CN106315855B - 一种水芹菜净水方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种水芹菜净水方法。本发明首先对目标水体进行采样化验分析，确定CODcr、氨氮、总磷和总氮和排放等级，从而确定目标水体所要种植的水芹菜种植量W＝M×0.025×K，按照栽种量将水芹菜的成年苗平铺在浮床上，浮床设置的形状和大小根据目标水体地质和水文情况而定，并定期进行人工收割，实时监测目标水体的水质指标，调节水芹栽种量。本发明提供了一种量化的水芹菜净化水体的方案，通过调查计算调目标水体的水质指标，给出最为优化的水芹菜载重量，达到最大程度的水体净化，是绿色植物修复，安全无二次污染。

Description

一种水芹菜净水方法

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种水芹菜净水方法。

背景技术

近年来，随着工农业的快速发展，水污染形势越发严峻，我国的湖泊，河流及部分地下水都遭到了不同程度的水污染，随着水十条的出台，国家和人民对水治理的迫切要求需要寻求新的技术和方法。

传统的治理水污染的方法为物理清淤和引水换水不仅成本高而且高耗能，不符合国家可持续发展战略。水芹又名野芹菜，是一种生长在池沼边、河边和水田里的水生蔬菜，具有喜水怕旱根系发达的特点，目前将其应用于净水领域的技术大多处于定性试验阶段，未能提供可靠明确能够推广实行的技术方案。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种水芹菜净水方法，目的是通过准确的参数设计控制，高效地解决污水原位难处理的问题，不仅在一定程度上修复水体的生态系统而且还可以与其他水污染治理技术协同使用，加快水污染治理进程。具有操作易行和施工简便放入优点。

实现本发明目的的水芹菜净水方法，按照以下步骤进行：

(1)连续三天同一时间对要净化处理的目标水体进行采样化验分析，分析指标为CODcr、氨氮、总磷和总氮，根据分析指标确定对目标水体的水质目标进行分类，确定其排放等级，根据排放等级确定排放等级对应的系数K，从而确定目标水体所要种植的水芹菜种植量W＝M×0.025×K；

其中W为所要种植的水芹菜的量，单位为吨(t)；M为目标水体处理量，单位为吨/天(t/d)，若为目标水体是流动的，则M＝Q×T，其中Q为目标水体流量，T为处理时间；0.025为水芹菜处理效率，即每天处理每吨污水所需的水芹菜的质量，单位为：吨/吨×天(t/t×d)；K为排放等级对应的系数；

(2)按照步骤(1)中计算的水芹菜种植量，采用无土栽培，将水芹菜的成年苗平铺在浮床上，浮床设置的形状和大小根据目标水体地质和水文情况而定，每平方米浮床铺设7.5kg水芹菜；当成年水芹菜株高≥50厘米时，进行人工收割，留高10厘米；

(3)实时监测目标水体的水质指标，调节水芹栽种量。

其中，所述的根据分析指标确定对目标水体的水质目标进行分类是依照《城镇污水处理厂污染物排放标准》，所述的K值与排放等级对应关系为：

排放等级	地表水V类以上	一级A	一级B	二级	三级
						K值	K＝4	K＝3	K＝2	K＝1.5	K＝1

，其中地表水V类所采用的标准值为GB3838-2002中的标准。

所述的每天处理每吨污水所需的水芹菜的质量中污水的定义为污水处理厂的进水，其水质经验值为CODcr为500mg/L，氨氮为20mg/L，总磷为10mg/L，当目标水体的水质指标与此偏差超过30％时，按照此标准进行相应换算，换算时取偏差最大者。

所述的浮床是PVC浮床或其他种类浮床。

所述的水芹菜成年苗平铺在浮床上见水后经过3天的适应期即重新发芽生根，15天后每芽生长高度至少为25厘米。

所述的人工收割后的水芹菜作为蔬菜直接食用或转卖创造经济效益。

所述的水芹菜净水方法能够和其他净水方法联合使用。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：

(1)本发明利用了水芹菜能够耐受高浓度污水及能够在低温下旺盛生长的特性，能够快速吸收污水中的污染物转化为其生物量，从而将水中的营养元素通过人工收割的方式转移出水体。

(2)本发明技术方案的核心是提供一种量化的水芹菜净化水体的方案，其中水芹菜的处理效率是通过持续一个月的监测实验确定的，由于处理不同的污染程度不同的水体所需水芹菜的量是一个变化值，故设置一个K值对不同等级的污水所需水芹菜的量进行一个定量计算。

通过调查计算调目标水体的水质指标，给出最为优化的水芹菜载重量，达到最大程度的水体净化，是绿色植物修复，安全无二次污染，同时水芹菜还可作为蔬菜食用，有一定的经济附加值。

(3)水芹菜耐低温，在不结冰的情况下仍能进行水质净化作用。

(4)本发明适用范围广，水芹菜能耐受大多数污染物，净化效果明显。

(5)本发明采用的浮床对水体有遮阴作用，能够极大的抑制蓝藻的增长；浮床还能固定水芹菜的根系，有利于水体中分解性微生物的生长；本发明中浮床的大小形状面积等设置方式能够根据不同的目标水体水文地质情况调节，具有灵活性。

(6)本发明是一种绿色环保的原位污水治理方法，不仅能耗低而且还具有一定的城市美观效果。

附图说明

图1是本发明实施例1采用水芹菜净化排污口污水的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述。

实施例1

本实施例中水芹菜处理排污口污水的方法，具体按照以下步骤进行：

(1)连续三天同一时间对要净化处理的目标水体：排污口污水进行采样化验分析，该排污口是一个典型的小区生活污水排污口，分析指标为CODcr、氨氮、总磷和总氮，如下表所示：

表1排污口生活污水分析指标

项目	CODcr	氨氮	总磷	流量
					数值	251mg/L	13.7mg/L	2.3mg/L	50吨/天

其目标出水水质为一级A，因此K取3，M＝50，水芹菜所需栽种量W＝M×0.025×K＝50t×0.025×3＝3.75t；

(2)按照步骤(1)中计算的水芹菜种植量，采用无土栽培，将水芹菜的成年苗平铺在PVC浮床上，该排污口为典型点源污染，故种植方式采用半圆法，即以该排污口为圆心，以岸边为直径边，设置半径R为17.84米的浮床，如图1所示，该半圆面积为500平方米，每平方米放置7.5kg的水芹菜成年苗；当成年水芹菜株高≥50厘米时，进行人工收割，留高10厘米；

(3)三天以后，在该浮床外围5米范围内取水样检测水质，水质结果如表2所示：

表2栽种水芹菜净化后的排污口生活污水分析指标

项目	CODcr	氨氮	总磷
				数值	47mg/L	3.8mg/L	0.52mg/L

由水质前后对比结果可以看出，利用本发明所描述的方法处理排污口所排出的污水，治理后各项指标均明显下降，达到目标要求。

实施例2

本实施例是针对地表景观水的水质提升功能而设计，通过水芹菜的生长，大幅消减地表水水体中的氮磷元素，使得水体变瘦，另外，由于浮床的遮阴作用，能够极大的抑制蓝藻的增长。具体按照以下步骤进行：

(1)连续三天同一时间对要净化处理的目标水体：选自某城市内湖的一个湖湾进行采样化验分析，该湖湾平均面积为20000平方米，水深1.5米，总水量为30000t，分析指标为CODcr、氨氮、总磷和总氮，如下表所示：

表3某城市内湖的一个湖湾水分析指标

项目	CODcr	氨氮	总磷
				数值	30mg/L	1.6mg/L	0.22mg/L

经过分析，该湖湾的水质与本发明中限定的污水相比主要超标值为总磷，因此将总磷作为换算指标，具体换算过程如下：

A：该湖湾的总磷总量：30000t×0.22g/t＝6600g，已知本发明污水中总磷的平均含量为10mg/L即10g/t，将该湖湾水量换算成污水后，其污水当量为660t；

B：计算水芹菜的种植量：W＝M×0.025×K，M为660，K为4，计算后得出W为66t。种植面积为66×1000/15＝4400平方米；

(2)按照步骤(1)中计算的水芹菜种植量，采用无土栽培，将水芹菜的成年苗平铺在PVC浮床上，该湖湾的湖岸线全长为600米，因此采用沿岸种植的方式，每平方米浮床铺设7.5kg水芹菜；当成年水芹菜株高≥50厘米时，进行人工收割，经过近两个月的生长，水芹菜涨势良好，由于是在夏季，生长速度块，因此每隔15天进行收割一次，收割的水芹菜可作为蔬菜食用；

(3)在治理区域内取水样进行检测，检测结果如下表所示：

表4栽种水芹菜后的湖湾水质指标

项目	CODcr	氨氮	总磷
				数值	26mg/L	1.2mg/L	0.09mg/L

数据显示，栽种水芹菜后水体中磷的含量下降明显，说明水芹菜用于景观水的水质提升具有良好效果。

实施例3

本实施例主要是针对城市黑臭河道的脱黑除臭来设计，由于城市中的小型河道基本上都是人工河，其两岸及河床都是硬质底，缺乏生态支撑，因此，污水进入这种类型的河道后由于生态系统的不完整不能进行代谢和转化，因此，使用浮床可以解决植物根系的固定问题，而水芹菜的高度耐污性能使得高浓度污水可以进行有效吸收和处理，为部分微生物提供生存环境。

本实施例按照以下步骤进行：

(1)该实施例选取某城市中一条典型的黑臭河道，该河道的突出特点是水色发黑，散发出刺鼻的臭味，无流动性，连续三天同一时间对要净化处理的目标水体采样化验分析，检测后溶氧基本为零，选取300米长的河道进行施工，该河道宽度为8米，该黑臭水体视作生活污水，治理目标为脱除黑臭。

(2)沿河道每隔30米种植30米长的水芹菜植物带，宽度等于河道宽度，共种植长度为150米，种植面积为1200平方米，每平方米种植15kg的水芹菜，待成活后进行人工养护。

(3)水芹菜生长一个月后，对该段水体进行黑臭评价，结果显示，当种植一个月后，水芹菜生长茂盛，黑色污水消失变为翠绿色，臭味基本消除，达到治理目标。

Claims (6)

1.一种水芹菜净水方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

(1)连续三天同一时间对要净化处理的目标水体进行采样化验分析，分析指标为CODcr、氨氮、总磷和总氮，根据分析指标确定对目标水体的水质目标进行分类，确定其排放等级，根据排放等级确定排放等级对应的系数K，从而确定目标水体所要种植的水芹菜种植量W＝M×0.025×K；

其中W为所要种植的水芹菜的量，单位为吨(t)；M为目标水体处理量，单位为吨/天(t/d)，若为目标水体是流动的，则M＝Q×T，其中Q为目标水体流量，T为处理时间；0.025为水芹菜处理效率，即每天处理每吨污水所需的水芹菜的质量，单位为：吨/吨×天(t/t×d)；K为排放等级对应的系数；所述的K值与排放等级对应关系为：

排放等级 地表水V类以上 一级A 一级B 二级 三级 K值 K＝4 K＝3 K＝2 K＝1.5 K＝1

其中地表水V类所采用的标准值为GB3838-2002中的标准；

(2)按照步骤(1)中计算的水芹菜种植量，采用无土栽培，将水芹菜的成年苗平铺在浮床上，浮床设置的形状和大小根据目标水体地质和水文情况而定，每平方米浮床铺设7.5kg水芹菜；当成年水芹菜株高≥50厘米时，进行人工收割，留高10厘米；

(3)实时监测目标水体的水质指标，调节水芹栽种量。

2.根据权利要求1所述的一种水芹菜净水方法，其特征在于，所述的根据分析指标确定对目标水体的水质目标进行分类是依照《城镇污水处理厂污染物排放标准》。

3.根据权利要求1所述的一种水芹菜净水方法，其特征在于，所述的每天处理每吨污水所需的水芹菜的质量中污水的定义为污水处理厂的进水，其水质经验值为CODcr为500mg/L，氨氮为20mg/L，总磷为10mg/L，当目标水体的水质指标与此偏差超过30％时，按照此标准进行相应换算，换算时取偏差最大者。

4.根据权利要求1所述的一种水芹菜净水方法，其特征在于，所述的浮床是PVC浮床或其他种类浮床。

5.根据权利要求1所述的一种水芹菜净水方法，其特征在于，所述的水芹菜成年苗平铺在浮床上见水后经过3天的适应期即重新发芽生根，15天后每芽生长高度至少为25厘米。

6.根据权利要求1所述的一种水芹菜净水方法，其特征在于，所述的人工收割后的水芹菜作为蔬菜直接食用或转卖创造经济效益。