是不可忽视的，加入水族箱中，可以有效地防治病患2、稳定水质这里又包含了两个部分：PH的稳定，它可以适当的调节过于酸或者过于碱的水自动调整到接近中性。
矿物质含量的稳定，火山石有释放矿物质元素和吸收水中杂质的双重特性，当过少或过多的时候，它的释放和吸附作用就产生了。
而罗汉鱼起头以及增色时水质PH值的稳定性，是至关重要的。
4、吸附火山石具有多孔，表面积大的特点，可以吸附水中的有害细菌和对生物体产生影响的重金属离子如铬、砷等，甚至包括一些水中残留的氯。
在水族箱内放置火山石可以吸附过滤器吸滤不掉的残渣以及粪便保持缸内的水质清洁。
5、嬉戏道具绝大多数鱼儿特别是罗汉都不是多只混养，它们也会孤单寂寞，并且罗汉有喜欢摆弄石头营造家园的习性，所以，重量轻盈的火山石成了它嬉戏的良好道具。
6、促进新陈代谢火山石释放的微量元素可以促进动物细胞的代谢，并且带出体内的有害卤化物，清理细胞中的脏东西。
7、优化生长火山石还可以使动物体内的蛋白质合成提高，并且增强免疫能力，并且在一定程度上增加罗汉的运动性。
这一点在罗汉起头时也有很大的作用。
8、硝化细菌的培养火山石的多孔性产生的高表面积是培养水中硝化细菌的良好温床，并且其表面是正电荷有利于微生物固着生长，亲水性强，把水中各种原因产生的对脊椎动物巨毒的NO2和NH4转化成毒性相对小的NO3可以对水质起到极大地改善作用。
9、水草生长的基质材料由于多孔特征，有利于水草攀抓和扎根固径，石头本身溶出的多种矿物成分不仅有利于鱼儿的生长，也可以为水草提供肥料。
在农业生产中，火山石作为无土栽培基质、肥料和动物饲料添加剂使用。
二：火山石的保健作用1、防辐射：火山石具有防微量辐射的效果。
从日本核泄露以后，火山石被作为可以防辐射饰品而广泛运用了。
人工湿地填料的作用、种类及配置
人工湿地&小微湿地基础知识培训（七）人工湿地填料的作用、种类及配置目录引言 (1)1 人工湿地中填料的作用 (1)1.1 填料脱氮机制与影响因素 (2)1.2 填料脱磷机制与影响因素 (2)2 人工湿地填料的种类 (3)2.1 火山岩 (5)2.2 陶粒 (5)2.3 钢渣、炉灰渣 (6)2.4 碎石 (7)2.5 粉煤灰 (8)2.6 沸石 (8)2.7 蛭石 (9)2.8 砾石 (10)3 人工湿地填料的选择与配置 (10)3.1 填料的选择 (11)3.2 填料的组合配制 (11)人工湿地填料引言人工湿地的基本组成由水生植物、填料、微生物和水体等部分构成，其中，填料是人工湿地的重要要组成部分。
填料做微生物附着的基面以及水生植物的载体，在人工湿地水质净化过程中发挥着非常重要的作用。
由于不同填料的理化性质不同, 其对不同污染的去除效果差异较大。
因此, 选择适当的填料是保证人工湿地具有良好水质净化能力的关键. 选择填料时, 不同填料对污染物的去除能力是主要考虑因素, 同时还应考虑填料的易得性以及成本等。
1 人工湿地中填料的作用填料是人工湿地的基质与载体，它支撑着人工湿地动植物与微生物的生命过程，填料对污染物的成功截留为后续植物吸收创造良好条件，是出水水质的重要保证。
人工湿地填料对污染物的去除过程包括物理过滤、离子交换、专性与非专性吸附、鳌合作用于沉降反应等。
已有研究表明，污水中磷和重金属物最终吸附或沉降在填料土体内，从而使填料土体内这些元素的含量急剧升高，几年之后即可高达污水浓度的10-10000倍以上。
图1-1 湿地基质及微生物水质净化上的作用1.1 填料脱氮机制与影响因素人工湿地中存在多种脱氮机制，其中通过微生物代谢的硝化"反硝化是主要途径，填料的存在为微生物提供附着生长的重要场所，对污水的处理效果起到不可替代的作用。
通常认为填料对氨氮的去除主要是通过填料的吸附、离子交换作用实现的，是快速可逆过程、而许多用于湿地的填料由于松散、比表面积大，有利于空气中的氧气进入，为附着于植物根系和填料表面的硝化细菌提供氧气，进行硝化作用-同时，一些孔隙率大的填料由于含水率高，且湿地在运行时，填料往往处于饱水厌氧环境、利于反硝化作用脱氮。
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火山岩填料在人工湿地中的应用
一、人工湿地的研究现状
人工湿地是人工建造的、可控制的和工程化的湿地系统，是二十世纪七八十年代发展起来的一种废水生态处理技术，其设计和建造是通过对自然湿地生态系统的物理、化学和生物作用的工程强化和优化组合来进行废水处理的。
由于它能有效地处理多种多样的废水，如生活污水、工业废水、垃圾渗滤液、地面径流雨水、合流制下水道暴雨溢流水等，且能高效地去除有机污染物，氮、磷等营养物，重金属，盐类和病源微生物等多种污染物。
具有出水水质好，氮、磷去除效率高，运行维护管理方便，投资及运行费用低等特点，近年来获得迅速的发展和推广应用。
二、人工湿地基质层的作用
人工湿地不管是自由水面型还是潜流型都由以下几个结构单元构成：底部的防渗层；由填料、土壤和植物根系组成的基质层；湿地植物的落叶及微生物尸体等组成的腐质层；水体层和湿地植物。
基质层是人工湿地处理污水的核心部分。
人工湿地基质层中的微生物和酶活性的空间分布得出人工湿地基质中的微生物代谢作用是污水有机物降解的主要作用机制，并指出近表层的基质区域是人工湿地污水处理系统最有效的净化空间。
基质层的作用有以下几个方面：
1、提供水生植物生长所需的基质；
2、为污水在其中的渗流提供良好的水利条件；
3、为微生物提供良好的生长载体。
在自由水面流人工湿地中，一般直接采用土壤和植物根系构成基质层。
在地下潜流人工湿地中，一般采用砾石填料和土壤或砂构成基质层。
对于许多已建造的潜流型湿地系统，其基质一般采用极细的土壤或不同直径的卵石、砾石。
在国内建造的人工湿地中也一般采用这些材质作为基质层的填料，但这些基质填料都存在着不同程度的问题。
因此，找到一种合适的人工湿地基质填料对于优化人工湿地污水处理技术有重大的现实意义
三、火山岩生物填料
优普达环保科技研发的火山岩生物填料，通过沈阳环科院、深圳环科院等国内知名的人工湿地研究机构的实际应用中被验证，发现有以下优点：
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。