CN106587357A - 基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺，包括构建基于菖蒲与伞草的人工湿地系统，并在规定存活率下培育一个月时间；待处理皮革废水取样，并将取样的皮革废水按比例稀释成驯化污水；按照浓度由低到高的次序，采用驯化污水对人工湿地系统进行驯化；在人工湿地系统驯化完成后，将待处理的皮革废水通入上述的人工湿地系统进行净化处理等步骤。其显著效果是：相较于传统的皮革废水处理系统以及单一植物系统，更能够综合的去除皮革废水中主要重金属六价铬，对废水污染物处理效果更好、更稳定。

Description

基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺
技术领域
本发明涉及到皮革废水处理技术领域，具体地说，是一种基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺。
背景技术
随着社会生产力的不断发展，皮草的需求也是不断增加，制革污染的处理难度也在不断加大。制革污染源主要为皮革废水，又叫制革废水，是一种高浓度、成分复杂的有机废水，其中含有大量石灰、染料、蛋白质、盐类、油脂、氨氮、硫化物、铬盐以及毛类、皮渣、泥砂等有毒有害物质，是一种产量大且又不易处理的污染物。
我国对于皮革废水的处理一般采用传统氧化沟、SBR工艺、接触氧化法。氧化沟采用低负荷活性污泥法处理效果好，抗负荷冲击能力强，但是占地面积过大而且停留时间长，不适合中小型制革厂使用；SBR采用间歇进出水方式工作，成本低，不易发生污泥膨胀；接触氧化法采用膜和填料提高污泥浓度促进生物分解作用，处理效果好，但成本高，实际处理中综合占地、时间、经济等方面选择治理方式。
因此有人提出了人工湿地处理治理污水的方式。人工湿地以其投资少、建设、维护、运营成本低；处理污水高效，美观，可以针对污水种类搭配对应湿地构成等优点，受到各国的广泛认可。但是，目前多采用的单一的治理方式已经不能完全解决产生的污染，尤其对含有重金属的皮革废水治理效果不够理想，今后的污染治理必定是多个方面协同完成从而达到治理的目的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺，通过联合湿地系统，对皮革废水中主要重金属六价铬的净化效果更好、效果更稳定，投入低、运行费用少，并具有更好的抗冲击性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺，其关键在于包括以下步骤：
步骤1：构建基于菖蒲与伞草的人工湿地系统，并在规定存活率下培育一个月时间；
步骤2：待处理皮革废水取样，并将取样的皮革废水按比例稀释成驯化污水；
步骤3：按照浓度由低到高的次序，采用驯化污水对人工湿地系统进行驯化；
步骤4：在人工湿地系统驯化完成后，将待处理的皮革废水通入上述的人工湿地系统进行净化处理。
进一步的，步骤1中所述人工湿地系统包括作为处理皮革废水的反应池，该反应池为箱型容器，在所述反应池上分别设置有进水口与出水口，在所述反应池内依次设置有一级人工湿地与二级人工湿地，在所述一级人工湿地与二级人工湿地之间设置有隔板，在各人工湿地内交叉种植菖蒲与伞草。
进一步的，在所述一级人工湿地与二级人工湿地的底部均填充有基质，所述菖蒲与伞草种植于所述基质上。
进一步的，所述基质由上而下分别为本地土壤与河沙，填充高度比为1:1。
进一步的，步骤1中所述的规定存活率为100％。
进一步的，步骤2中所述驯化污水的稀释倍数分别为0.5、1、2、4。
进一步的，步骤3中所述人工湿地系统的驯化方法为：以固定流量将驯化污水按照浓度由低到高的次序通入人工湿地系统中，每个浓度持续两天且中间间隔一天，并观察植物的生长情况，待植物完全长出新植株后，驯化完成。
进一步的，步骤4中所述待处理皮革废水的流量根据人工湿地系统单位面积的水力负荷进行控制。
本发明的显著效果是：通过菖蒲和伞草构成的组合人工湿地系统，相较于传统的皮革废水处理系统以及单一植物系统，更能够综合的去除皮革废水中主要重金属六价铬，对重金属铬的净化效果达到了《污水综合排放标准》，投入低、运行费用低，对废水污染物处理效果好、效果稳定并具有更好的抗冲击性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是所述人工湿地系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。
如图1所示，一种基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺，具体步骤如下：
步骤1：构建基于菖蒲与伞草的人工湿地系统，放置于阳光充足处培养一个月并确保其长势良好，保证达到100％的存活率；
本实施例中，所述人工湿地系统包括作为处理皮革废水的反应池1，如图2所示，该反应池1为50cm、宽40cm、高50cm的箱型容器，在所述反应池1上分别设置有进水口2与出水口3，在所述反应池1内依次设置有一级人工湿地4与二级人工湿地5，在所述一级人工湿地4与二级人工湿地5之间设置有隔板6，所述隔板的高度为40cm，各人工湿地均包括填充于反应池1内的基质以及交叉种植于基质上的菖蒲与伞草植物。基质的构建为两种材料组成：上层为本地土壤，填充高度为20cm；下层为河沙，填充高度为20cm。
步骤2：待处理皮革废水取样，并将取样的皮革废水按稀释倍数0.5、1、2、4分别稀释成所需的驯化污水；
步骤3：按照浓度由低到高的次序，以4L/d的流量将驯化污水通入人工湿地系统中，每个浓度持续两天且中间间隔一天，并观察植物的生长情况，待植物完全长出新植株后，驯化完成；
步骤4：在人工湿地系统驯化完成后，将待处理的皮革废水通入上述的人工湿地系统进行净化处理，其中，待处理皮革废水的流量根据人工湿地系统单位面积的水力负荷进行控制。
在本例中，一共采用七个指标对处理效果进行评测，分别为化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)、六价铬、PH、浊度、温度，其中化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)、六价铬采用化学方法进行标准检测，所述化学需氧量(COD)采用重铬酸钾法(GB11914-89)，所述总氮(TN)采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(GB11894-89)，所述总磷(TP)钼酸铵分光光度法(GB11893-89)，所述六价铬采用二苯碳酰二肼分光光度法(GB/T7467-1987)；所述PH、浊度、温度采用仪器读数结果三次的平均值。
将通过本方案进行处理后的污水进行采用分析，同时与一个空白对照、一个只具有基质的湿地系统、一个菖蒲湿地系统、一个伞草湿地系统的处理数据进行对比分析，所得数据如表1所示：
表1：不同湿地系统对各指标的去除率
项目 COD TN TP PH 浊度 温度 六价铬
进水 0 0 0 8.57 0 26 0
空白 75.30％ 6.36％ 84.71％ 7.75 95.69％ 26 57.70％
菖蒲 89.96％ 6.19％ 88.44％ 7.84 90.45％ 26 80.22％
伞草 88.53％ 5.81％ 99.07％ 7.92 97.64％ 26 79.66％
菖蒲和伞草 98.3％ 11.23％ 99.72％ 7.49 99.23％ 26 93.05％
表1数据分析：
根据表1所示，上述各湿地系统对于COD的去除中，基质部分做出了很大的贡献，人工湿地对于低浓度COD的去除率可以保持在90％左右，除了菖蒲与伞草联合湿地系统之外，其余各个系统出水口浓度均没有达到《污水综合排放标准》；
对TN的处理，从表1中数据可以看出，空白与湿地系统的去除率都不高，人工湿地系统中氮的去除分为三部分，一是植物吸收利用、二是微生物作用、三是基质的吸收，虽然无机氮是植物生长过程中不可或缺的养分可以直接被植物吸收，但是植物生长过程所吸收的氮也只能占据很少部分，主要原因是脱氮最主要的方式是微生物的硝化与反硝化作用；
对TP的处理，由于磷是植物生长不可缺少的元素，也是微生物生长的养分，总体处理效率与处理效果都十分的好，伞草更是达到了99％左右，而其中菖蒲和伞草联合湿地系统中由于不同植物对磷的不同需求，更好的对磷进行了吸收，因此处理效果最好；
对六价铬的处理，该过程是一个由土壤的物理、化学、生物协同作用过程，众所周知植物在处理重金属离子时的主要作用是为微生物提供生长的场所，其形成代谢的产物为微生物的生命活动提供食物源，由于菖蒲与伞草的联合湿地系统具有不同植物，因此其系统内有更多种类的微生物，因此其对于六价铬的处理效果最好，且达到了《污水综合排放标准》。
综上可知，通过本方案中所述的菖蒲与伞草的组合湿地系统，相较于传统的皮革废水处理系统以及单一植物系统，更能够综合的去除皮革废水中主要重金属六价铬，投入低、运行费用低，对废水污染物处理效果更好、效果更稳定。

Claims (8)

1.一种基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：构建基于菖蒲与伞草的人工湿地系统，并在规定存活率下培育一个月时间；
步骤2：待处理皮革废水取样，并将取样的皮革废水按比例稀释成驯化污水；
步骤3：按照浓度由低到高的次序，采用驯化污水对人工湿地系统进行驯化；
步骤4：在人工湿地系统驯化完成后，将待处理的皮革废水通入上述的人工湿地系统进行净化处理。
2.根据权利要求1所述的基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺，其特征在于：步骤1中所述人工湿地系统包括作为处理皮革废水的反应池，该反应池为箱型容器，在所述反应池上分别设置有进水口与出水口，在所述反应池内依次设置有一级人工湿地与二级人工湿地，在所述一级人工湿地与二级人工湿地之间设置有隔板，在各人工湿地内交叉种植菖蒲与伞草。
3.根据权利要求2所述的基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺，其特征在于：在所述一级人工湿地与二级人工湿地的底部均填充有基质，所述菖蒲与伞草种植于所述基质上。
4.根据权利要求3所述的基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺，其特征在于：所述基质由上而下分别为本地土壤与河沙，填充高度比为1:1。
5.根据权利要求1所述的基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺，其特征在于：步骤1中所述的规定存活率为100％。
6.根据权利要求1所述的基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺，其特征在于：步骤2中所述驯化污水的稀释倍数分别为0.5、1、2、4。
7.根据权利要求1所述的基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺，其特征在于：步骤3中所述人工湿地系统的驯化方法为：以固定流量将驯化污水按照浓度由低到高的次序通入人工湿地系统中，每个浓度持续两天且中间间隔一天，并观察植物的生长情况，待植物完全长出新植株后，驯化完成。
8.根据权利要求1所述的基于菖蒲与伞草人工湿地的皮革废水处理工艺，其特征在于：步骤4中所述待处理皮革废水的流量根据人工湿地系统单位面积的水力负荷进行控制。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101343119A (zh) * 2008-08-14 2009-01-14 浙江商达环保有限公司 一种沸石-菖蒲人工湿地污水处理系统及处理方法

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