CN101875513A - 一种清除生活污水中Cr6+的方法及其装置 - Google Patents

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李志刚
李素丽
黄海连
李正文
何冰
姜建初
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Abstract

本发明公开了一种清除生活污水中Cr6+的方法及其装置。其装置由湿地和湿地上种植的植物构成：所述湿地为垂直流人工湿地，自上而下由覆盖层、滤料层、过渡层、排水层和防渗层组成，所述湿地上种植的植物为薏米，种植密度为40×40cm。被Cr6+污染的生活污水通过湿地和湿地上种植的植物处理后，污水净化。污水净化的同时，也美化了环境，处理效率高，能耗低，结构简单，易操作，容易推广。

Description

一种清除生活污水中Cr6+的方法及其装置
技术领域
本发明专利属于环境保护领域，具体是一种清除生活污水中Cr6+的方法及其装置。
背景技术
随工业化和城市化的快速发展，重金属污染日趋严重。工业废水的排放导致重金属污染水生生态系统，从而对人类健康构成严重的威胁。目前对重金属的处理方法主要有加碱沉淀、离子交换、电化学去除、过滤法以及膜处理技术，这些常规方法一般是耗费较高，而且会对水生生态系统产生不利的影响。从经济、生态效益出发，一种高效益、较低成本的重金属废水处理技术——植物修复，其将在重金属修复方面具有巨大的发展潜力。
在国外，有研究报道了人工湿地对重金属的去除效果以及重金属在湿地基质和植物体内的积累与分布。在国内，主要研究有宽叶香蒲在重金属废水处理系统中发挥的作用和陈明利等研究湿地植物对Cd2+及Zn2+的耐受能力及净化效果。纵观国内外人工湿地在重金属废水处理方面的研究主要集中在重金属铜、锌、铅、镉以及铁上，而较少见有人工湿地处理污水中铬的研究，这方面的专利报道也未见有报导。
我们的研究表明，薏米人工湿地对水体中重金属具有较好的处理效果，其净化机理是通过基质吸附，植物根系吸收转运至地上部分，通过周期性收割植物可以净化较低浓度Cr6+污染水体。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高效、低耗及操作简单的特点的清除生活污水中Cr6+的方法及其装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
针对传统技术方法的耗费高、操作复杂等问题，本发明提供一种能够高效净化低浓度(0～40mg/Kg)Cr6+污染的生活污水的方法及装置。
一种清除生活污水中Cr6+的装置，由湿地和湿地上种植的植物构成。所述湿地为垂直流人工湿地，自上而下由覆盖层、滤料层、过渡层、排水层和防渗层组成，其中，覆盖层为8～16mm的砾石，滤料层为粒径0.2～6mm的无泥粗沙层厚50cm，过渡层为粒径5～8mm的粗沙层厚30cm，排水层为粒径8～16mm的粗沙层厚30cm，防渗层为土工布，在覆盖层下滤料层上铺设一组平均分布的进水管，进水管的规格为DN100，每隔30cm设一出水孔，在防渗层上面铺设一组平均分布的排水管，排水管的规格为DN70，每隔30cm设一个出水孔；所述湿地上种植薏米，种植密度为40×40cm。
一种清除生活污水中铬Cr6+的方法，操作步骤如下：
1.首先构建湿地并在湿地上种植薏米；
2.湿地的管理：被Cr6+污染的生活污水从进水口进入湿地，在湿地中停留6小时后从出水口排出，采取间歇性进水方案，每天进水4次，水力表面负荷为80L/m2·d，每周检测一次水质，同时对不同层次的基质及植物的不同部位的铬含量测定，根据植物生长状况、基质和植物对Cr的积累量等情况，每年收获4～5次植物，收获后的植物集中焚烧，焚烧后的灰烬统一收集，交付专门的机构进行处理。
本发明的有益效果：
由于植物根系的活动，能够从污水中吸收部分Cr并转移到地上部分，另外，基质对Cr也有较好的吸附作用，由于植物生长速度快，生物量较大，通过收割植物可以带走污水及基质所吸附的Cr，因此，该系统可以对污水中的Cr高效清除，同时，本装置运行过程中仅需定时进水，定时收割植物即可，操作比较简单，在整个处理过程中没有添加任何化学药剂，对于产生的植物秸秆，可以通过焚烧，收集的灰烬可送到专门的处理机构处理。
附图说明
图1是本发明的平面图。
图2是本发明的纵剖面构造图。
图中：进水口1，配水管2，出水口3，进水口4，调节阀5，进水管6，出水管7，覆盖层(可选)8，滤料层9，过渡层10，排水层11，防渗层12。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1和图2所示：首先是湿地的构建，平整土地后，用土工布作为防渗层12，并铺好排水管11，排水管的规格为DN70，每隔30cm一个出水孔，逐步由下至上铺设排水层11、过渡层10和滤料层9，每层的规格分别为：排水层11(粒径8～16mm)30cm，过渡层10(粒径5-8mm)30cm，滤料层9(粒径0.2～6mm)的无泥粗沙50cm，覆盖层8(粒径8～16mm)5cm，在覆盖层8下面铺设DN100的进水管6和配水管2，每隔30cm设一出水孔，湿地构筑后放水进行植物种植，所用植物为薏米，种植密度为40×40cm。
具体实施本发明是：被Cr6+污染的生活污水由进水口1进入配水管2，通过配水管上的出水孔分布在湿地中，停留6小时，通过出水管7将清除Cr6+后的净水排放到出水口3，整个过程采取间歇性进水、排水方案，每天进水4次，水力表面负荷为80L/(m2·d)。每周检测一次水质，同时对不同层次的基质及植物的不同部位的铬含量测定，根据植物生长状况、基质和植物对Cr的积累量等情况，每年收获4～5次植物，收获后的植物集中焚烧，焚烧后的灰烬统一收集，交付专门的机构进行处理。

Claims (2)

1.一种清除生活污水中Cr6+的装置，其特征在于，由湿地和湿地上种植的植物构成：所述湿地自上而下由覆盖层、滤料层、过渡层、排水层和防渗层组成，其中，覆盖层为粒径8～16mm的砾石，滤料层为粒径0.2～6mm的无泥粗沙层厚50cm，过渡层为粒径5～8mm的粗沙层厚30cm，排水层为粒径8～16mm的粗沙层厚30cm，防渗层为土工布，在覆盖层下滤料层上铺设一组平均分布的进水管，进水管的规格为DN100，每隔30cm设一出水孔，在土工布上面铺设一组平均分布的排水管，排水管的规格为DN70，每隔30cm设一个出水孔；所述湿地上种植的植物为薏米，种植密度为40×40cm。
2.一种清除生活污水中Cr6+方法，其特征在于，操作步骤如下：
1)首先按权利要求1所述的一种清除生活污水中铬Cr6+的装置构建湿地并在湿地上种植薏米；
2)湿地的管理：被Cr6+污染的生活污水从进水口进入湿地，在湿地中停留6小时后从出水口排出，采取间歇性进水方案，每天进水4次，水力表面负荷为80L/m2·d，每周检测一次水质，同时对不同层次的基质及植物的不同部位的铬含量测定，根据植物生长状况、基质和植物对Cr的积累量等情况，每年收获4～5次植物，收获后的植物集中焚烧，焚烧后的灰烬统一收集，交付专门的机构进行处理。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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