CN106673377A - 一种利用人工湿地处理生产废水的装置以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用人工湿地处理生产废水的装置以及方法，包括沉淀池、发酵池、过滤池、人工湿地池以及净化蓄水池，所述沉淀池连通滴入装置，所述沉淀池通过管道与所述发酵池连通，所述发酵池内设有全覆盖水生悬浮植物，所述发酵池通过管道与所述过滤池连通，所述过滤池内由下至上依次设有碳渣层、沙石层和水生植物层，所述人工湿地池内由下至上依次设有粗石砾层、细石砾层、泥土层以及水生植物层，所述人工湿地池通过管道与所述过滤池和/或所述发酵池连通，所述人工湿地池通过水泵连通所述净化蓄水池。本发明操作简便,工程造价和运行费用低,净化效果好，能形成工业，污水自循环回用，不但对环境无影响，还能美化景观，节约用水成本。
Description
技术领域
本发明涉及工业污水湿地处理技术领域，尤其涉及一种利用人工湿地处理生产废水的装置以及方法，适用于工厂产生的弱碱性(PH值8-10)工业废水处理后循环使用。
背景技术
在化工、轻工等工业生产过程中会产生大量的碱性废水，现有常见的处理方式是碱性废水从调节池打入中和池，在中和池中打入酸水，采用酸水将碱性废水中的碱进行中和，采用上述方案的能耗大，本身不节能，产生二次污染，不符合环保要求，不足以实现系统全自动和保证系统的长期稳定运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用人工湿地处理生产废水的装置以及方法，操作简便,工程造价和运行费用低,净化效果好，能形成工业污水自循环回用。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用人工湿地处理生产废水的装置，包括沉淀池、发酵池、过滤池、人工湿地池以及净化蓄水池，所述沉淀池连通有向所述沉淀池内滴入中和溶液的滴入装置，所述沉淀池通过可开启和关闭的管道与所述发酵池连通，所述发酵池内设有全覆盖水生悬浮植物，所述发酵池通过可开启和关闭的管道与所述过滤池连通，所述过滤池内由下至上依次设有碳渣层、沙石层和水生植物层，所述人工湿地池内由下至上依次设有粗石砾层、细石砾层、泥土层以及水生植物层，所述人工湿地池通过可开启和关闭的管道与所述过滤池和/或所述发酵池连通，所述人工湿地池通过水泵连通所述净化蓄水池。
本发明的有益效果是：本发明操作简便,工程造价和运行费用低,净化效果好，能形成工业，污水自循环回用，不但对环境无影响，还能美化景观，节约用水成本。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述发酵池包括初级发酵池和二级发酵池，所述初级发酵池通过可开启和关闭的管道与所述沉淀池连通，所述初级发酵池通过可开启和关闭的管道与所述二级发酵池连通，所述初级发酵池和所述二级发酵池内均设有全覆盖水生悬浮植物。
采用上述进一步方案的有益效果是：发酵池包括初级发酵池和二级发酵池，能对废水进行多步发酵，避免采用一个发酵池时发酵时间长以及对发酵效果的影响。
进一步，所述过滤池包括一级过滤池、二级过滤池和三级过滤池，所述一级过滤池、所述二级过滤池和所述三级过滤池内均由下至上依次设有碳渣层、沙石层和水生植物层，所述一级过滤池的底部通过可开启和关闭的管道与所述发酵池连通，所述一级过滤池的上部与所述二级过滤池的上部连通，所述二级过滤池的底部与所述三级过滤池的底部连通。
采用上述进一步方案的有益效果是：过滤池采用多级过滤池，对废水进行分步过滤，提高过滤效果。
进一步，所述人工湿地池内的所述水生植物层内设有用于覆盖水生植物之间的间隙的全覆盖水生悬浮植物。
采用上述进一步方案的有益效果是：在人工湿地池内的水生植物层内设置用于覆盖水生植物之间的间隙的全覆盖水生悬浮植物，能对废水进行覆盖，避免人工湿地池内的废水外露，提高净化效果。
进一步，所述净化蓄水池内设有根系发达水生植物。
采用上述进一步方案的有益效果是：净化蓄水池内的根系发达水生植物的设置能对排入到净化蓄水池内的水进行进一步净化，在存储水的过程中能继续实现净化。
一种利用人工湿地处理生产废水的方法，采用上述所述利用人工湿地处理生产废水的装置处理生产废水，包括以下步骤：
步骤一，集中回收初级沉沙，工业弱碱性废水通过管道集中排放到沉淀池中进行沉淀；
步骤二，水解酸化处理，通过滴入装置向沉淀池匀速滴入酸进行酸化处理；
步骤三，将经过酸化处理的废水通过管道排入发酵池内，发酵池内的全覆盖水生悬浮植物悬浮覆盖在废水的表面，废水再发酵池内进行发酵；
步骤四，将经过发酵后的废水排入过滤池内，通过过滤池内的碳渣层、沙石层和水生植物层对废水进行逐步过滤；
步骤五，将经过过滤后的废水排入到所述人工湿地池，或将经过过滤后的废水排入到发酵池进行发酵后再排入到所述人工湿地池内，通过人工湿地池内的粗石砾层、细石砾层、泥土层进行进一步过滤后，再通过人工湿地池内的水生植物层进行净化，将净化后的水排入到净化蓄水池内进行存储待用。
采用上述方案的有益效果是：本发明方法易行,操作简便,工程造价和运行费用低,净化效果好，能形成工业污水自循环回用，不但对环境无影响，还能美化景观，节约用水成本。
进一步，所述步骤三中，在经过发酵池发酵处理后的废水的PH值小于8后，将废水排入过滤池内。
采用上述进一步方案的有益效果是：在经过发酵池发酵处理后，经检测废水PH值小于8后排入到过滤池内，有利于过滤过程中水生植物层对废水进行净化处理，使得过滤净化处理后的水能尽快达到符合要求的PH值。
进一步，所述步骤五中，排入到人工湿地池内净化的废水的PH值经检测低于等于7后排入到净化蓄水池内。
采用上述进一步方案的有益效果是：在人工湿地池内的净化的废水的PH值小于7后再排入到净化蓄水池内，PH值小于7的水即可实现工业用水的需求。
进一步，所述步骤五中，所述水生植物层中的水生植物为菖蒲、水芭蕉、水中竹、水牛草中的一种或多种组合。
采用上述进一步方案的有益效果是：水生植物层中的水生植物为菖蒲、水芭蕉、水中竹、水牛草中的一种或多种组合，净化效果好。
附图说明
图1为本发明的一种实施例的结构示意图；
图2为本发明另一种实施例的结构示意图；
图3为本发明的第三种实施例的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、沉淀池，2-1、初级发酵池，2-2、二级发酵池，3-1、一级过滤池，3-2、二级过滤池，3-3、三级过滤池，4、人工湿地池，5、净化蓄水池，6、滴入装置，7、碳渣层，8、沙石层，9、水生植物层，10、粗石砾层，11、细石砾层，12、泥土层，13、根系发达水生植物，14、水泵，15、全覆盖水生悬浮植物。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一
如图1所示，本实施例包括沉淀池1、发酵池、过滤池、人工湿地池4以及净化蓄水池5，所述沉淀池1连通有向所述沉淀池1内滴入中和溶液的滴入装置6，所述沉淀池1通过可开启和关闭的管道与所述发酵池连通，所述发酵池内设有全覆盖水生悬浮植物15，所述发酵池通过可开启和关闭的管道与所述过滤池连通，所述过滤池内由下至上依次设有碳渣层7、沙石层8和水生植物层9，所述人工湿地池4内由下至上依次设有粗石砾层10、细石砾层11、泥土层12以及水生植物层9，所述人工湿地池4通过可开启和关闭的管道与所述过滤池连通，所述人工湿地池4通过水泵14连通所述净化蓄水池5。
在本实施例中，所述发酵池包括初级发酵池2-1和二级发酵池2-2，所述初级发酵池2-1通过可开启和关闭的管道与所述沉淀池1连通，所述初级发酵池2-1通过可开启和关闭的管道与所述二级发酵池2-2连通，所述初级发酵池2-1和所述二级发酵池2-2内均设有全覆盖水生悬浮植物15。所述过滤池包括一级过滤池3-1、二级过滤池3-2和三级过滤池3-3，所述一级过滤池3-1、所述二级过滤池3-2和所述三级过滤池3-3内均由下至上依次设有碳渣层7、沙石层8和水生植物层9，所述一级过滤池3-1的底部通过可开启和关闭的管道与所述发酵池连通，所述一级过滤池3-1的上部与所述二级过滤池3-2的上部连通，所述二级过滤池3-2的底部与所述三级过滤池3-3的底部连通。
在本实施例中，所述人工湿地池4内的所述水生植物层9内设有用于覆盖水生植物之间的间隙的全覆盖水生悬浮植物15。所述净化蓄水池5内设有根系发达水生植物13。
采用本实施例的装置进行生产废水处理的方法包括：
步骤一，步骤一，集中回收初级沉沙，工业弱碱性废水通过管道集中排放到沉淀池1中进行沉淀；
步骤二，水解酸化处理，通过滴入装置6向沉淀池1匀速滴入酸进行酸化处理；
步骤三，将经过酸化处理的废水通过管道排入发酵池内，发酵池内的全覆盖水生悬浮植物15悬浮覆盖在废水的表面，废水再发酵池内进行发酵；
步骤四，将经过发酵后的废水排入过滤池内，通过过滤池内的碳渣层7、沙石层8和水生植物层9对废水进行逐步过滤；
步骤五，将经过过滤后的废水排入到所述人工湿地池4，通过人工湿地池4内的粗石砾层10、细石砾层11、泥土层12进行进一步过滤后，再通过人工湿地池4内的水生植物层9进行净化，将净化后的水排入到净化蓄水池5内进行存储待用。
实施例二
如图2所示，本实施例包括沉淀池1、发酵池、过滤池、人工湿地池4以及净化蓄水池5，所述沉淀池1连通有向所述沉淀池1内滴入中和溶液的滴入装置6，所述沉淀池1通过可开启和关闭的管道与所述发酵池连通，所述发酵池内设有全覆盖水生悬浮植物15，所述发酵池通过可开启和关闭的管道与所述过滤池连通，所述过滤池内由下至上依次设有碳渣层7、沙石层8和水生植物层9，所述人工湿地池4内由下至上依次设有粗石砾层10、细石砾层11、泥土层12以及水生植物层9，所述人工湿地池4通过可开启和关闭的管道与所述发酵池连通，所述人工湿地池4通过水泵14连通所述净化蓄水池5。
在本实施例中，所述发酵池包括初级发酵池2-1和二级发酵池2-2，所述初级发酵池2-1通过可开启和关闭的管道与所述沉淀池1连通，所述初级发酵池2-1通过可开启和关闭的管道与所述二级发酵池2-2连通，所述初级发酵池2-1和所述二级发酵池2-2内均设有全覆盖水生悬浮植物15。所述过滤池包括一级过滤池3-1、二级过滤池3-2和三级过滤池3-3，所述一级过滤池3-1、所述二级过滤池3-2和所述三级过滤池3-3内均由下至上依次设有碳渣层7、沙石层8和水生植物层9，所述一级过滤池3-1的底部通过可开启和关闭的管道与所述发酵池连通，所述一级过滤池3-1的上部与所述二级过滤池3-2的上部连通，所述二级过滤池3-2的底部与所述三级过滤池3-3的底部连通。在本实施例中，所述人工湿地池4内的所述水生植物层9内设有用于覆盖水生植物之间的间隙的全覆盖水生悬浮植物15。所述净化蓄水池5内设有根系发达水生植物13。
采用本实施例的装置进行生产废水处理的方法包括：
步骤一，集中回收初级沉沙，工业弱碱性废水通过管道集中排放到沉淀池1中进行沉淀；
步骤二，水解酸化处理，通过滴入装置6向沉淀池1匀速滴入酸进行酸化处理；
步骤三，将经过酸化处理的废水通过管道排入发酵池内，发酵池内的全覆盖水生悬浮植物15悬浮覆盖在废水的表面，废水再发酵池内进行发酵；
步骤四，将经过发酵后的废水排入过滤池内，通过过滤池内的碳渣层7、沙石层8和水生植物层9对废水进行逐步过滤；
步骤五，将经过过滤后的废水排入到发酵池进行发酵后再排入到所述人工湿地池4内，通过人工湿地池4内的粗石砾层10、细石砾层11、泥土层12进行进一步过滤后，再通过人工湿地池4内的水生植物层9进行净化，将净化后的水排入到净化蓄水池5内进行存储待用。
实施例三
如图3所示，本实施例包括沉淀池1、发酵池、过滤池、人工湿地池4以及净化蓄水池5，所述沉淀池1连通有向所述沉淀池1内滴入中和溶液的滴入装置6，所述沉淀池1通过可开启和关闭的管道与所述发酵池连通，所述发酵池内设有全覆盖水生悬浮植物15，所述发酵池通过可开启和关闭的管道与所述过滤池连通，所述过滤池内由下至上依次设有碳渣层7、沙石层8和水生植物层9，所述人工湿地池4内由下至上依次设有粗石砾层10、细石砾层11、泥土层12以及水生植物层9，所述人工湿地池4分别通过可开启和关闭的管道与所述过滤池和发酵池连通，所述人工湿地池4通过水泵14连通所述净化蓄水池5。
在本实施例中，所述发酵池包括初级发酵池2-1和二级发酵池2-2，所述初级发酵池2-1通过可开启和关闭的管道与所述沉淀池1连通，所述初级发酵池2-1通过可开启和关闭的管道与所述二级发酵池2-2连通，所述初级发酵池2-1和所述二级发酵池2-2内均设有全覆盖水生悬浮植物15。所述过滤池包括一级过滤池3-1、二级过滤池3-2和三级过滤池3-3，所述一级过滤池3-1、所述二级过滤池3-2和所述三级过滤池3-3内均由下至上依次设有碳渣层7、沙石层8和水生植物层9，所述一级过滤池3-1的底部通过可开启和关闭的管道与所述发酵池连通，所述一级过滤池3-1的上部与所述二级过滤池3-2的上部连通，所述二级过滤池3-2的底部与所述三级过滤池3-3的底部连通。
本发明操作简便,工程造价和运行费用低,净化效果好，能形成工业，污水自循环回用，不但对环境无影响，还能美化景观，节约用水成本；发酵池包括初级发酵池2-1和二级发酵池2-2，能对废水进行多步发酵，避免采用一个发酵池时发酵时间长以及对发酵效果的影响。过滤池采用多级过滤池，对废水进行分步过滤，提高过滤效果。在人工湿地池4内的水生植物层9内设置用于覆盖水生植物之间的间隙的全覆盖水生悬浮植物15，能对废水进行覆盖，避免人工湿地池4内的废水外露，提高净化效果。净化蓄水池5内的根系发达水生植物13的设置能对排入到净化蓄水池5内的水进行进一步净化，在存储水的过程中能继续实现净化。
在本发明的实施例中，滴入装置6中的酸液的滴入量和速率均可控，如可以根据需要将酸液的滴入量和废水的排放量的比例设为1:50000。
在本发明的实施例中，发酵池容水量益大，且发酵池表面种植全覆盖水生悬浮植物15，在初级发酵池2-1的出口端的PH值设置8，即在初级发酵池2-1内的PH值到达8后排入到二级发酵池2-2内，二级发酵池2-2的出口端的PH值设为7.5，即在二级发酵池2-2内的PH值到达7.5后，将二级发酵池2-2内的废水排入到一级过滤池3-1内。
在本发明的实施例中，一级过滤池3-1内的水生植物和二级过滤池3-2内的水生植物均为水芭蕉，水芭蕉应做季节性处理。三级过滤池3-3内的水生植物为水芭蕉和/或水牛草。
在本发明实施例中，发酵池的数量还可以为两个以上，过滤池的数量可以为三个以上，可以根据碱性废水的PH值以及杂质的含量调节发酵池和过滤池的数量。
在本发明的实施例中，水生植物层9的水生植物可以为菖蒲、水芭蕉、水中竹、水牛草，净化蓄水池5内的根系发达水生植物13为睡莲、水白菜、朵朵草等的一种或多种。
在本发明的实施例中，通过湿地治理的工业废水多出口缓缓流入人工小河沟，出口端PH值6.8-7。小河沟种植全覆盖根系发达的悬浮水生植物并通过自动控制系统抽吹泵分别灌入净化蓄水池5，净化后的工业废水PH值为6.5-6.8，完全达到生产用水指标，通过自动控制系统抽吹泵一部分根据生产用水需求灌入生产蓄水专用池待用，多余部分再次流入生态湿地重复净化处理，最终达到生产废水零排放，全部集中治理后循环使用的目的。该发明方法易行,操作简便,工程造价和运行费用低,净化效果好，能形成工业污水自循环回用，不但对环境无影响，还能美化景观，节约用水成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种利用人工湿地处理生产废水的装置，其特征在于，包括沉淀池(1)、发酵池、过滤池、人工湿地池(4)以及净化蓄水池(5)，所述沉淀池(1)连通有向所述沉淀池(1)内滴入中和溶液的滴入装置(6)，所述沉淀池(1)通过可开启和关闭的管道与所述发酵池连通，所述发酵池内设有全覆盖水生悬浮植物(15)；
所述发酵池通过可开启和关闭的管道与所述过滤池连通，所述过滤池内由下至上依次设有碳渣层(7)、沙石层(8)和水生植物层(9)；所述人工湿地池(4)内由下至上依次设有粗石砾层(10)、细石砾层(11)、泥土层(12)以及水生植物层(9)，所述人工湿地池(4)通过可开启和关闭的管道与所述过滤池和/或所述发酵池连通，所述人工湿地池(4)通过水泵连通所述净化蓄水池(5)。
2.根据权利要求1所述的一种利用人工湿地处理生产废水的装置，其特征在于，所述发酵池包括初级发酵池(2-1)和二级发酵池(2-2)，所述初级发酵池(2-1)通过可开启和关闭的管道与所述沉淀池(1)连通，所述初级发酵池(2-1)通过可开启和关闭的管道与所述二级发酵池(2-2)连通，所述初级发酵池(2-1)和所述二级发酵池(2-2)内均设有全覆盖水生悬浮植物(15)。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用人工湿地处理生产废水的装置，其特征在于，所述过滤池包括一级过滤池(3-1)、二级过滤池(3-2)和三级过滤池(3-3)，所述一级过滤池(3-1)、所述二级过滤池(3-2)和所述三级过滤池(3-3)内均由下至上依次设有碳渣层(7)、沙石层(8)和水生植物层(9)，所述一级过滤池(3-1)的底部通过可开启和关闭的管道与所述发酵池连通，所述一级过滤池(3-1)的上部与所述二级过滤池(3-2)的上部连通，所述二级过滤池(3-2)的底部与所述三级过滤池(3-3)的底部连通。
4.根据权利要求1或2所述的一种利用人工湿地处理生产废水的装置，其特征在于，所述人工湿地池(4)内的所述水生植物层(9)内设有用于覆盖水生植物之间的间隙的全覆盖水生悬浮植物(15)。
5.根据权利要求1或2所述的一种利用人工湿地处理生产废水的装置，其特征在于，所述净化蓄水池(5)内设有根系发达水生植物(13)。
6.一种利用人工湿地处理生产废水的方法，其特征在于，采用上述1至5任一项所述利用人工湿地处理生产废水的装置处理生产废水，包括以下步骤：
步骤一，集中回收初级沉沙，工业弱碱性废水通过管道集中排放到沉淀池(1)中进行沉淀；
步骤二，水解酸化处理，通过滴入装置(6)向沉淀池(1)匀速滴入酸进行酸化处理；
步骤三，将经过酸化处理的废水通过管道排入发酵池内，发酵池内的全覆盖水生悬浮植物(15)悬浮覆盖在废水的表面，废水再发酵池内进行发酵；
步骤四，将经过发酵后的废水排入过滤池内，通过过滤池内的碳渣层(7)、沙石层(8)和水生植物层(9)对废水进行逐步过滤；
步骤五，将经过过滤后的废水排入到所述人工湿地池(4)，或将经过过滤后的废水排入到发酵池进行发酵后再排入到所述人工湿地池(4)内，通过人工湿地池(4)内的粗石砾层(10)、细石砾层(11)、泥土层(12)进行进一步过滤后，再通过人工湿地池(4)内的水生植物层(9)进行净化，将净化后的水排入到净化蓄水池(5)内进行存储待用。
7.根据权利要求6所述的一种利用人工湿地处理生产废水的方法，其特征在于，所述步骤三中，在经过发酵池发酵处理后的废水的PH值小于8后，将废水排入过滤池内。
8.根据权利要求6所述的一种利用人工湿地处理生产废水的方法，其特征在于，所述步骤五中，排入到人工湿地池(4)内净化的废水的PH值经检测低于等于7后排入到净化蓄水池(5)内。
9.根据权利要求6至8任一项所述的一种利用人工湿地处理生产废水的方法，其特征在于，所述步骤五中，所述水生植物层(9)中的水生植物为菖蒲、水芭蕉、水中竹、水牛草中的一种或多种组合。
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