CN208594177U - 一种复合废水处理和土壤修复的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种复合废水处理和土壤修复的装置，具体包括污水收集***、过滤装置、折流厌氧反应池、生物接触氧化池和人工湿地；所述的人工湿地包括下行流池和上行流池，分别填充基质，所述的下行流池中从下到上依次为珊瑚石、蛭石、废钢渣和受污染土壤；所述的上行流池中从下到上依次为珊瑚石、蛭石、粉煤灰和细沙；人工湿地中投放一定数量的蚯蚓、耐盐菌和嗜盐菌；分别采集株高、长势较为均匀的耐盐植物种植于人工湿地***中。该方法能长期保持稳定的废水净化和土壤修复效果，基于植物的筛选和基质的合理布设，配合协同处理海水养殖废水和受污染土壤，且取得了良好的实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及废水处理和土壤修复的技术领域，尤其涉及一种复合废水处理和土壤修复的装置。
背景技术
随着人们对水产品需求量的不断增加，海水养殖业在近年来得到了迅速发展，养殖方式也由半集约化向高度集约化发展，进而对周边水域环境和生态***也构成了威胁。海水养殖外排水中可能包括来源于粪便和饲料的颗粒态固体物、溶解态代谢废物、溶解态营养盐、抗微生物制剂和药物残留等，当其被大量排放后，可导致养殖水及邻近水域富营养化或水质恶化，危及海洋生态环境，同时也制约了海水养殖业的健康发展。海水养殖废水由于具有盐度效应，其污染物组成结构与陆源污水存在差异，增加了处理难度。目前，物理、化学和生物方法是比较常用的海水养殖外排水处理技术：物理方法：主要有过滤、沉淀、气浮、吸附、曝气、泡沫分离等；化学方法：主要有臭氧法、混凝沉淀法、电化学法等；生物方法：主要有活性污泥法、生物膜法(如生物滤池、生物转盘、生物滚筒等)、复合微生物制剂法等。
土壤是人类赖以生存和发展的物质基础，是农业生产的基本生产资料。但随着污水灌溉、化肥和农药的大量使用等人类活动，使得多种污染物通过各种途径进入土壤，造成了土壤重金属污染，从而导致土壤退化，生态破坏，并通过地球化学链、食物链进入生物体进而危及人类健康和生命安全。国内外已开展较多污染土壤修复技术的研究，主要以客翻换土、钝化、淋洗、电化学修复、化学固定等方法为主的物理化学修复技术和以植物、微生物和动物为主的生物修复技术，可以说是各有利弊，然而目前仍缺乏经济高效且环境友好的技术将污染物从污染土壤中移走。
人工湿地处理***是20世纪70年代发展起来的一种污水处理技术，因具有处理效果好、建设和运行费用低、易于维护管理等优点而受到世界各国的普遍重视，成为近年来发展较快的一种污水处理新技术。主要利用基质-微生物-植物这个复合生态***的物理、化学、和生物的三重协调作用，通过过滤、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水的高效净化。目前广泛应用于富营养化水体、垃圾渗滤液、畜禽养殖废水、食品废水等治理。其主要广泛地应用于淡水污水处理领域，而在海水养殖外排水处理方面的研究较为少见。
目前，虽然国内外对土壤修复和养殖废水处理分别做过众多研究，目前无论哪种方法处理效果都不太理想，或是处理后不达标，或单独处理造成成本太高而无法进行推广应用。和生活污水和工业废水相比，海水养殖废水的主要污染物是营养盐(氮和磷)，且浓度相对较低，同时存在一定量的悬浮固体和溶解性有机物，影响水体透明度。削减废水中的氮磷含量，才能从根本上解决相应受纳海域的富营养化问题，因此此类含有营养盐的养殖废水亟待处理。
由于海水盐度效应，以及养殖废水中污染物结构与常见陆源污水的差异，当前针对海水养殖废水处理的专有技术较少。在人工湿地技术中，常规人工湿地植物通常无法在海水养殖废水的高盐度环境下生长；其次，由于残剩含氮饲料和鱼类***物的分解，在封闭的养殖水体中含有较多氨类物质以及硝化反应产生的亚硝酸盐等，对鱼类有强烈的毒性，是循环海水养殖废水处理的重要目标，而传统人工湿地填料床均是依靠植物根区供氧的好氧环境，因此***内微生物缺氧反硝化的能力不足，尤其对于C/N较低的循环海水养殖废水无法满足***的脱氮处理要求；第三，现行人工湿地广泛采用的砂、砾石等基质作填料，其除磷效果仅为30％～50％，出水水质不能达到渔业水质标准的要求，且吸附饱和寿命一般只有3～4年，无法满足循环海水养殖废水的处理要求。更没有出现海水养殖废水处理联合特定的土壤修复技术。
实用新型内容
针对上述领域中的缺陷，本实用新型的目的是为了提供一种同时实现高效处理海水养殖废水和土壤修复的装置，该方法能长期保持稳定的废水净化和土壤修复效果，基于植物的筛选和基质的合理布设，配合协同处理海水养殖废水和受污染土壤，且取得了良好的实用价值。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种复合废水处理和土壤修复的装置，包括污水收集***、过滤装置、折流厌氧反应池、生物接触氧化池和人工湿地；所述的人工湿地包括下行流池和上行流池，分别填充基质且体积比为2∶1，所述的下行流池中从下到上依次为珊瑚石、蛭石、废钢渣和受污染土壤；所述的上行流池中从下到上依次为珊瑚石、蛭石、粉煤灰和细沙；人工湿地中投放一定数量的蚯蚓、耐盐菌和嗜盐菌；分别采集株高、长势较为均匀的耐盐植物种植于人工湿地***中；所述的折流厌氧反应池包括多个折流格室；所述的生物接触氧化池中投放一定比例的组合填料，池底设置曝气装置。
进一步地，所述的耐盐植物包括盐角草、黄花鸢尾和千屈菜，密度为40-60株/m2。
进一步地，所述的珊瑚石粒径为2-5cm、蛭石的粒径1-4cm，废钢渣的粒径为0-3cm，粉煤灰的粒径为2-6mm，受污染土壤和细沙的粒径为1-4mm。
本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本实用新型通过将污水处理和土壤修复技术相结合，同时解决了污水中有机物、N和P的去除问题，也实现了受污染土壤修复问题，二者相得益彰。
(2)湿地植物选择具有针对性，如盐角草、黄花鸢尾和千屈菜具有良好的耐盐性和去污能力，结合微生物和基质、对废水和土壤均可以产生直接净化作用和间接净化作用。
(4)依据废水中的污染物种类，合理选择和布设不同的基质填料，配合微生物和植物的综合作用，最终出水的COD、N和P的去除率均达到98％以上，土壤中的有机物、金属等杂质也得到截留和降解。
附图说明
图1为本实用新型装置的连接示意图。
图中标识：1-污水收集***，2-过滤装置，3-折流厌氧反应池，4-生物接触氧化池，5-人工湿地，6-组合填料，7-曝气装置。
具体实施方式
下面详细说明本实用新型的优选实施方式。
本实用新型的具体实施方式：一种复合废水处理和土壤修复的装置具体包括污水收集***1、过滤装置2、折流厌氧反应池3、生物接触氧化池4和人工湿地5；所述的人工湿地包括下行流池和上行流池，分别填充基质且体积比为2∶1，所述的下行流池中从下到上依次为珊瑚石、蛭石、废钢渣和受污染土壤；所述的上行流池中从下到上依次为珊瑚石、蛭石、粉煤灰和细沙；人工湿地中投放一定数量的蚯蚓、耐盐菌和嗜盐菌；分别采集株高、长势较为均匀的耐盐植物种植于人工湿地***中；所述的折流厌氧反应池包括多个折流格室；所述的生物接触氧化池中投放一定比例的组合填料6，池底设置曝气装置7。
优选地，所述的耐盐植物包括盐角草、黄花鸢尾和千屈菜，种植密度为，密度为40-60株/m2。
优选地，所述的珊瑚石粒径为2-5cm、蛭石的粒径1-4cm，废钢渣的粒径为0-3cm，粉煤灰的粒径为2-6mm，受污染土壤和细沙的粒径为1-4mm。
经过上述设备的联合处理后，海水养殖废水的出水中的总磷(磷酸盐)和氨氮浓度优于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的IV类水质标准，CODCOD、N和P的去除率均达到98％以上；土壤经过化学修复、生物修复后，植物、蚯蚓以及微生物对土壤中的有机杂质、金属进行吸收和富集，随后集中收割这些植物，通过连续种植可达到有效降低或去除土壤中的污染物，高效地进行了土壤修复工作。
以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (3)
1.一种复合废水处理和土壤修复的装置，其特征在于：包括污水收集***、过滤装置、折流厌氧反应池、生物接触氧化池和人工湿地；所述的人工湿地包括下行流池和上行流池，分别填充基质且体积比为2∶1，所述的下行流池中从下到上依次为珊瑚石、蛭石、废钢渣和受污染土壤；所述的上行流池中从下到上依次为珊瑚石、蛭石、粉煤灰和细沙；人工湿地中投放一定数量的蚯蚓、耐盐菌和嗜盐菌；分别采集株高、长势较为均匀的耐盐植物种植于人工湿地***；所述的折流厌氧反应池包括多个折流格室；所述的生物接触氧化池中投放一定比例的组合填料，池底设置曝气装置。
2.根据权利要求1所述的一种复合废水处理和土壤修复的装置，其特征在于：所述的耐盐植物包括盐角草、黄花鸢尾和千屈菜，密度为40-60株/m2。
3.根据权利要求1所述的一种复合废水处理和土壤修复的装置，其特征在于：所述的珊瑚石粒径为2-5cm、蛭石的粒径1-4cm，废钢渣的粒径为0-3cm，粉煤灰的粒径为2-6mm，受污染土壤和细沙的粒径为1-4mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN110002598A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-07-12 | 冷天华 | 一种富营养化水体的生态修复工艺 |
| RU195504U1 (ru) * | 2019-11-05 | 2020-01-29 | Борис Семенович Ксенофонтов | Грунтофлотокомбайн для очистки воды и почвы |
| CN112811733A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-18 | 罗洪湖 | 一种禽畜养殖污水治理装置及方法 |
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