[發明專利]一種去除污水中重金屬/PPCPs復合污染物的人工濕地裝置

有效

• 申請號: 201710684103.8
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107285474B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 劉少沖;鄭賓國;李慶召;余保全;游海龍;曾波;賈紅霞
• 申請（專利權）人: 盛世生態環境股份有限公司
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;C02F101/20;C02F101/34;C02F101/36
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本發明公開了一種去除污水中重金屬/PPCPs復合污染物的人工濕地裝置，包括殼體、進水管道及出水管道，殼體內從上至下依次設有第一基質填料層、第二基質填料層、第三基質填料層及第四基質填料層，所述進水管道位于第一基質填料的上方，所述出水管道位于殼體的底部；所述第一基質填料層及第四基質填料層均由礫石鋪設而成，所述第二基質填料層由多功能微球鋪設而成，所述第三基質填料層由陶粒和/或沸石鋪設而成；所述多功能微球是經過修飾的復合材料。本發明所述人工濕地裝置占地面積小，成本低，管理方便，可有效解決傳統布水方式普遍存在死水區和截留能力差的問題，能有效去除水體中的重金屬/PPCPs復合污染物。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種去除污水中重金屬/PPCPs復合污染物的人工濕地裝置。

背景技術

藥品及個人護理品(PPCPs)作為一種新興污染物，主要來源于人體和動物用藥，醫藥品經人體或者動物攝入后，只有少部分發生代謝作用，大部分以原藥的形式通過排泄物進入到污水中，現有污水處理技術無法完全去除PPCPs，致使大量的PPCPs進入到水體環境中，造成水體污染，在我國，地表水環境中PPCPs的總體濃度水平與檢出頻率較高。

雙氯芬酸作為一種典型的PPCPs，具有抗炎、鎮痛及解熱作用，用于風濕性關節炎、粘連性脊椎炎、非炎性關節痛、關節炎、非關節性風濕病、非關節性炎癥引起的疼痛，各種神經痛、癌癥疼痛、創傷后疼痛及各種炎癥所致發熱等主要，年產量高達1000t，而雙氯芬酸在全球的年均消費量也已經達到940t。其對水環境的污染方式主要有：來自醫院和制藥廠廢水的點源污染；含有添加劑的飼料被牲畜食用后，一部分隨著牲畜糞便等代謝產物直接或間接排入水體中，進而引起水體污染的面源污染；醫藥廢水處理廠污泥堆肥、養殖場糞便用作化肥、醫藥廢水處理廠出水二次回用等均可造成雙氯芬酸間接進入水環境，造成水體污染，含藥肥料用于農業后，大部分被雨水和灌溉水的沖刷淋洗，最終進入水環境中造成水體污染的間接污染。雙氯芬酸具有較強的持久性、生物累積性和難降解性，通過與人體和水生、陸生生物體的長期接觸后，將會對人類健康和生態環境帶來潛在的危害。

目前，重金屬產生的污染已經逐漸成為威脅環境和人體健康的主要來源，重金屬既可直接進入大氣、水體和土壤，造成各類環境要素的直接污染；也可以在大氣、水體和土壤中相互遷移，造成各類環境要素的間接污染。由于重金屬不能被微生物降解，在環境中只能發生各種形態之間的相互轉化，所以，重金屬污染的消除往往更為困難，對生物引起的影響和危害也是人們更為關注的問題。鉛污染和銅污染作為典型的重金屬污染，對環境以及人體來說，具有很大影響，鉛是一種嚴重的環境毒素和神經毒素，具有很強的蓄積性，對人體毒害很大，銅是生命所必需的微量元素之一，正常人體中總含銅量約為100～150毫克，但攝入過量，則會刺激消化系統，引起腹痛、嘔吐。

由于人類生產活動的不確定性，水體污染不是單一的污染，PPCPs和重金屬在地表水體同時檢出的頻率很高。重金屬/PPCPs是水中典型的復合污染物，關于其環境行為及毒理效應的研究較多。大部分PPCPs分子中含有大量的羧基、羥基、氨基、雜環等基團或電子供體原子，均可與金屬離子發生絡合作用，而PPCPs與重金屬的絡合作用會在不同程度上改變復合污染體系中污染物的環境行為及毒理效應。

PPCPs和重金屬的復合污染物對人體以及動物會產生多種影響，攝入量過大會改變生物的酶活性，復合污染通過干擾生物體的正常生理活動和改變有關生理生化過程而發生相互作用，污染物間的相互作用還會影響生物體對特定化合物的轉移、轉化、代謝等生理過程。此外，復合污染物影響著生態環境中生物的自然降解，對于生態環境的改善起著消極作用。

人工濕地作為一種新型的污水處理系統，利用植物、微生物及基質填料的生物、物理化學作用，對來水進行凈化處理。此外，植物吸收和揮發、污染物富集和代謝轉化等過程對水中污染物也有一定去除能力。因此，研究如何利用人工濕地方法去除污水中的重金屬/PPCPs復合污染物，具有十分重要的意義。

發明內容