专利名称：一种含重金属废水的生态处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种基于水生植物对重金属的富集作用来转移或去除废水中重金属的生态处理系统。
背景技术：
随着矿产资源开采、冶炼、加工等生产活动的发展，矿区地表水普遍受到重金属污染，危及周边居民生产生活，环境隐患重重。水体重金属污染主要来自有色金属冶炼等行业排放的工业废水。目前我国矿业工业整体科学技术水平较落后，污染治理能力低，企业技术设备更新换代速度慢，清洁生产水平低。重金属离子的沉积、氧化、还原、萃取、交换、渗透、吸附等方法和技术都已应用于水污染的控制与治理。其中吸附法是已得到公认的一种方法，而活性炭则是最为常用的一种吸附剂，但成本太大，长期以来难于实施。因此寻找合理、廉价、高效、安全、环保的水污染治理方法已成为人们关注的焦点。水生植物不管是活的还是死的都能吸附并转移水体中的重金属，尤其是矿区的少数耐污染生态型的植物，对重金属的富集能力很强，不仅可以用于重金属污染水体的植物修复，还可以收割其地上部加工成生物吸附剂用于重金属工业废水的生物吸附。分布在矿区的龙须眼子菜、竹叶眼子菜、菹草都属于眼子菜科沉水植物，具有很强的耐污染能力。龙须眼子菜四季常绿，叶片冬季细条形、夏季细线形，四季均能生长，耐湍急水流，在河流、沟渠等流动的水体中生长良好；竹叶眼子菜是一年生的，但能以地下茎越冬、 春季发芽生长，冬季凋亡，叶片条带状，比龙须眼子菜叶要宽大得多；菹草为多年生沉水草本植物，生于池塘、湖泊、溪流中，静水池塘或沟渠较多，水体多呈微酸至中性。这三种植物对重金属都有很强的耐性和富集能力，对氮、磷的吸收效果也很好。现有技术中，还没有采用龙须眼子菜、竹叶眼子菜、菹草应用于重金属废水处理的案例。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种利用矿区植物对重金属的富集作用来净化含重金属废水的生态系统，用以实现一种合理、廉价、高效、安全、环保的的水污染治理方法。本实用新型的技术方案是一种含重金属废水的生态处理系统，包括生物吸附池、 斜板沉淀池、生态净化塘、生态处理渠四个部分。所述生物吸附池设有进水口，在生物吸附池旁设置有生物吸附剂输送装置和加样装置，所述生物吸附池中设有搅拌装置；所述斜板沉淀池与生物吸附池连通，在其连通处设有格栅槽，所述格栅槽中设有格栅；所述斜板沉淀池中铺设有平行斜板，在斜板沉淀池上方设有排水管，与生态净化塘连通；所述生态净化塘中栽培有重金属富集型沉水植物，比如菹草；所述生态处理渠与所述生态净化塘连通，在所述生态处理渠中种植有重金属富集型沉水植物，比如龙须眼子菜、竹叶眼子菜等。本实用新型中所述的吸附剂输送装置是指无轴螺旋输送机，所述出水口格栅是指回转式机械格栅。所述加样装置为漏斗形给料装置，生物吸附剂由上部敞开的加料口加入， 由底部落入无轴螺旋输送机，无轴螺旋输送机则将生物吸附剂输送至生物吸附池中。所述搅拌装置可采用平直叶桨式搅拌器，可根据生物吸附池大小和废水流量选择相应的型号。 斜板沉淀池是高效组合式斜板废水沉淀池，池中铺设有许多间隔较小的倾角为60°的间距约100毫米的平行斜板，以提高沉淀效果和出水率，沉淀池的进出口布置应使水流均勻分布，进口和出口大多采用堰口和淹没孔口。在本实用新型中，所述生态净化塘和生态处理渠周边栽培有挺水植物，可以是芦
苇或菖蒲。含重金属的废水经进水口流入生物吸附池，经过生物吸附剂的吸附后去除大部分的重金属离子，在搅拌装置搅动下能加大生物吸附剂的吸附作用。然后通过隔栅过滤后进入斜板沉淀池，生物吸附剂在斜板上沉淀下滑至沉淀池底部集中排出，经过沉淀后水质达到废水综合排放标准，然后排入生态净化塘，最后引入生态处理渠，通过菹草、龙须眼子菜、 竹叶眼子菜进一步减少重金属、氨、氮、磷及有机质含量，最终使废水在入江、入湖之前达到地表水环境质量标准。在生态净化塘和生态处理渠岸边种植的芦苇和菖蒲类似的挺水植物，到起保土固提的作用，同时也能保持水体生态系统与陆地生态系统的联通性，对维持本实用新型的系统平衡有重要作用。本实用新型中生态净化塘和生态处理渠中栽培的沉水植物菹草、龙须眼子菜和竹叶眼子菜均可收割用来制备生物吸附剂，用于生物吸附池的吸附分离过程。生物吸附池所用生物吸附剂吸附分离重金属后可通过热解或会焚烧获得生物矿砂来回收废水中的有价金属；生态净化塘和生态处理渠中的沉水植物收割后可用来制作生物吸附剂；该处理系统所有设计体现了循环经济和生态环保的理念，首先用天然沉水植物材料制备的生物吸附剂对废水中重金属进行吸附分离，然后是在生态净化塘和生态处理渠所构成的人工水生生态系统中，利用植物对重金属的富集作用去除废水中的重金属，充分发挥了植物和水生生态系统的净化功能，使废水在入江、入湖之前达到地表水的环境质量标准，整个过程从植物材料的收割、生物吸附剂的制备到吸附分离后吸附剂的后处理等都贯穿了循环经济和清洁生产的理念，不产生二次污染，实现了废水处理的资源化及植物材料的再生与循环利用，具有良好的环境效益与经济效益。由上所述，本实用新型是一种合理、廉价、高效、安全、环保的治理重金属水污染的生态处理系统。
图1是本实用新型的结构示意图图中标号1-加样装置，2-输送装置，3-进水口，4-生物吸附池，5-搅拌装置， 6-格栅槽，7-格栅，8-斜板沉淀池，9-斜板，10-排水管，11-芦苇，12-菹草，13-生态净化塘，14-景观植物，15-生态处理渠，16-龙须眼子菜和竹叶眼子菜，17-菖蒲。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明。参见附图1，含重金属的废水通过进水口 3流入生物吸附池4，添加生物吸附剂的加样装置1和输送装置2设置在生物吸附池4边，可将生物吸附剂放进加样装置1，然后通过输送装置2输送到生物吸附池4，在搅拌装置5的搅拌作用下经过30分钟的吸附后，废水通过设置在格栅槽6中的格栅7进行固液分离，废水进入斜板沉淀池8进行沉淀分离，废水中的悬浮物在斜板装置9上沉淀并滑至底部再集中排出，至此废水中重金属污染物含量已达到废水综合排放标准，沉淀后废水从斜板沉淀池8上部的排水管10排入生态净化塘13， 经过菹草12的吸附作用和自然沉降，再进入生态处理渠15，经过龙须眼子菜和竹叶眼子菜 16的吸收和吸附作用，废水已得到深度净化达到地表水的环境质量标准，可排入江河或湖泊。生态净化塘13和生态处理渠15岸边的芦苇11和菖蒲17是起保土固提作用的，同时也能保持水体生态系统与陆地生态系统的联通性，对维持本实用新型的系统平衡有重要作用。在生态净化塘13和生态处理渠15还可以种植适量的景观植物14，以达到绿化环保的目的。 生态净化塘13和生态处理渠15中栽培的沉水植物，即菹草12、龙须眼子菜和竹叶眼子菜16，收割后可用来制备生物吸附池4所用的生物吸附剂。
权利要求1.一种含重金属废水的生态处理系统，其特征在于包括生物吸附池、斜板沉淀池、生态净化塘、生态处理渠四个部分；所述生物吸附池设有进水口，在生物吸附池旁设置有生物吸附剂输送装置和加样装置，所述生物吸附池中设有搅拌装置；所述斜板沉淀池与生物吸附池连通，在其连通处设有格栅槽，所述格栅槽中设有格栅；所述斜板沉淀池中铺设有平行的斜板，在斜板沉淀池上方设有排水管，与生态净化塘连通；所述生态处理渠与所述生态净化塘连通，在所述生态净化塘和生态处理渠中种植有重金属富集型沉水植物。
2.根据权利要求1所述的一种含重金属废水的生态处理系统，其特征在于所述生态净化塘中种植的重金属富集型沉水植物为菹草。
3.根据权利要求2所述的一种含重金属废水的生态处理系统，其特征在于所述生态处理渠中种植的重金属富集型沉水植物为龙须眼子菜和竹叶眼子菜。
4.根据权利要求1所述的一种含重金属废水的生态处理系统，其特征在于所述的吸附剂输送装置是指无轴螺旋输送机。
5.根据权利要求4所述的一种含重金属废水的生态处理系统，其特征在于所述加样装置为漏斗形给料装置，其上部为敞开结构，底部连接所述输送装置。
6.根据权利要求5所述的一种含重金属废水的生态处理系统，其特征在于所述搅拌装置采用平直叶桨式搅拌器。
7.根据权利要求6所述的一种含重金属废水的生态处理系统，其特征在于所述格栅是指回转式机械格栅。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种含重金属废水的生态处理系统，其特征在于 所述生态净化塘和生态处理渠周边还栽培有挺水植物。
专利摘要一种含重金属废水的生态处理系统，包括生物吸附池、斜板沉淀池、生态净化塘、生态处理渠四个部分。含重金属的废水经进水口流入生物吸附池，经过生物吸附剂的吸附后去除大部分的重金属离子，然后通过隔栅过滤后进入斜板沉淀池，生物吸附剂在斜板上沉淀下滑至沉淀池底部集中排出，经过沉淀后水质达到废水综合排放标准，然后排入生态净化塘，最后引入生态处理渠，通过菹草、龙须眼子菜、竹叶眼子菜等重金属富集型沉水植物进一步减少重金属、氨、氮、磷及有机质含量，最终使废水在入江、入湖之前达到地表水环境质量标准。本实用新型实现了废水处理的资源化及植物材料的再生与循环利用，具有良好的环境效益与经济效益。
文档编号C02F9/14GK202089867SQ20112015877
公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者向仁军, 姜苹红, 彭克俭, 彭逸喆, 曾晓冬, 沈涛, 田石强, 罗莹, 胡兵, 马超 申请人:彭克俭