適用于水庫岸邊處理重金屬污染庫水的人工濕地系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種適用于水庫岸邊處理重金屬污染庫水的人工濕地系統，包括呈梯田形式依次由高而低設置的堿性反應池、一級人工濕地和二級人工濕地，堿性反應池內交錯排列多個裝置箱，裝置箱的側壁鏤空，其內部裝有堿石灰；一級人工濕地包括一級濕地床體和種植在一級濕地床體上的香蒲，一級濕地床體包括上層基質和下層基質，上層基質為由上而下依次配合比為1：1：1的稻谷殼、松木及棉鈴殼的混合體；下層基質為厚1.4m，配合比為1:2的碎石及爐渣的混合物；二級人工濕地包括二級濕地床體和種植在二級濕地床體上的茭白，二級濕地床體包括由上至下的含鈣土層、細沙和吸附性碳。本實用新型專利技術方法簡單可行，成本低，污染物去除效果好。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種人工濕地系統，具體涉及一種適用于水庫岸邊處理重金屬污染庫水的人工濕地系統，屬于水凈化處理領域。
技術介紹
近年來隨著采礦業、冶金業、化工業的不斷發展，使重金屬含量超標的廢水大量排入河流湖泊，這些重金屬在水體中可通過食物鏈影響動植物的生長，最終危害人類健康。重金屬廢水主要含有砷、汞、鉛、銅、鋅、鎘、鎳等元素。因為重金屬具有不可降解性，種類多樣，處理起來較為困難，有資料顯示，江河湖庫底重金屬的污染率高達80. 1%。水庫中水質重金屬污染處理亟需解決。目前含重金屬廢水處理的方法包括化學處理法、物理處理法及生物處理法等三種處理工藝。化學處理方法是指通過化學反應來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法。在化學處理法中，以投加藥劑產生化學反應為主，通過混凝、中和、氧化還原等將重金屬離子轉化為可分離的物質。此方法根據需要去除的物質需要添加不同的反應物，而需加入反應物質的量難以準確控制，造成二次污染；加入的反應藥品價格較高，同時加入的化學物質可能對廢水反應設備造成腐蝕，使得廢水處理成本高。物理處理方法是指通過添加明礬等物質吸附絮凝微小顆粒、金屬離子及有機大分子等物質的方法將水中雜質分離。此方法操作雖然簡單，但處理的效果不理想，經過沉淀，過濾等多重工藝，花費時間較長。生物處理法是指通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染物，轉化為穩定、無害的物質的廢水處理法。此方法無污染，但處理周期長，經長時間處理才能見效，對亟需處理的大量廢水來說可行性不高。
技術實現思路
技術目的本技術的目的在于針對現有技術的不足，提供一種方法簡單可行，成本低，污染物去除效果好的適用于水庫岸邊處理重金屬污染庫水的人工濕地系統。技術方案本技術所述的適用于水庫岸邊處理重金屬污染庫水的人工濕地系統，包括呈梯田形式依次由高而低設置的堿性反應池、一級人工濕地和二級人工濕地，所述堿性反應池的頂部通過反應池進水管與水庫連通，所述堿性反應池的底部通過一級濕地進水管與所述一級人工濕地的頂部連通，所述一級人工濕地的底部通過二級濕地進水管與二級人工濕地的頂部連通，所述二級人工濕地的底部設置出水管；所述堿性反應池內交錯排列多個裝置箱，所述裝置箱的側壁鏤空，其內部裝有堿石灰;所述一級人工濕地為垂直流人工濕地，包括一級濕地床體和種植在所述一級濕地床體上的香蒲，所述一級濕地床體包括上層基質和下層基質，所述上層基質為由上而下依次配合比為1:1 1的稻谷殼、松木及棉鈴殼的混合體；所述下層基質為厚1. 4m，配合比為1:2的碎石及爐渣的混合物；所述二級人工濕地為垂直流人工濕地，包括二級濕地床體和種植在所述二級濕地床體上的茭白，所述二級濕地床體包括由上至下的含鈣土層、細沙和吸附性碳。為了構建系統簡單，節約成本，所述堿性反應池、一級人工濕地和二級人工濕地均為水泥塘，尺寸為8mX5mX3m。為了防止水在堿性反應池中流失，所述堿性反應池的側壁和底部設置反應池防滲土層。為了便于裝置箱的交錯排列，所述裝置箱的尺寸為3mX0. 8mX2. 5m。為了防止水在一級人工濕地中流失，所述一級人工濕地的側壁和底部設置一級濕地防滲土層。為了過濾流入一級人工濕地的水并且緩流，所述一級人工濕地還包括一級濕地土工布，所述一級濕地土工布設置于所述一級人工濕地進水口，尺寸為5mX0. 4m。為了使二級濕地富集重金屬，對水體起到過濾的作用，同時保證經過上述一系列過程之后未被處理的重金屬完全被吸附，所述二級濕地床體的含鈣土層的厚度為1. 5m，細沙的厚度為lm，吸附性碳的厚度為O. 4m。為了過濾流入二級人工濕地的水并且緩流，所述二級人工濕地還包括二級濕地土工布，所述二級濕地土工布設置于所述二級人工濕地進水口，尺寸為5mX0. 4m。為了防止水在二級人工濕地中流失，所述二級人工濕地的側壁和底部設置二級濕地防滲土層。為了控制流量減緩流速，所述一級濕地進水管的出水口處設置一級濕地閥門，所述二級濕地進水管的出水口處設置二級濕地閥門。有益效果本技術所述的適用于水庫岸邊處理重金屬污染庫水的人工濕地系統，通過堿性反應池、一級人工濕地和二級人工濕地，對流經的水進行處理，使進入每一級的水流都經過控制流量及減速環節，保證水流以合理的流量及流速進入濕地系統，確保濕地系統內不會因流速過大而降低處理效果；本技術形成“植物一基質一生物”綜合處理系統，充分利用稻谷殼、棉鈴殼、松木對銅、鎘、鋅、汞等重金屬的明顯吸附作用，有效去除污染物；本技術總體構造簡單，施工、使用方便，功能穩定，經久耐用，價格低廉。附圖說明圖1為本技術所述的人工濕地系統的剖面圖；圖2為本技術所述的人工濕地系統的俯視圖。圖中1、反應池進水管；2、堿石灰；3、裝置箱；4、反應池防滲土層；5、堿性反應池；6、一級濕地閥門；7、香蒲；8、一級濕地進水管；9、二級濕地閥門；10、噴頭；11、上層基質；12、下層基質；13、一級人工濕地；14、二級濕地進水管；15、茭白；16、含鈣土層；17、細沙；18、吸附性碳；19、出水管；20、二級人工濕地；21、一級濕地土工布；22、一級濕地防滲土層；23、二級濕地土工布；24、二級濕地防滲土層。具體實施方式下面對本技術技術方案進行詳細說明，但是本技術的保護范圍不局限于所述實施例。實施例本技術所述的適用于水庫岸邊處理重金屬污染庫水的人工濕地系統，其剖面圖如圖1所示，其俯視圖如圖2所示，包括堿性反應池5、一級人工濕地13和二級人工濕地20，堿性反應池5、一級人工濕地13和二級人工濕地20呈梯田形式依次由高而低設置的。堿性反應池5的頂部通過反應池進水管I與水庫連通，其底部通過一級濕地進水管8與一級人工濕地13的頂部連通，一級人工濕地13的底部通過二級濕地進水管14與二級人工濕地20的頂部連通，二級人工濕地20的底部設置出水管19。堿性反應池5為水泥塘，其尺寸為8mX5mX3m。堿性反應池5內交錯排列多個裝置箱3，裝置箱3為PVC材質，尺寸為3mX O. 8mX 2. 5m，其側壁鏤空，內部裝有堿石灰2。堿性反應池5的側壁和底部設置反應池防滲土層4。水庫中含重金屬的水體進入裝置后進行堿性處理，使重金屬在堿性環境下沉淀，PVC堿石灰鏤空裝置箱交錯排列，水流環繞流動，更充分高效的沉淀重金屬。一級人工濕地13為垂直流人工濕地，尺寸為8mX5mX3m，池體為水泥塘，包括一級濕地床體和種植在所述一級濕地床體上的香蒲7。一級濕地床體包括上層基質11和下層基質12，上層基質11為由上而下依次配合比為1:1 1的稻谷殼、松木及棉鈴殼的混合體；下層基質12為厚1. 4m，配合比為1:2的碎石及爐渣的混合物。一級人工濕地13的側壁和底部設置一級濕地防滲土層22，在其進水口處設置尺寸為5mX0. 4m的一級濕地土工布21，起到過濾及減緩流速的作用；出水口處設置一級濕地閥門6，起到控制流量減緩流速的作用。香蒲7植株高f 2m，根系發達，對銅、鐵、錳、鋅、鎂的去除能力均在569Γ97%以上。稻谷殼及棉鈴殼對重金屬離子銅、鎘、鋅有明顯的吸附作用，松木對銅有脫出作用，碎石及爐渣對磷有良好的吸附作用，同時碎石和爐渣放在底層也起到對水體的過濾作用。二級人本文檔來自技高網...

【技術保護點】
適用于水庫岸邊處理重金屬污染庫水的人工濕地系統，其特征在于，包括呈梯田形式依次由高而低設置的堿性反應池（5）、一級人工濕地（13）和二級人工濕地（20），所述堿性反應池（5）的頂部通過反應池進水管（1）與水庫連通，所述堿性反應池（5）的底部通過一級濕地進水管（8）與所述一級人工濕地（13）的頂部連通，所述一級人工濕地（13）的底部通過二級濕地進水管（14）與二級人工濕地（20）的頂部連通，所述二級人工濕地（20）的底部設置出水管（19）；所述堿性反應池（5）內交錯排列多個裝置箱（3），所述裝置箱（3）的側壁鏤空，其內部裝有堿石灰（2）；所述一級人工濕地（13）為垂直流人工濕地，包括一級濕地床體和種植在所述一級濕地床體上的具有去除銅、鐵、錳、鋅、鎂能力的植物，所述一級濕地床體包括上層基質（11）和下層基質（12），所述下層基質（12）厚1.4m；所述二級人工濕地（20）為垂直流人工濕地，包括二級濕地床體和種植在所述二級濕地床體上的具有去除鐵、錳、鎘能力的植物，所述二級濕地床體包括由上至下的含鈣土層（16）、細沙（17）和吸附性碳（18）。

【技術特征摘要】
1.適用于水庫岸邊處理重金屬污染庫水的人工濕地系統，其特征在于，包括呈梯田形式依次由高而低設置的堿性反應池(5)、一級人工濕地(13)和二級人工濕地(20)，所述堿性反應池(5 )的頂部通過反應池進水管(I)與水庫連通，所述堿性反應池(5 )的底部通過一級濕地進水管(8)與所述一級人工濕地(13)的頂部連通，所述一級人工濕地(13)的底部通過二級濕地進水管(14)與二級人工濕地(20)的頂部連通，所述二級人工濕地(20)的底部設置出水管(19)； 所述堿性反應池(5)內交錯排列多個裝置箱(3)，所述裝置箱(3)的側壁鏤空，其內部裝有堿石灰(2)； 所述一級人工濕地(13)為垂直流人工濕地，包括一級濕地床體和種植在所述一級濕地床體上的具有去除銅、鐵、錳、鋅、鎂能力的植物，所述一級濕地床體包括上層基質(11)和下層基質(12)，所述下層基質(12)厚1. 4m ; 所述二級人工濕地(20)為垂直流人工濕地，包括二級濕地床體和種植在所述二級濕地床體上的具有去除鐵、錳、鎘能力的植物，所述二級濕地床體包括由上至下的含鈣土層(16)、細沙(17)和吸附性碳(18)。2.根據權利要求1所述的適用于水庫岸邊處理重金屬污染庫水的人工濕地系統，其特征在于，所述堿性反應池(5)、一級人工濕地(13)和二級人工濕地(20)均為水泥塘，尺寸為8m X 5m X 3m。3.根據權利要求1所述的適用于水庫岸邊處理重金屬污染庫水的人工濕地系統，其特征在于，所述堿性反應池(5 )的側壁和底部設置反應池防滲土層(4 )。4...

【專利技術屬性】
技術研發人員：戴會超，陸姍姍，毛勁喬，董坤，
申請(專利權)人：河海大學，南京河海科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：