一种强化处理氟和砷污染水的物化人工湿地组合工艺.pdf

本发明提出一种强化处理含氟和砷污水的吸附-人工湿地组合处理系统，所述系统由吸附装置和人工湿地处理装置顺序连接组成。所述吸附装置由进水系统，吸附填料层及出水系统组成，进水系统为下层进水，污水经过吸附填料吸附后由上层出水系统排出；所述人工湿地处理装置包括上层湿地，下层湿地，进水系统和出水收集系统，进水系统上层布水，污水经过上层湿地、下层湿地后，由出水收集系统排出装置。吸附-人工湿地组合处理，可以延长人工湿地寿命。本发明占地面积小，对氟和砷的去除效果好。

1.  一种强化处理氟和砷污染水的物化-人工湿地组合处理工艺，其特征在于：它由顺序连接的物化处理装置(I)和人工湿地处理装置(II)组成，由物化处理装置进行前处理，人工湿地处理装置进行深度处理。 

2.  权利要求1所述物化处理装置由进水系统，吸附填料层及出水系统组成。 

3.  权利要求2所述进水系统为下层进水，所述出水系统为上层出水。 

4.  权利要求1所述人工湿地处理装置包括上层湿地，下层湿地，进水系统和出水系统。 

5.  权利要求4所述上层湿地中填充土壤与细煤渣的混合物，有利于植物、微生物的生长和氟和砷的吸附。 

6.  权利要求4所述下层湿地填充粗煤渣，有利于微生物的生长以及水的过滤。 

7.  权利要求4所述上层湿地与下层湿地高度比为1∶1。 

8.  权利要求4所述进水系统由上层布水，出水系统为下层出水。 

一种强化处理氟和砷污染水的物化-人工湿地组合工艺
技术领域
本发明涉及一种强化处理氟和砷污染水的物化-人工湿地组合处理工艺，属于环境保护与水处理技术 领域。
背景技术
近年来，随着工农业和采矿、冶金等产业的蓬勃发展，在一定程度上加重了水资源的污染。我国很 多区域地下水和地表水中氟和砷的含量严重超标。含高浓度的氟和砷的水在满足人类用水的同时也给人们 带来了致命的伤害，长期困扰着人们，为了人类自身的生命健康与安全，必须开发高效经济且环保的饮用 水及工业废水去氟除砷工艺。
吸附法是一种简单易行的水处理技术，一般适用于处理量大、浓度较低的污水。吸附法是目前去除 氟和砷的主要方法之一。吸附法去除氟和砷具有去除效果好、运行稳定等优点。
人工湿地技术是于19世纪50年代逐渐发展起来的一种水处理技术，近年来得到了快速的发展。国外 很早就开展了该领域的研究。1953年，德国的Seidel博士在研究中发现芦苇能去除大量有机和无机物。进 入60年代，这些实验从观察开始推广至许多大规模实验，掀起人工湿地研究热潮。Seidel与Kickuth合作 于1972年提出根区理论，80年代人工湿地系统由试验阶段进入应用阶段，相继德国、丹麦、奥地利、比利 时、荷兰等国家建立了大量的芦苇床系统，主要用于小城镇的污水处理。目前表面流湿地在北美是主要处 理湿地，如美国有600多处人工湿地工程用于处理市政、工业和农业废水；欧洲、澳大利亚较多采用的是 潜流人工湿地工艺，丹麦、德国、英国每个国家都至少有200个系统在运行。人工湿地与传统的污水处理 方法相比，具有处理效果好、建设和运行费用低、处理过程能耗低、易于维护管理、良好的景观效应等优 点。
近年来，各国学者对湿地的应用及机理进行了大量的研究，但都主要集中于处理生活污水、采矿废 水等的研究，主要污染物是氮磷及重金属等，而针对含氟和砷的污水的处理研究罕见报道。
发明内容
本发明的目的是提出一种针对含氟和砷污水的、占地面积小、去氟除砷效果好、投资运行成本低的 物化-人工湿地组合处理工艺。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
该系统由顺序连接的物化处理装置和人工湿地处理装置组成，由物化处理装置进行前处理，人工湿 地处理装置进行进一步处理；
所述物化处理装置由进水系统，吸附填料层及出水系统组成；吸附填料层下方填充粗鹅卵石，所述 进水系统的进水管置于粗鹅卵石之间，为下层进水；吸附填料层上方填充有细鹅卵石，以防止吸附填料上 浮，过滤出水；
所述人工湿地处理装置包括上层湿地，下层湿地，进水系统和出水收集系统；所述上层湿地中种植 植物，填充土壤与细煤渣的混合物，有利于植物、微生物的生长及氟和砷的吸附，上层湿地上方设有溢流 管；所述下层湿地填充粗煤渣，有利于微生物的生长以及污水的过滤；下层湿地下方填充有粗鹅卵石；所 述进水系统为置于上层湿地上方的上层布水管；所述出水系统的出水管位于湿地底部，出水通过U形管排 出系统，出水管处设有排空阀；
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步描述。
图1为本发明的吸附-人工湿地组合处理系统示意图。
图中：
1、物化处理装置池体     2、人工湿地池体
3、物化处理装置进水管   4、物化处理装置出水管
5、人工湿地进水管       6、人工湿地出水管
7、放空阀               8、U形管
9、细鹅卵石             10、吸附填料层   11、粗鹅卵石
12、上层湿地            13、下层湿地     14、植物
15、溢流管              16、控制阀门     17、底座
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的结构和工作方式：
本发明提供了一种强化去氟除砷的物化-人工湿地组合处理工艺，其结构如图1所示，由物化处理 装置(I)和人工湿地处理装置(II)组成；
参见图1，所述物化处理装置包括进水系统，吸附填料层及出水系统；吸附填料层10的吸附剂为 粒径3-5mm的活性氧化铝，吸附填料层下方填充粒径为15-30mm的粗鹅卵石11，所述进水系统的进水管 3置于粗鹅卵石之间；吸附填料层上方填充粒径为5-12mm细鹅卵石9，以防止吸附填料上浮，过滤出水；
参见图1，所述人工湿地处理装置包括上层湿地12，下层湿地13，进水系统和出水收集系统；所 述上层湿地12中种植植物14，填充粒径为0-2mm土壤与0-2mm细煤渣(3.5∶1，w/w)的混合物，有利 于植物、微生物的生长及氟和砷的吸附；所述下层湿地13填充的为粒径2-10mm的粗煤渣，有利于微生物 的生长以及水的过滤；下层湿地下面填充有粒径为15-30mm的粗鹅卵石11；所述进水系统为置于上层湿 地上方的上层布水管5；所述出水收集系统的出水管6位于湿地底部，通过U形管8排出装置。
以上所述仅为本发明的一个具体实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明基础上所做的任何修改 及改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。