[發明專利]一種利用人工濕地+吸附池高效去除農田灌溉水中重金屬的方法

在審

• 申請號: 201710382038.3
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107098477A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 魏祥東;楊登;鄒慧玲;尹曉輝;陳楠;張昊;楊慧敏;鐵柏清;劉孝利
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司43113
• 代理人: 何為,李宇

技術領域

本發明涉及農田灌溉水凈化技術，尤其涉及一種利用人工濕地+吸附池高效去除農田灌溉水中重金屬的方法，其核心是利用耐重金屬污染且吸收重金屬能力強的水生植物(包括挺水植物、浮水植物、沉水植物)和稻草等安全、價廉、易得、高效、吸鎘能力強的工農業廢棄物搭配，構建人工濕地+吸附池的凈化工藝。

背景技術

農田灌溉水用途特殊、污染來源復雜、污染面廣、水質多變、重金屬含量較低、且需求量大而集中，其凈化工藝必須是綠色、環保、快速高效、成本低的凈化工藝，現有的一些重金屬污水凈化設施、工藝、材料和技術不適用于農田灌溉水中重金屬污染凈化。

發明內容

針對農田灌溉水特殊用途及特點，本發明提供一種不僅可以高效去除灌溉水中重金屬污染，還可以凈化N、P等污染，且能保證農田灌溉水重金屬全年均達標的利用人工濕地+吸附池的高效去除農田灌溉水中重金屬污染的方法。

本發明提供的一種利用人工濕地+吸附池高效去除農田灌溉水中重金屬的方法，其包括下述步驟：

1）根據農田灌溉水渠分布情況選取能利用高程差實現自然進出水的田塊；

2）選取出水較高的所述田塊構建人工濕地，人工濕地經管道進出水，人工濕地內種植耐重金屬污染且重金屬吸收能力強、生長快、生物量大、根系發達的挺水植物、浮水植物和沉水植物；

3）選取出水較低的所述田塊構建吸附池，吸附池經水渠或管道與人工濕地相連，吸附池內填充物為安全、價廉、易得、高效、重金屬吸附能力強的工農業廢棄物。

所述人工濕地及吸附池均采用對角線進出水。

所述人工濕地可采用一級潛流人工濕地或一級表面流人工濕地，潛流人工濕地長×寬×高=15 m ×15 m ×1.0 m，水深0.6-1.0 m；表面流人工濕地的面積是潛流人工濕地的1.5-2倍，水深0.4-0.7 m。

所述人工濕地的填充物是直徑為4-8 cm的土粒、礫石或碎石，所述人工濕地中種植的挺水植物為香蒲、昌蒲、荸薺、蓮、美人焦、荷花、菱角、蘆竹、茭白、蘆葦中的一種或幾種，浮水植物為狐尾藻、浮蓮、水浮蓮、睡蓮、鳳眼蓮、大薸、茶菱、莼菜、槐葉萍、兩棲蓼、空心菜中的一種或幾種，沉水植物為黑藻、鳳尾藻、狐尾藻、金魚藻、菹草、眼子菜、貍藻、水蘊草、水毛茛、杉葉藻、伊樂藻、茨藻、角果藻、苦草中的一種或幾種。

所述人工濕地中的水生植物種植模式為混種、交叉種植或單種，種植方式為栽種。

所述人工濕地內的水生植物覆蓋率達75%以上。

所述吸附池為磚混結構、水泥池，且所述吸附池可采用底部進水、表面出水，或表面進出水，采用表面進出水時，吸附池中間需有擋板；所述吸附池底部有廢物出口，中間有孔徑為1-2 mm的吸附材料放置篩，上部有集水池；所述吸附池內的吸附材料是粒徑為2-3 mm秸稈(稻草、麥桿、玉米桿、向日葵桿、油菜桿、煙桿)、有機肥、沸石、煤渣、海泡石、硅藻土、赤泥、花生殼、谷殼、玉米芯、腰果核殼、木屑、茶渣、甘蔗渣、橘子皮、粉煤灰、蒙脫石、凹凸棒、膨潤土或生物炭等工農廢棄物，吸附材料為一層或多層，單層厚度為10-20 cm。

本發明利用耐重金屬污染且重金屬吸收能力強的水生植物和安全、價廉、易得、高效、吸鎘能力強的吸附材料搭配構建人工濕地+吸附池的凈化工藝，在人工濕地中利用各種水生植物(包括挺水植物、浮水植物、沉水植物)搭配，充分發揮水生植物、根系微生物和基質對環境污染物的凈化能力，使灌溉水中重金屬等污染物經人工濕地中水生植物吸收、吸附、過濾、沉淀，再經吸附池中安全、價廉、易得、高效、吸鎘能力強的工農業廢棄物，進一步降低灌溉水中重金屬含量，確保農田灌溉水在雙水稻全生育期，即全年達標。

另外，本發明利用農田灌溉水渠，選取合適的田塊，利用高程差實現全工藝自然進出水，減少運行成本；同時，利用對角線進出水，增加水力停留時間，提高凈化效果，并減少占地面積和建設成本。

附圖說明

圖1為本發明人工濕地+吸附池凈化工藝平面圖。

圖2為人工濕地平面圖。

圖3為潛流人工濕地的剖面圖。

圖4為表面人工濕地的剖面圖。

圖5為一吸附池平面圖。

圖6為圖5的剖視圖。

圖7為另一吸附池平面圖。

圖8為圖7的剖視圖。

具體實施方式

實施例1：