專利名稱：一種用于處理污水的人工濕地的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于處理污水的人工濕地。
背景技術：
人工濕地系統是一種適用于多種來源的工業廢水及生活污水的廢水深度處理新工藝。該類系統具有水力負荷高，凈化功能強，長年運行比較穩定，建設運轉費用較低并且與景觀建設相結合，凈化美化環境的優點，具有廣闊的應用前景。利用人工濕地系統進行廢水深度處理，與常規的物理、化學、物化及生化方法處理工藝相比，有著其獨特的優勢人工濕地處理污水的運行成本非常低廉，通常只需要消耗少量電能用于提高進水水位；由于人工濕地基本上不需要機電設備，因此易于維護管理，同時還避免了高額的投資建設費用。另外，濕地植物還可以作為工業輔料和生活用品被資源化， 從而產生一定的經濟效益。更為重要的是水中污染物經此處理后，可以有效降低碳排放，為遏制全球氣候變暖作出貢獻。人工濕地應用于二級出水的深度處理，尾水深度處理顯得尤為重要。經深度處理后的尾水達到一個更高的水質標準以適于排放、灌溉或其他回用途徑。人工濕地技術可以有效去除營養鹽并且具有殺毒作用，從濕地出來的污水可以用來灌溉谷物、游樂場、公園或高爾夫場以及排入河口和河流。同時，人工濕地可以提供動植物棲息地，出水也可以用于修復天然濕地。由于濕地系統的環境、經濟和景觀效應等多方面的優勢，人工濕地系統在更多的國家越來越受到重視。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種用于處理污水的人工濕地。本發明所提供的用于處理污水的人工濕地，由下至上依次為支撐層、初級吸附層、 凈化層和植被層；所述初級吸附層為沸石和煤渣中的至少一種；所述凈化層由發酵污泥、砂子和石灰石組成；所述植被層為能富集重金屬的挺水植物；上述人工濕地中，所述支撐層、初級吸附層、凈化層的厚度分別為0.3m、0. lm、 I. Om0上述人工濕地中，所述初級吸附層由沸石和煤渣組成，沸石和煤渣的體積比為 1:1;上述人工濕地中，所述凈化層中，發酵污泥、砂子和石灰石的體積比為6 :3:1;上述人工濕地中，所述能富集重金屬的挺水植物為蘆葦、香蒲或燈心草。上述人工濕地中，所述沸石和所述煤渣的粒徑均為5-10mm ；上述人工濕地中，所述砂子和所述石灰石的粒徑均小于5mm。
上述人工濕地中，所述支撐層為卵石和碎磚塊中的至少一種。上述人工濕地中，所述支撐層由卵石和碎磚塊組成，卵石和碎磚塊的體積比為
I Io上述人工濕地中，所述卵石和碎磚塊的粒徑均為20_50mm。上述人工濕地中，所述發酵污泥可為將污泥進行好氧發酵后的產物。上述人工濕地中，所述發酵污泥可為滿足如下條件的發酵污泥發酵污泥中有機物質量百分含量> 10%，發酵污泥中含水量< 40%，發酵污泥中氮磷鉀的質量百分含量滿足如下條件[N+P205+K20] ^ 1%0上述人工濕地中，污泥可為城鎮污水處理廠在污水凈化處理過程中產生的廢棄物，一般是在處理污水過程中產生的固態沉淀物，如沉污泥和剩余活性污泥。上述人工濕地在凈化污水中的應用也屬于本申請要求保護的范圍。上述應用中，所述污水可為任何生活污水。本申請的人工濕地具有如下優點1、基質吸附能力強，微生物種類多樣，分解效率高，與傳統濕地系統比較，具有更好的污水處理和凈化效果，出水水質好；2、該基質中含有較多有機質成分，及全面的氮磷鉀和金屬鹽離子等生物生長必須的營養成分，更有利于植物和微生物的生長和繁殖，而植物和微生物是濕地系統中的關鍵組成部分；3、實現廢物再利用，大量的污泥被制成了基質，應用于濕地系統中，在解決了濕地系統填充基質同時，使城市污泥這種廢棄物質得到有效利用。
具體實施例方式下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。實施例I、處理污水的人工濕地的組成用于處理污水的人工濕地，由下至上依次為支撐層、初級吸附層、凈化層和植被層；支撐層由卵石和碎磚塊組成，體積比為I : I，混合均勻；卵石和碎磚塊的粒徑均為20-50mm。這兩種物質鋪設在構筑物底部，起支撐作用。初級吸附層由沸石和煤渣組成，體積比為I : 1，混合均勻；沸石和煤渣的粒徑均為5-10mm。這兩種物質顆粒直徑較小，除了顆粒之間有一定空隙利于水流動外，顆粒內部也有大量的空隙，有利于對水中的物質進行有效吸附，起到了初步的凈化水的作用。凈化層由發酵污泥、砂子和石灰石組成，發酵污泥、砂子和石灰石的體積比為 6:3: 1，混合均勻；砂子和石灰石的粒徑均小于5_。沙子的存在會使植物的根系有很好的滲透空間和附著物，砂粒間有一定的空隙，會使上層基質膨松，不易結塊，不對水流產生大的阻力。少量的石灰石會對基質的酸堿度起到緩沖的作用，有利于植物的生長繁殖。植被層為能富集重金屬的挺水植物，具體可為蘆葦、香蒲或燈心草。植物種植在濕地的最上一層上，自由生長。濕地下面的基質是給植物提供了一個合適的生長環境和土壤。支撐層、初級吸附層、凈化層的厚度分別為0. 3m、0. ImU. Om0若再增加厚度，對水凈化的效果不會再有明顯增加。
其中，發酵污泥可為具有如下指標的發酵污泥發酵污泥中有機物質量百分含量> 10%，發酵污泥中含水量<40%，發酵污泥中氮磷鉀的質量百分含量滿足如下條件 [N+P205+K20]彡 I %。該發酵污泥可按任何污泥發酵方法進行制備，本申請中按照如下方法制備I、污泥預處理用履帶壓濾式脫水機對污泥進行脫水處理，使污泥的含水量< 80%。污泥為城鎮污水處理廠在污水凈化處理過程中產生的廢棄物，一般是在處理污水過程中產生的固態沉淀物，如沉污泥和剩余活性污泥。2、污泥堆肥將步驟I的污泥與輔料和發酵菌劑混合，得到的混合物的含水率為60-65%，將混合物進行堆肥，得到的產物即為所述發酵污泥；輔料可為粉碎后的稻殼、秸桿或木屑。發酵菌劑可為市售的任何發酵劑，具體可為海南農豐寶公司的蜣螂牌微生物發酵菌劑。堆肥條垛長寬高=20m 2m I. 5m。堆肥過程中，當條垛的中心位置溫度達到55°C后，進行第一次翻堆；當條垛的中心位置溫度達到70°C并維持3天后，進行第二次翻堆；一周后進行第三次翻堆。實施例2、人工濕地處理污水的方法一、方法將待處理的污水事先經過除雜處理生活污水首先經過去除雜物、懸浮物，對于污染嚴重的污水還需進行加藥絮凝沉淀處理，至出水水質COD值小于1000mg/L。向濕地池中裝入上述人工濕地，將除雜處理后的污水通入濕地池的內腔底部，污水在靜態水壓的作用下，由底部透過填料層上升到表面，即為處理后的出水。二、結果將步驟一處理后的水進行水質監測，方法按照《水和廢水監測分析方法(第四版)》(國家環境保護總局，水和廢水監測分析方法編委會)進行，指標包括pH、色度、濁度、 化學需氧量、總氮、總磷及常見重金屬等。結果步驟一處理后的水均滿足上述指標規定。發酵污泥顆粒表面帶有大量電荷，并且含有腐殖質，從而對重金屬具有強烈的吸收和吸附作用，其中還含有大量微生物也對重金屬具有吸收和富集作用，使污水中的重金屬滯留在基質當中；濕地池表面基質上可以根據當地情況種植各類挺水植物，以菖蒲或燈心草為主，可以富集基質中的各類重金屬，加強污染物的去除效果。最終使污水中的重金屬進入到植物體內，然后只需對植物進行集中處理即可徹底去除污水和基質中的重金屬污染。濕地出水收集后可以用于灌溉、排入江河湖海或用于景觀用水等。
權利要求
1.一種用于處理污水的人工濕地，由下至上依次為支撐層、初級吸附層、凈化層和植被層；所述初級吸附層為沸石和煤渣中的至少一種；所述凈化層由發酵污泥、砂子和石灰石組成；所述植被層為能富集重金屬的挺水植物。
2.根據權利要求I所述的人工濕地，其特征在于所述支撐層、初級吸附層、凈化層的厚度分別為0. 3m、0. ImU. 0m。
3.根據權利要求I或2所述的人工濕地，其特征在于所述初級吸附層由沸石和煤渣組成，沸石和煤渣的體積比為I : I;所述凈化層中，發酵污泥、砂子和石灰石的體積比為6 :3:1;所述能富集重金屬的挺水植物為蘆葦、香蒲或燈心草。
4.根據權利要求1-3中任一所述的人工濕地，其特征在于所述沸石和所述煤渣的粒徑均為5-10_ ;所述砂子和所述石灰石的粒徑均小于5_。
5.根據權利要求1-4中任一所述的人工濕地，其特征在于所述支撐層為卵石和碎磚塊中的至少一種。
6.根據權利要求1-5中任一所述的人工濕地，其特征在于所述支撐層由卵石和碎磚塊組成，卵石和碎磚塊的體積比為I : I。
7.根據權利要求1-6中任一所述的人工濕地，其特征在于所述卵石和碎磚塊的粒徑均為 20_50mm。
8.權利要求1-7中任一所述人工濕地在凈化污水中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種用于處理污水的人工濕地。該用于處理污水的人工濕地，由下至上依次為支撐層、初級吸附層、凈化層和植被層；所述初級吸附層為沸石和煤渣中的至少一種；所述凈化層由發酵污泥、砂子和石灰石組成；所述植被層為能富集重金屬的挺水植物。本申請的人工濕地具有如下優點1、基質吸附能力強，微生物種類多樣，分解效率高，與傳統濕地系統比較，具有更好的污水處理和凈化效果，出水水質好；2、該基質中含有較多有機質成分，及全面的氮磷鉀和金屬鹽離子等生物生長必須的營養成分，更有利于植物和微生物的生長和繁殖，而植物和微生物是濕地系統中的關鍵組成部分；3、實現廢物再利用，大量的污泥被制成了基質，應用于濕地系統中，在解決了濕地系統填充基質同時，使城市污泥這種廢棄物質得到有效利用。
文檔編號C02F9/14GK102583886SQ201210040000
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月21日 優先權日2012年2月21日
發明者孫先鋒, 樓斌飛 申請人:海南農豐寶肥料有限公司