黑龙江黑褐色火山岩生物滤料火山岩生物滤料应用

黑龙江黑褐色火山岩生物滤料火山岩生物滤料应用
火山岩生物滤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。 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。
火山岩生物滤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、火山岩滤料形状与水的流态：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。
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。
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
火山岩滤料应具备合理的强度，合理的堆比重，化学稳定性好（耐酸碱），无有毒有害物质，根据使用要求加工成合理的粒径。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。火山岩滤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。
由火山喷发时喷出的岩浆冷凝而成的矿物岩石，多数为岩浆岩组成，质地疏松多孔。
又称“火山岩”。喷出岩作为盆地地层中的特殊岩性,具有与天然地震、断层活动时空分布的同一性以及原位沉积、时间标定等一系列特性。
狭义的喷出岩即指各种熔岩。熔岩具有两种含义，一是指喷出地表后挥发分逸散的炽热熔融状态的岩浆，又称熔浆；一是指由熔浆冷却凝固而形成的岩石。没有冷却的熔浆可以沿山坡或河谷流动，其前端多呈舌状，称为熔岩流。由于熔浆化学成分的差异，其粘稠性和流动速度亦不同，基性熔浆一般含sio2较少，粘性小，流速大，酸性熔浆含有sio2较多，粘性大，流速小。大面积的熔岩流冷凝而形成的岩石为熔岩被。熔岩冷凝过程中，由于岩石导热性和地表形态的差异，可形成波状熔岩、绳状熔岩、块状熔岩、熔岩瀑布和熔岩隧道等各种形态。熔浆可以是在火山爆发时从火山口喷流出来，也可以是沿断裂溢流出来。熔浆的化学成分不同，冷却凝固后所形成的岩石也不同。基性的喷出岩为玄武岩，中性的喷出岩为安山岩，酸性的喷出岩为流纹岩，半碱性和碱性喷出岩为粗面岩和响岩。喷出岩多具气孔、杏仁和流纹等构造。多呈玻璃质、隐晶质或斑状结构。玻璃质的黑曜岩、珍珠岩、松脂岩、浮岩等喷出岩称为火山玻璃岩。