專利名稱：用于處理含鉛、鎘涂料廢水的垂直流人工濕地裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型主要涉及一種污水處理技術(shù)，尤其涉及使用組合人工濕地基質(zhì)凈化污水中某些重金屬污染物的技術(shù)。
背景技術(shù)：
國外人工濕地污水處理系統(tǒng)的應(yīng)用始于20世紀70年代初，目前，美國和加拿大已有300多個人工濕地污水處理系統(tǒng)，歐洲有500多個，其規(guī)模小自40m2，大至1000多公頃。 國外通過對100多個廢水處理型濕地的調(diào)查研究建立的一個反映濕地去污能力的重要數(shù)據(jù)庫是北美數(shù)據(jù)庫(NADB)。該數(shù)據(jù)庫說明濕地對B0D、C0D的去除率可達80 90%。對氮、 磷的去除率，數(shù)據(jù)顯示值要稍低于一般實驗室內(nèi)測試的60%和90%。復(fù)合垂直流人工濕地處理污水工藝為中國科學院水生生物研究所和德國科隆大學、奧地利維也納農(nóng)業(yè)大學共同提 dj,3 Gilbert Kabelo Gaboutloeloe^Michael Ε. Barber \)JsR Claudio 0. St ckle 等部分學者正在進行相關(guān)研究。我國利用人工濕地處理廢水發(fā)展較晚，現(xiàn)在處于起步階段。自“七五”以來我國開展了人工濕地小試、中試到實用規(guī)模的試驗，取得了人工濕地工藝特征、技術(shù)要點和工程參數(shù)等研究成果。國內(nèi)對潛流人工濕地系統(tǒng)的研究相對較多，而對于垂直流和表面流人工濕地的研究則較少，尤其是復(fù)合垂直流人工濕地對重金屬的研究相對較少。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種用于處理含鉛、鎘涂料廢水的垂直流人工濕地。本實用新型所要解決的問題是選擇一種優(yōu)異的人工濕地基質(zhì)，為污水的凈化提供一種處理效果好、運行穩(wěn)定、高效益、低耗能、維護管理費用低的新型人工濕地處理技術(shù)。本實用新型的目的可以通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種用于處理含鉛、鎘涂料廢水的垂直流人工濕地裝置，包括進水管和排水管，包括至少一個池體，在池體的底部設(shè)有厭氧層，在厭氧層內(nèi)鋪設(shè)有排水管，排水管伸出所述的池體設(shè)置，在所述的厭氧層上方設(shè)有塑膠網(wǎng)，在塑膠網(wǎng)上方設(shè)有混合料層，在混合料層上方設(shè)有進水管。所述的排水管在所述的厭氧層內(nèi)每隔20cm分段設(shè)置。所述的厭氧層是由鋪設(shè)在所述池體底部的鵝卵石構(gòu)成。所述的鵝卵石的直徑為1 2cm。所述的排水管的直徑為3 5cm，且是PVC排水管。所述的厭氧層高度為0. 2 0.鈿。所述的混合料層包括是由如下原料按重量份配比制成的濕地基質(zhì)材料土壤，150 250重量份；粒徑為0. 15 0. 25mm的細沙，200 300重量份；粒徑為20 40mm的礫石，200^350重量份；
3[0015]粒徑為2 10_的細煤渣，100^200重量份；污泥，100 150重量份。還包括有如下按重量份配比的濕地基質(zhì)材料平均粒徑為10 20 μ m的粉煤灰，130^180重量份。本實用新型采用混合基質(zhì)，在6種原料中選擇5種按照相同的配比組合，均勻混合成一種人工濕地基質(zhì)，有利于變化基質(zhì)的有效面積、滲透系數(shù)和理化性質(zhì)，針對不同類型的污染物篩選出適合的人工濕地基質(zhì)。本實用新型采用連續(xù)進水、連續(xù)出水垂直流的運行方式，污水從上端進入到各濕地單元中，經(jīng)過人工濕地基質(zhì)的吸附、沉淀、過濾、降解等作用，將污染物截留下來，然后分別于出水后的一定的時間點取出水水樣，進行測試分析。此種運行方式不僅避免了表面流所造成的滋生蚊蟲等二次污染，而且使污水有基質(zhì)接觸的有效面積和有效時間增加，提高了污染物的去除效率。本實用新型多個人工濕地單元同時、獨立運行。使用低位水箱和閥門同時控制幾個濕地單元的運行，由于低位水箱的容積小于高位水箱，模擬污水從容積為2 Sm3的高位水箱進入到容積為1 4m3的低位水箱時，兩個水箱的高度差為1 3m，低位水箱將一直保持水位不變，避免了由于水位變化而造成的進水負荷的變化。另外此種設(shè)計不僅節(jié)約占地面積，而且節(jié)約成本，降低了人工濕地的運行維護費用。本實用新型的有益效果是，本實用新型與現(xiàn)有的人工濕地技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1)人工濕地采用礫石、黃土、粉煤灰、污泥、細煤渣、細沙6種原料，混合人工濕地基質(zhì)粒徑大小不等，但混合均勻，有利于區(qū)分每種基質(zhì)的有效面積，便于篩選出合適的組合，用于處理不同類型的污水，處理效率高。2)人工濕地采用連續(xù)進水、出水的垂直流運行方式，由于混合基質(zhì)的滲透系數(shù)相對較高，因此表面不會累積污水，不會產(chǎn)生滋生蚊蟲等次生污染。3)由于濕地單元規(guī)模較小，人工濕地基質(zhì)的有效面積為0. 6m3，原料需要量小，有利于濕地單元的管理維護以及基質(zhì)的處理與處置，成本較低。4)通過蘭州交通大學環(huán)境與市政工程學院建設(shè)的人工濕地單元實驗研究發(fā)現(xiàn)，對 6種配置好的人工濕地基質(zhì)測定物理化學性質(zhì)，進而研究對不同進水濃度、不同處理時間的磷、鎘和鉛的去除效果，結(jié)果表明，6個人工濕地單元對磷和鎘的去除均在90%以上，對鉛的去除率在659Γ95%之間，較單一逐層分布的基質(zhì)類型處理效果好；不同基質(zhì)的理化性質(zhì)與基質(zhì)對三種污染物的去除率之間有顯著相關(guān)性。通過原料混合及水力沉降作用，即增加了基質(zhì)的比表面積，也增加了基質(zhì)的透過性和孔隙度，有利于吸附廢水中的鎘和鉛等重金屬離子，也為微生物提供了生活場所，從而起到吸附和降解水體中磷的效果。


圖1 為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
通過下述實施例進一步說明本實用新型。實施例1 如圖1所示，一種用于處理含鉛、鎘涂料廢水的垂直流人工濕地裝置，包括進水管6和排水管3，包括一個池體1，在池體1的底部設(shè)有厭氧層，在厭氧層內(nèi)鋪設(shè)有排水管3，排水管3伸出所述的池體1設(shè)置，在所述的厭氧層上方設(shè)有塑膠網(wǎng)4，在塑膠網(wǎng)4上方設(shè)有混合料層5，在混合料層5上方設(shè)有進水管6。所述的排水管3在所述的厭氧層內(nèi)每隔20cm分段設(shè)置。所述的厭氧層是由鋪設(shè)在所述池體底部的鵝卵石2構(gòu)成。所述的鵝卵石2的直徑為1 2cm。所述的排水管3的直徑為3 5cm，且是PVC排水管。所述的厭氧層高度為0. 2 0. 4m。實施例2:如圖2所示，與實施例1相同，不同的是所述的處理池1為1 3個； 所述的上一級排水管為下一級的進水管，最末一個排水管3與排水系統(tǒng)相連接。實施例5 與實施例1相同，不同的是所述的步驟還包括有所述的處理池為地上或地下。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于處理含鉛、鎘涂料廢水的垂直流人工濕地裝置，包括進水管和排水管，其特征在于，包括至少一個池體，在池體的底部設(shè)有厭氧層，在厭氧層內(nèi)鋪設(shè)有排水管，排水管伸出所述的池體設(shè)置，在所述的厭氧層上方設(shè)有塑膠網(wǎng)，在塑膠網(wǎng)上方設(shè)有混合料層，在混合料層上方設(shè)有進水管。
2.如權(quán)利要求1所述的用于處理含鉛、鎘涂料廢水的垂直流人工濕地裝置，其特征在于，所述的排水管在所述的厭氧層內(nèi)每隔20cm分段設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于處理含鉛、鎘涂料廢水的垂直流人工濕地裝置，其特征在于，所述的厭氧層是由鋪設(shè)在所述池體底部的鵝卵石構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的用于處理含鉛、鎘涂料廢水的垂直流人工濕地裝置，其特征在于，所述的鵝卵石的直徑為1 2cm。
5.如權(quán)利要求1或2所述的用于處理含鉛、鎘涂料廢水的垂直流人工濕地裝置，其特征在于，所述的排水管的直徑為3 5cm，且是PVC排水管。
6.如權(quán)利要求1或2所述的用于處理含鉛、鎘涂料廢水的垂直流人工濕地裝置，其特征在于，所述的厭氧層高度為0. 2 0.細。
專利摘要本實用新型主要涉及使用混合人工濕地基質(zhì)凈化污水中某些重金屬污染物和磷的去除方面的技術(shù)。實用新型中確定了人工濕地基質(zhì)的原料配置組成、結(jié)構(gòu)和體積及質(zhì)量比，并對不同配置方式的廢水污染物去除效果進行了測試分析，提出了優(yōu)化的配置方法。本實用新型對處理含重金屬廢水和含磷廢水的人工濕地的建置與運行具有指導(dǎo)意義。
文檔編號C02F101/22GK202201749SQ201120308609
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者任珺, 王剛, 鄒志華, 陶玲 申請人:甘肅金橋給水排水設(shè)計與工程(集團)有限公司