黑龍江黑褐色火山巖生物濾料火山巖生物濾料應(yīng)用

黑龍江黑褐色火山巖生物濾料火山巖生物濾料應(yīng)用
火山巖生物濾料在化學(xué)微觀結(jié)構(gòu)方面表現(xiàn)為：1、微生物化學(xué)穩(wěn)定性：火山巖生物濾料抗腐蝕，具有惰性，在環(huán)境中不參與生物膜的生物化學(xué)反應(yīng)。 2、表面電性與親水性：火山巖生物濾料表面帶有正電荷，有利于微生物固著生長，親水性強(qiáng)，附著的生物膜量多且速度快。 對生物膜活性的影響方面：作為生物膜載體，火山巖生物濾料對所固定的微生物無害、無抑制性作用，實(shí)踐證明不影響微生物的活性。
火山巖生物濾料在水力學(xué)方面表現(xiàn)為：
1、空隙率：內(nèi)外平均孔隙率在40%左右，對水的阻力小，同時與同類濾料相比，所需濾料量少，同樣能達(dá)到預(yù)期過濾目標(biāo)。
2、比表面積：比表面積大、開孔率高且惰性，有利于微生物的接觸掛膜和生長，保持較多的微生物量，有利于微生物代謝過程中所需的氧氣與營養(yǎng)物質(zhì)及代謝產(chǎn)生的廢物的傳質(zhì)過程。
3、火山巖濾料形狀與水的流態(tài)：由于火山巖生物濾料是無尖粒狀，且孔徑大多數(shù)比陶粒要大，所以在使用時對水流的阻力小，節(jié)省能耗。
人工濕地的研究現(xiàn)狀
人工濕地是人工建造的、可控制的和工程化的濕地系統(tǒng)，是二十世紀(jì)七八十年代發(fā)展起來的一種廢水生態(tài)處理技術(shù)，其設(shè)計和建造是通過對自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物作用的工程強(qiáng)化和優(yōu)化組合來進(jìn)行廢水處理的。由于它能有效地處理多種多樣的廢水，如生活污水、工業(yè)廢水、垃圾滲濾液、地面徑流雨水、合流制下水道暴雨溢流水等，且能高效地去除有機(jī)污染物，氮、磷等營養(yǎng)物，重金屬，鹽類和病源微生物等多種污染物。具有出水水質(zhì)好，氮、磷去除效率高，運(yùn)行維護(hù)管理方便，投資及運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，近年來獲得迅速的發(fā)展和推廣應(yīng)用。
人工濕地基質(zhì)層的作用
人工濕地不管是自由水面型還是潛流型都由以下幾個結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成：底部的防滲層；由填料、土壤和植物根系組成的基質(zhì)層；濕地植物的落葉及微生物尸體等組成的腐質(zhì)層；水體層和濕地植物?；|(zhì)層是人工濕地處理污水的核心部分。
人工濕地基質(zhì)層中的微生物和酶活性的空間分布得出人工濕地基質(zhì)中的微生物代謝作用是污水有機(jī)物降解的主要作用機(jī)制，并指出近表層的基質(zhì)區(qū)域是人工濕地污水處理系統(tǒng)有效的凈化空間。基質(zhì)層的作用有以下幾個方面：
1、提供水生植物生長所需的基質(zhì)；
2、為污水在其中的滲流提供良好的水利條件；
3、為微生物提供良好的生長載體。
在自由水面流人工濕地中，一般直接采用土壤和植物根系構(gòu)成基質(zhì)層。在地下潛流人工濕地中，一般采用礫石填料和土壤或砂構(gòu)成基質(zhì)層。對于許多已建造的潛流型濕地系統(tǒng)，其基質(zhì)一般采用極細(xì)的土壤或不同直徑的卵石、礫石。在國內(nèi)建造的人工濕地中也一般采用這些材質(zhì)作為基質(zhì)層的填料，但這些基質(zhì)填料都存在著不同程度的問題。
因此，找到一種合適的人工濕地基質(zhì)填料對于優(yōu)化人工濕地污水處理技術(shù)有重大的現(xiàn)實(shí)意義
火山巖濾料應(yīng)具備合理的強(qiáng)度，合理的堆比重，化學(xué)穩(wěn)定性好（耐酸堿），無有毒有害物質(zhì)，根據(jù)使用要求加工成合理的粒徑。在物理微觀結(jié)構(gòu)方面表現(xiàn)為：表面粗糙多微孔，這些特點(diǎn)特別適合于微生物在其表面生長、繁殖，形成生物膜。火山巖濾料使曝氣生物濾池不僅能處理市政污水，以及可生化的有機(jī)工業(yè)廢水、生活排水、微污染水源水等，也可在給水處理中取代石英砂、活性炭、無煙煤等用作過濾介質(zhì)，同時還可對已經(jīng)過污水處理廠二級處理工藝后的尾水做深度處理，其處理出水達(dá)回用水標(biāo)準(zhǔn)后可作中水回用。
由火山噴發(fā)時噴出的巖漿冷凝而成的礦物巖石，多數(shù)為巖漿巖組成，質(zhì)地疏松多孔。
又稱“火山巖”。噴出巖作為盆地地層中的特殊巖性,具有與天然地震、斷層活動時空分布的同一性以及原位沉積、時間標(biāo)定等一系列特性。
狹義的噴出巖即指各種熔巖。熔巖具有兩種含義，一是指噴出地表后揮發(fā)分逸散的熾熱熔融狀態(tài)的巖漿，又稱熔漿；一是指由熔漿冷卻凝固而形成的巖石。沒有冷卻的熔漿可以沿山坡或河谷流動，其前端多呈舌狀，稱為熔巖流。由于熔漿化學(xué)成分的差異，其粘稠性和流動速度亦不同，基性熔漿一般含sio2較少，粘性小，流速大，酸性熔漿含有sio2較多，粘性大，流速小。大面積的熔巖流冷凝而形成的巖石為熔巖被。熔巖冷凝過程中，由于巖石導(dǎo)熱性和地表形態(tài)的差異，可形成波狀熔巖、繩狀熔巖、塊狀熔巖、熔巖瀑布和熔巖隧道等各種形態(tài)。熔漿可以是在火山爆發(fā)時從火山口噴流出來，也可以是沿斷裂溢流出來。熔漿的化學(xué)成分不同，冷卻凝固后所形成的巖石也不同。基性的噴出巖為玄武巖，中性的噴出巖為安山巖，酸性的噴出巖為流紋巖，半堿性和堿性噴出巖為粗面巖和響巖。噴出巖多具氣孔、杏仁和流紋等構(gòu)造。多呈玻璃質(zhì)、隱晶質(zhì)或斑狀結(jié)構(gòu)。玻璃質(zhì)的黑曜巖、珍珠巖、松脂巖、浮巖等噴出巖稱為火山玻璃巖。