[发明专利]一种组合人工湿地系统及其处理低浓度重金属污水的方法

权利要求书

1.一种利用组合人工湿地系统处理低浓度重金属污水的方法，所述组合人工湿地系统依次包括调节布水池、垂直流人工湿地、水平流人工湿地和表面流人工湿地组合而成，所述垂直流人工湿地设置有两组，两组交替运行，所述组合人工湿地系统设置了三处回流泵，分别设置在调节池中、水平流人工湿地中以及表面流人工湿地中，所述调节布水池中设置有检测系统和物化应急加药装置，其特征在于，所述处理低浓度重金属污水的方法包括以下步骤：

1)低浓度重金属污水通过输送管道提升至调节布水池，由调节布水池中的检测系统对进水水质进行检测，当超出污染物排放标准时，根据污水中重金属浓度进行加药沉淀；当符合污染物排放标准时，污水通过布水系统进入垂直流人工湿地；

2)在好氧和厌氧交替的条件下，污水在垂直流人工湿地中，通过湿地中基质和植物根系的过滤、吸附以及吸收作用，污水中的有机物、悬浮物、氮磷和重金属污染物得到初步的降解和吸附，污水流过垂直流人工湿地后进入水平流人工湿地；

3)在缺氧条件下，污水在水平流人工湿地中完成反硝化和对重金属的吸附作用，然后污水进入表面流人工湿地；

4)在好氧条件下，污水在表面流人工湿地中污染物得到进一步净化处理，在表面流人工湿地中设置有检测系统和回流泵，当水质超过设计出水水质时，通过回流泵将污水全部输送回调节布水池进行重新处理；当水质符合设计出水水质时，排放进周边水体；

所述进水水质符合COD_Cr≤50mg/L，NH₃-N≤8mg/L，TN≤6.0mg/L，TP≤0.5mg/L，六价铬≤0.10mg/L，总镍≤0.10mg/L；所述出水水质符合COD_Cr≤20mg/L，NH₃-N≤1.0mg/L，TN≤1.0mg/L，TP≤0.2mg/L，六价铬≤0.05mg/L，总镍≤0.02mg/L。

2.根据权利要求1所述的利用组合人工湿地系统处理低浓度重金属污水的方法，其特征在于，为加强水处理效果，配合垂直流人工湿地的运行方式，在水平流人工湿地设置有回流泵，不满足六价铬和总镍的浓度排放要求的，污水回流至垂直流人工湿地。

3.根据权利要求1所述的利用组合人工湿地系统处理低浓度重金属污水的方法，其特征在于，所述回流泵的回流量计算公式为：Q回流＝α(C₁/C₃+C₂/C₄) *Q进水，α为回流系数，C₁为六价铬的进水浓度，C₂为总镍的进水浓度，C₃、C₄分别为六价铬和总镍的最大浓度值，均为0.10mg/L。

4.根据权利要求2所述的利用组合人工湿地系统处理低浓度重金属污水的方法，其特征在于，整个处理过程不需要曝气处理，当污水中溶解氧DO值范围为2.0～3.5mg/L属于好氧环境，先去除污水中COD和氨氮；垂直流人工湿地间歇进水时DO值一般低于0～2.5mg/L属于好氧和厌氧交替环境，在厌氧环境下进行反硝化，去除污水中的磷、和吸附重金属；水平流人工湿地DO值范围为0.5～0.8mg/L属于缺氧环境，在此环境再去除TN、TP和吸附重金属；表面流人工湿地DO值高于2.5～3.5mg/L属于好氧环境，最后进一步去除污染物，使污水达到排放标准。

5.根据权利要求2所述的利用组合人工湿地系统处理低浓度重金属污水的方法，其特征在于，为加强整个方法处理氮磷和重金属的效率，减少能耗，所述垂直流人工湿地设置有两组，两组交替运行，每组采用间歇进水，垂直流人工湿地采用PLC布水，布水次数5～10次/天，通过垂直流人工湿地中形成好氧和厌氧交替运行，在好氧条件下有机物和氨氮被去除；在厌氧条件下进行反硝化和重金属形成高度不溶性的金属硫化物，实现了先去除有机物和氮磷，再去除重金属。

6.根据权利要求2所述的利用组合人工湿地系统处理低浓度重金属污水的方法，其特征在于，所述调节布水池中的检测系统，主要对水中CODcr、NH₃-N、六价铬、总镍、TN进行检测，验证其污水水质是否达到设计的进出水指标。