系统由预处理系统和复合垂直流人工湿地系统组成。如图1所示:预处理系统包括第一加压栗23、流量计1、格栅22、CDI装置3、电导率仪21、水箱20、第二加压栗19和晒盐板9。第一加压栗23的进水口通过管道与待处理污水相通,第一加压栗23的出水口通过管道与格栅22的进水口相通,格栅22的进水口处设有流量计I,格栅22的出水口通过管道与第一截止阀2的进水口相通,第一截止阀2的出水口与⑶I装置3的进水口相通,CDI装置3的出水口通过管道与第二截止阀5的进水口和第三截止阀4的进水口相通。第三截止阀4的出水口与复合垂直流人工湿地的进水口相通,进水口位于复合垂直流人工湿地的上部。第二截止阀5的出水口与水箱20的进水口相通,水箱20的出水口通过管道与第二加压栗19的进水口相通,第二加压栗19的出水口与晒盐板9的进水口相通。
[0027]如图1所示:所述复合垂直流人工湿地系统为:在人工湿地的底部和四侧设有防渗层18,从人工湿地的底部防渗层18向上依次设有碎石层17、生物陶粒层13、沸石层12和土壤层11,碎石层17、生物陶粒层13、沸石层12和土壤层11的高度依次为18?20cm、30?32cm、30?32cm和18?20cm。土壤层11的上方固定有晒盐板9,土壤层11种植有水生植物10。
[0028]如图1所示:在人工湿地沿左右方向均匀地设有2道隔墙,2道隔墙将人工湿地分隔为3个垂直流处理池7,每道隔墙间的距离为5m。其中:顺序号为奇数道的隔墙为高水位隔墙8,高水位隔墙8位于土壤层11、沸石层12和生物陶粒层13间,高水位隔墙8两侧的垂直流处理池7的底部相连通;顺序号为偶数道的隔墙为低水位隔墙16,低水位隔墙16位于沸石层
12、生物陶粒层13和碎石层17间,低水位隔墙16两侧的垂直流处理池7的上部相连通。
[0029]如图1所示:第一个垂直流处理池的土壤层11设有布水管6,布水管6与复合垂直流人工湿地的进水口相通;最后一个垂直流处理池的碎石层17的底部设有集水管15,集水管15通过复合垂直流人工湿地的出水口与第四截止阀14的进水口相通。
[0030]如图2所示:所述CDI装置3的结构是:壳体28的底板和顶板对称地开有4个安装槽,4个安装槽均匀设置,每个安装槽装有绝缘隔板26,第一个和最后一个绝缘隔板26紧靠壳体28左侧和右侧对应的内壁。除最后一个绝缘隔板26外的每个绝缘隔板26的右侧面紧贴有电极阳极25,靠近电极阳极25的另一侧面设有阳离子交换膜24;除第一个绝缘隔板26外的每个绝缘隔板26的左侧面紧贴有电极阴极29,靠近电极阴极29的另一侧面设有阴离子交换膜31 ο每个电极阳极25与电源30的正极连接,每个电极阴极29与电源30的负极连接;电源30的直流电压为1.5V。壳体28的进水口 27和出水口 32与对应的第一个绝缘隔板26和最后一个绝缘隔板26的过水口相通,顺序号为奇数的绝缘隔板26的靠近上端处设有过水口,顺序号为偶数的绝缘隔板26的靠近下端处设有过水口。电导率仪21的取样接头穿过壳体28底部固定在⑶I装置3内部的过水通道中。
[0031]所述电极阳极25和电极阴极29均为纳米锆渗碳电极,纳米锆渗碳电极是将厚度为
0.2?Imm的锆板经砂纸打磨,抛光,电化学阳极氧化,碳包,磁控溅射碳纳米管,得到纳米锆渗碳电极;所述碳纳米管直径为2?60nmo
[0032]所述阳离子交换膜24和阴离子交换膜31为均相离子交换膜。
[0033]所述绝缘隔板26的厚度为6_;所述绝缘隔板26和壳体28的材质为PVC塑料板。
[0034]所述晒盐板9的厚度为6.0?20mm,安装倾角为5?15° ;所述晒盐板9的材质为PVC塑料板。
[0035]所述水生植物10为芦苇。
[0036]所述防渗层18的材料为经化学处理过的土壤;隔墙与防渗层18的材料相同。
[0037]所述土壤层11的土壤为园林废弃物堆肥产品与土壤的混合物;其中,园林废弃物堆肥产品与土壤的体积比为15:1。
[0038]本实施例米用农村生活污水为处理对象,所述农村生活污水的水质是:NH3_N为48mg/L;TN为63 mg/L;TP为3.5 mg/L;SS为230 mg/L;COD为250 mg/L;电导率 1500yS/cm。
[0039]本实施例的工作过程是:接通直流电源30,经格栅22预处理后的污水进入⑶I装置3中,电导率仪21在线监测电导率。当电导率仪21数值回升时,说明电极吸附离子己经饱和,此时⑶I装置3进入脱附阶段,第一加压栗23停止工作,关闭第一截止阀2和第三截止阀4,电源30停止供电,正负极短接5min进行解吸处理。
[0040]电导率到达最大值后开始下降,降到和进水电导率相同时,解吸完成。第二截止阀5开启,产生的高浓度的污水进入水箱20,通过第二加压栗19送至晒盐板9,经过太阳曝晒处理,解吸水蒸发,盐分回收,此过程中电极再生。然后开启电源30,打开第三截止阀4,进行下一循环处理。由第三截止阀4进入人工湿地的污水,经由3个垂直流处理池7的土壤层11、沸石层12、生物陶粒层13和碎石层17处理净化后由人工湿地的出水口经第四截止阀14排出。[0041 ] 本系统处理后的净化水经检查:NH3-N为6mg/L ; TN为7mg/L ; TP为0.3mg/L ; SS为5mg/L;C0D为47mg/L;电导率为128yS/cm。所述净化水满足污水综合排放标准GB8978-1996。
[0042]实施例2
一种基于CDI的复合型人工湿地脱盐系统。除下述技术参数外,其余同实施例1:
碎石层17、生物陶粒层13、沸石层12和土壤层11的高度依次为15?18cm、32?36cm、32?36cm和15?18cm。
[0043]在人工湿地沿左右方向均匀地设有4道隔墙,4道隔墙将人工湿地分隔为5个垂直流处理池7,每道隔墙间的距离为3~6m。
[0044]壳体28的底板和顶板对称地开有2?4个安装槽,2?4个安装槽均匀设置,每个安装槽装有绝缘隔板26;电源30的直流电压为1.5-1.6V。
[0045]所述绝缘隔板26的厚度为4?6mm;所述绝缘隔板26和壳体28的材质为ABS塑料板。
[0046]所述晒盐板9的材质为HIPS塑料板。
[0047]所述水生植物10为香蒲。
[0048]所述防渗层18的材料为土工膜;隔墙与防渗层18的材料相同。
[0049]所述土壤层11的土壤为园林废弃物堆肥产品与土壤的混合物;其中,园林废弃物堆肥产品与土壤的体积比为(15-20):1。
[0050]本实施例采用城市生活污水为处理对象,所述城市生活污水的水质是:NH3-N为45~50mg/L ; TN为58?63mg/L ; TP为4?5mg/L ; SS为220?240mg/L ; COD为400?450mg/L ;电导率 1800~2000yS/cm。
[0051 ] 本系统处理后的净化水经检查:NH3-N为4?7mg/L ; TN为6?8mg/L ; TP为0.4?0.6mg/L ; SS为4?8mg/L ; COD为44?49mg/L ;电导率为180?196yS/cm。所述净化水满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)的一级A标准。。
[0052]实施例3
一种基于CDI的复合型人工湿地脱盐系统。除下述技术参数外,其余同实施例1:
碎石层17、生物陶粒层13、沸石层12和土壤层11的高度依次为17?20cm、35?40cm、35?40cm和I7?20cm。
[0053]在人工湿地沿左右方向均匀地设有6道隔墙,6道隔墙将人工湿地分隔为7个垂直流处理池7,每道隔墙间的距离为5?Sm。
[0054]壳体28的底板和顶板对称地开有4?8个安装槽,4?8个安装槽均匀设置,每个安装槽装有绝缘隔板26;电源30的直流电压为1.6-1.9V。
[0055]所述绝缘隔板26的厚度为6?1mm;所述绝缘隔板26和壳体28的材质为有机玻璃板。
[0056]所述晒盐板9的材质为PC塑料板。
[0057]所述水生植物10为美人蕉和灯心草中的一种以上。
[0058]所述防渗层18的材料为沥青;隔墙与防渗层18的材料相同。
[0059]所述土壤层11的土壤为园林废弃物堆肥产品与土壤的混合物;其中,园林废弃物堆肥产品与土壤的体积比为(10?15):1。
[0060]本实施例采用高含盐工业污水为处理对象,所述工业污水的水质是:NH3-N为5?8mg/L;TN为6?10mg/L;C0D为 100?120mg/L;电导率9000?10000yS/cm。
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