一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的方法及裝置，步驟是：1、地點(diǎn)選擇；2、構(gòu)建三級(jí)生態(tài)塘；對(duì)原有池塘或低洼地或撂荒地進(jìn)行擴(kuò)容、加深、防滲、隔斷處理；3、構(gòu)建吸附凈化池；在二級(jí)生態(tài)塘的末端設(shè)置水泥池；4、投放吸附材料；在吸附凈化池的底部填入吸附重金屬的材料；5、一級(jí)生態(tài)塘：種植水生植物；6、二級(jí)生態(tài)塘；種植水生植物；7、三級(jí)生態(tài)塘；種植水生植物，對(duì)灌溉水進(jìn)行三級(jí)凈化。該裝置它由生態(tài)塘、吸附凈化池、擋墻、生態(tài)護(hù)坡、防滲土工布、土壤層、進(jìn)水管、進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門、水生植物、吸附材料、出水管組成。適用范圍廣，凈化效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易操作和管理，有效降低了重金屬污染灌溉水處理的成本。
【專利說(shuō)明】
一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于重金屬污染修復(fù)和水凈化處理領(lǐng)域，更具體涉及一種重金屬污染灌溉 水的生態(tài)塘凈化處理的方法，同時(shí)還涉及一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的裝 置，它適用于我國(guó)南方重金屬污染耕地修復(fù)中，在灌溉水進(jìn)入稻田前，通過(guò)水生植物多級(jí)凈 化和吸附凈化裝置處理，使灌溉水中重金屬濃度降到安全生產(chǎn)范圍以內(nèi)，是降低灌溉水中 的鎘等重金屬污染的費(fèi)用低、容易操作和管理的有效方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，部分地區(qū)由于礦山開采、工業(yè)污水無(wú)序排放、農(nóng)藥化肥 過(guò)度施用等造成了嚴(yán)重的水體重金屬污染，直接威脅到農(nóng)業(yè)用水安全。據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)部進(jìn)行 的全國(guó)污灌區(qū)調(diào)查，在約140萬(wàn)公頃的污水灌區(qū)中，遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū) 面積的64.8 %，其中輕度污染的占46.7 %，中度污染的占9.7 %，嚴(yán)重污染的占8.4 %。目前 全國(guó)受污染的耕地約有1.5億畝，合計(jì)約占耕地總面積的10%。全國(guó)每年因重金屬污染的糧 食達(dá)1200萬(wàn)噸，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)200億元。因此，農(nóng)田灌溉水重金屬污染去除是當(dāng) 前亟待妥善解決的突出環(huán)境問題。
[0003] 大量研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)田灌溉水具有以下特點(diǎn)：（1)重金屬的含量低，大部分賦存于懸浮 物中。（2)重金屬含量常受污染排放狀況與水力學(xué)條件影響，在時(shí)間和分布上不規(guī)則，即并 不是每個(gè)區(qū)域、每個(gè)時(shí)間段都超標(biāo)。（3)水體中重金屬的檢出與水相pH值有關(guān)。一般在堿性 條件下，易受泥沙吸附而沉淀;在酸性條件下，底泥中的重金屬會(huì)向水體釋放。（4)重金屬在 表面微層水中的富集顯著;沉積物孔隙水中&!、？13、211、0(1的含量遠(yuǎn)高于過(guò)濾水和原水，遠(yuǎn)遠(yuǎn) 大于它們?cè)谏细菜械臐舛?。由此可見，水體中懸浮物是重金屬污染物迀移的主要載體，沉 積物則成為污染物的主要儲(chǔ)存場(chǎng)所。水體中重金屬污染的去除主要在于降低水體懸浮物含 量、加速懸浮物沉降、加強(qiáng)水生動(dòng)植物對(duì)沉積物中重金屬污染物的吸收等。此外，農(nóng)田灌溉 水還具有使用量大，時(shí)間不連續(xù)等特點(diǎn)，并且灌溉水凈化處理作為糧食安全生產(chǎn)的源頭控 制環(huán)節(jié)，要求在處理過(guò)程中不能使用有毒有害物質(zhì)等。
[0004] 經(jīng)中國(guó)專利網(wǎng)與相關(guān)論文網(wǎng)站檢索，發(fā)現(xiàn)目前已有一些關(guān)于重金屬污染灌溉水凈 化處理的報(bào)道。王八英在"一種處理重金屬污水組合型人工濕地系統(tǒng)" [CN201320301718.5] 中提到使用兩個(gè)人工濕地組合對(duì)重金屬污水進(jìn)行處理，該方法對(duì)氮磷去除效果好，但對(duì)重 金屬去除效果不理想;戴會(huì)超等在"適用于水庫(kù)岸邊處理重金屬污染庫(kù)水的人工濕地系統(tǒng)" [CN201220501174.2]中提到采用堿性反應(yīng)池和兩級(jí)人工濕地處理重金屬污染庫(kù)水，但該方 法適用范圍有限且出水量小，難以滿足農(nóng)田灌溉用水的需求;劉建國(guó)等在"一種組合濕地植 物高效凈化重金屬污染廢水的方法" [CN201010290684.5]中提到栽種稗、空心蓮子草、茭 筍、鴨舌草、柳葉箬、辣寥對(duì)廢水中的重金屬進(jìn)行凈化，但此方法僅適用于淺水濕地條件下， 并且空心蓮子草作為一種入侵植物，有一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。因此，建立一種凈化重金屬污染灌 溉水的高效、低沉本、環(huán)境友好的方法就顯得尤為迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)當(dāng)前重金屬污染灌溉水處理成本高、穩(wěn)定性差、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高等技術(shù)難點(diǎn)，本發(fā) 明的目的是在于提供了一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘處理的方法，適用范圍廣，凈化效 率高，滿足在耕地重金屬污染修復(fù)中對(duì)灌溉水源進(jìn)行凈化處理的需要。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是在于提供了一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的 裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行能耗小，容易操作和管理，有效降低了重金屬污染灌溉水處理的成本， 并且環(huán)境友好。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施：
[0008] 一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的方法，其步驟是：
[0009] (1)地點(diǎn)選擇;選擇稻田周邊自然分布的池塘或低洼地或撂荒地等。
[0010] (2)構(gòu)建三級(jí)生態(tài)塘;對(duì)原有池塘或低洼地或撂荒地進(jìn)行擴(kuò)容、加深、防滲、隔斷等 處理，建成首尾相連的三級(jí)生態(tài)塘。生態(tài)塘之間通過(guò)擋墻隔離，并通過(guò)管道和閥門相連。為 防止?jié)B漏，在生態(tài)塘的底部鋪設(shè)防滲土工布，上面鋪約8.0 -12.0cm厚的土壤。為防止生態(tài) 塘的岸坡坍塌，對(duì)生態(tài)塘的岸坡做護(hù)坡處理。生態(tài)塘的容積根據(jù)地形條件、灌溉面積等確 定，深度不宜超過(guò)1.5米。
[0011] (3)構(gòu)建吸附凈化池;在二級(jí)生態(tài)塘的末端設(shè)置二個(gè)可安放約1噸吸附材料的水泥 池，底部安裝出水閥門連通下一級(jí)生態(tài)塘。
[0012] (4)投放吸附材料;在吸附凈化池的底部填入吸附重金屬的材料。
[0013] 所述的吸附材料為天然斜發(fā)沸石或人造沸石中的一種。
[0014] (5) -級(jí)生態(tài)塘;種植穗花狐尾藻、金魚藻、菹草、篦齒眼子菜、野菱、紫背浮萍其中 的三種或三至六種的任意組合，對(duì)灌溉水中的懸浮物進(jìn)行吸收、吸附和沉降。種植密度為每 平方米1千克鮮草(穗花狐尾藻、金魚藻、菹草、篦齒眼子菜、野菱、紫背浮萍），水力停留時(shí)間 3-4 天。
[0015] (6)二級(jí)生態(tài)塘;種植輪葉黑藻、菹草、馬來(lái)眼子菜、龍須眼子菜、浮萍、水鱉其中的 三種或三至六種的任意組合，對(duì)水體中的重金屬進(jìn)行二級(jí)凈化。種植密度為每平方米1千克 鮮草(輪葉黑藻、菹草、馬來(lái)眼子菜、龍須眼子菜、浮萍、水鱉），停留2-3天。
[0016] (7)三級(jí)生態(tài)塘;種植苦草、輪葉黑藻、大茨藻、菹草、睡蓮其中的兩種或二至四種 的任意組合，對(duì)灌溉水進(jìn)行三級(jí)凈化，作為備用灌溉水源。種植密度為每平方米1千克鮮草 (苦草、輪葉黑藻、大茨藻、菹草），停留時(shí)間1天或以上。
[0017] 一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的裝置，它由一級(jí)生態(tài)塘、二級(jí)生態(tài)塘、 三級(jí)生態(tài)塘、吸附凈化池、第一擋墻、第二擋墻、第一生態(tài)護(hù)坡、第二生態(tài)護(hù)坡、第一防滲土 工布、第二防滲土工布、第三防滲土工布、第一土壤層、第二土壤層、第三土壤層、一級(jí)生態(tài) 塘進(jìn)水管、一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門、一級(jí)生態(tài)塘水生植物組合、二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管、二 級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門、二級(jí)生態(tài)塘水生植物組合、吸附凈化池進(jìn)水管、吸附凈化池進(jìn)水 量調(diào)節(jié)閥門、吸附材料、三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管、三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門、三級(jí)生態(tài)塘水生 植物組合、三級(jí)生態(tài)塘出水量調(diào)節(jié)閥門、三級(jí)生態(tài)塘出水管組成。
[0018] 其連接關(guān)系是：一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門分別與一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管、一級(jí)生態(tài) 塘相連，在一級(jí)生態(tài)塘底層依次裝有第一防滲土工布、第一土壤層，生態(tài)護(hù)坡與第一防滲土 工布相連，在一級(jí)生態(tài)塘中種植一級(jí)生態(tài)塘水生植物(穗花狐尾藻、金魚藻、菹草、篦齒眼子 菜、野菱、紫背浮萍其中的三種或三至六種的任意組合），一級(jí)生態(tài)塘與二級(jí)生態(tài)塘通過(guò)第 一擋墻、二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管相連，二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門安裝在二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管上， 在二級(jí)生態(tài)塘底層依次裝有第二防滲土工布、第二土壤層，在二級(jí)生態(tài)塘種植二級(jí)生態(tài)塘 水生植物（黑藻、菹草、馬來(lái)眼子菜、龍須眼子菜、浮萍、水鱉其中的三種或三至六種的任意 組合），二級(jí)生態(tài)塘與三級(jí)生態(tài)塘通過(guò)第二擋墻相連，吸附凈化池與二級(jí)生態(tài)塘通過(guò)吸附凈 化池進(jìn)水管相連，吸附凈化池進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門安裝在吸附凈化池進(jìn)水管上，吸附凈化池內(nèi) 安裝吸附材料(天然斜發(fā)沸石或人造沸石中的一種），吸附凈化池與三級(jí)生態(tài)塘通過(guò)三級(jí)生 態(tài)塘進(jìn)水管相連，三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門安裝在三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管上，在三級(jí)生態(tài)塘 底層依次裝有第三防滲土工布、第三土壤層，生態(tài)護(hù)坡與第三防滲土工布相連，在三級(jí)生態(tài) 塘種植三級(jí)生態(tài)塘水生植物(苦草、輪葉黑藻、大茨藻、菹草、睡蓮其中的兩種或二至四種的 任意組合），三級(jí)生態(tài)塘出水量調(diào)節(jié)閥門分別與三級(jí)生態(tài)塘出水管、三級(jí)生態(tài)塘相連。
[0019] 一級(jí)生態(tài)塘、二級(jí)生態(tài)塘和三級(jí)生態(tài)塘的主要作用是蓄水和為水生植物提供生長(zhǎng) 空間；吸附凈化池的主要作用是安裝吸附材料，并防止吸附材料外泄;擋墻的主要作用是把 生態(tài)塘分成三級(jí)；生態(tài)護(hù)坡的主要作用是防止生態(tài)塘的岸坡坍塌；防滲土工布的主要作用 是防止生態(tài)塘滲漏；土壤層的主要作用是為水生植物提供生長(zhǎng)基質(zhì)；一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管和 調(diào)節(jié)閥門的主要作用是將待處理灌溉水引入一級(jí)生態(tài)塘并控制流速和流量;一級(jí)生態(tài)塘水 生植物組合的主要作用是對(duì)灌溉水中的重金屬進(jìn)行吸收、吸附和沉降；二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管 和調(diào)節(jié)閥門的主要作用是控制進(jìn)入二級(jí)生態(tài)塘的水量和流速;二級(jí)生態(tài)塘水生植物組合的 主要作用是對(duì)灌溉水中的重金屬進(jìn)一步凈化;吸附凈化池進(jìn)水管和調(diào)節(jié)閥門是控制進(jìn)入吸 附凈化池的的水量和流速;吸附材料的主要作用是對(duì)灌溉水中的重金屬進(jìn)行吸附凈化;三 級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管和調(diào)節(jié)閥門主要作用是控制進(jìn)入三級(jí)生態(tài)塘的水量和流速;三級(jí)生態(tài)塘水 生植物組合的主要作用是對(duì)灌溉水中的重金屬進(jìn)行進(jìn)一步凈化，并起到一定的景觀效果； 三級(jí)生態(tài)塘出水管和調(diào)節(jié)閥門是控制三級(jí)生態(tài)塘的出水水量和流速。
[0020] 重金屬污染灌溉水生態(tài)塘凈化處理的詳細(xì)過(guò)程是:待處理灌溉水經(jīng)一級(jí)生態(tài)塘進(jìn) 水管進(jìn)入一級(jí)生態(tài)塘，經(jīng)過(guò)一級(jí)生態(tài)塘水生植物組合的吸收、吸附和沉降等凈化處理后，通 過(guò)二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管進(jìn)入二級(jí)生態(tài)塘，經(jīng)過(guò)二級(jí)生態(tài)塘水生植物組合的凈化后，通過(guò)吸附 凈化池進(jìn)水管進(jìn)入吸附凈化池，通過(guò)吸附材料的吸附凈化后，通過(guò)三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管進(jìn)入 三級(jí)生態(tài)塘，通過(guò)三級(jí)生態(tài)塘水生植物組合進(jìn)一步凈化，作為備用灌溉水源，由三級(jí)生態(tài)塘 出水管和調(diào)節(jié)閥門控制出水水量和流速。
[0021] 本發(fā)明建立了一個(gè)適用范圍廣、高效率的凈化鎘等重金屬污染灌溉水的方法，本 發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
[0022] (1)適用范圍比較廣:我國(guó)南方地區(qū)農(nóng)田周邊池塘、低洼地等分布比較廣，面積大。 因此本發(fā)明適用的范圍比較廣。
[0023] (2)構(gòu)建費(fèi)用低、運(yùn)行能耗小、容易操作和管理。本發(fā)明主要通過(guò)改造未被充分利 用的池塘、低洼地，因此成本比較低。除了灌溉水從溝渠進(jìn)入生態(tài)塘需要機(jī)械動(dòng)力外，其余 均不需要機(jī)械動(dòng)力，因此運(yùn)行能耗小。三級(jí)生態(tài)塘建成后，僅需定期對(duì)水生植物進(jìn)行收獲和 管理，容易操作和管理。
[0024] (3)效果非常好:利用本發(fā)明所建立的方法對(duì)鎘濃度為0.18ug/L的灌溉水進(jìn)行凈 化處理后，灌溉中的鎘濃度下降到〇.〇17ug/L，去除效率達(dá)到90%以上。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的裝置中的三級(jí)生態(tài)塘俯視示意 圖。
[0027]圖中，1為一級(jí)生態(tài)塘，2為二級(jí)生態(tài)塘，3為三級(jí)生態(tài)塘，4為吸附凈化池，5為第一 擋墻和第二擋墻、6為第一生態(tài)護(hù)坡和第二生態(tài)護(hù)坡，7第一防滲土工布和第二防滲土工布 及第三防滲土工布，8為第一土壤層和第二土壤層及第三土壤層，9為一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管，10 為一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門，11為一級(jí)生態(tài)塘水生植物(組合），12為二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管， 13為二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門；14為二級(jí)生態(tài)塘水生植物(組合），15為吸附凈化池進(jìn)水 管，16為吸附凈化池進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門，17為吸附材料，18為三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管，19為三級(jí)生 態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門，20為三級(jí)生態(tài)塘水生植物(組合），21為三級(jí)生態(tài)塘出水量調(diào)節(jié)閥門， 22為三級(jí)生態(tài)塘出水管。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 以下將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)敘述。
[0029] 下面
【申請(qǐng)人】將結(jié)合湖南省長(zhǎng)沙縣北山鎮(zhèn)榮合橋社區(qū)建設(shè)的生態(tài)塘處理鎘污染灌 溉水的實(shí)例對(duì)本發(fā)明方法做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，目的在于使本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明方法 有更詳盡的理解和認(rèn)識(shí)，以下實(shí)施例不應(yīng)在任何程度上被理解為對(duì)本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)范圍的 限制。
[0030] 實(shí)施例1:
[0031] 一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的方法，其步驟是：
[0032] (1)構(gòu)建三級(jí)生態(tài)塘。將原有低洼稻田改造成容積為2700m3左右的蓄水池，按5:3: 2建成三級(jí)生態(tài)塘。一級(jí)生態(tài)塘深度約1.5米，二級(jí)生態(tài)塘深度約1.2米，三級(jí)生態(tài)塘深度約1 米。如圖1所示，相鄰生態(tài)塘之間通過(guò)擋墻5隔開，生態(tài)塘的坡岸采用連鎖生態(tài)磚進(jìn)行護(hù)坡6， 每級(jí)生態(tài)塘的底部鋪設(shè)防滲土工布7,上面再鋪設(shè)約10cm厚的土壤8。
[0033] (2)吸附凈化池。在二級(jí)生態(tài)塘的末端角上各設(shè)置1個(gè)lmXlmX 1.2m(長(zhǎng)X寬X高） 的水泥池4，在每個(gè)水泥池填入尼龍袋裝斜發(fā)沸石約1噸。
[0034] (3)水生植物組合配置。一級(jí)生態(tài)塘水生植物11為穗花狐尾藻、金魚藻、野菱、菹 草;二級(jí)生態(tài)塘水生植物14為馬來(lái)眼子菜、龍須眼子菜、菹草、水鱉;三級(jí)生態(tài)塘水生植物20 為苦草、輪葉黑藻、菹草。
[0035] (4)待處理灌溉水經(jīng)進(jìn)水管9進(jìn)入一級(jí)生態(tài)塘1，經(jīng)水生植物組合11的吸收、吸附和 沉降等凈化處理后，由進(jìn)水管12進(jìn)入二級(jí)生態(tài)塘2,經(jīng)水生植物14凈化后，由進(jìn)水管15進(jìn)入 吸附凈化池4,通過(guò)斜發(fā)沸石的吸附凈化后，由進(jìn)水管18進(jìn)入三級(jí)生態(tài)塘3,經(jīng)水生植物組合 20的凈化后，作為備用灌溉水源，灌溉時(shí)由出水管22進(jìn)入稻田。
[0036] (5)水力停留時(shí)間：通過(guò)水量調(diào)節(jié)閥門控制水力停留時(shí)間，一級(jí)生態(tài)塘的水力停留 時(shí)間為3天;二級(jí)生態(tài)塘的水力停留時(shí)間為2天;進(jìn)入三級(jí)生態(tài)塘后作為備用水源，灌溉時(shí)由 出水管22進(jìn)入灌渠。
[0037]各級(jí)生態(tài)塘的進(jìn)水和出水的重金屬含量比較見表1.
[0038]表1.湖南省長(zhǎng)沙縣北山鎮(zhèn)榮合橋社區(qū)三級(jí)生態(tài)塘對(duì)灌溉水中4種重金屬的凈化效 果
[0040]由表1可見，三級(jí)生態(tài)塘對(duì)灌溉水中的四種主要重金屬均有一定的凈化效果，其中 對(duì)鎘和鋅的凈化效果非常好，去除率分別達(dá)到90.6%和86.1%;對(duì)鉻和鉛的凈化效果較差 些，但也分別達(dá)到了 60.2 %和58.1 %。
[0041 ] 實(shí)施例2:
[0042] 一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的裝置，它由一級(jí)生態(tài)塘1、二級(jí)生態(tài)塘 2、三級(jí)生態(tài)塘3、吸附凈化池4、第一擋墻5、第二擋墻5、第一生態(tài)護(hù)坡6、第二生態(tài)護(hù)坡6、第 一防滲土工布7、第二防滲土工布7、第三防滲土工布7、第一土壤層8、第二土壤層8、第三土 壤層8、一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管9、一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門10、一級(jí)生態(tài)塘水生植物11、二級(jí) 生態(tài)塘進(jìn)水管12、二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門13、二級(jí)生態(tài)塘水生植物14、吸附凈化池進(jìn)水 管15、吸附凈化池進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門16、吸附材料17、三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管18、三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水 量調(diào)節(jié)閥門19、三級(jí)生態(tài)塘水生植物20、三級(jí)生態(tài)塘出水量調(diào)節(jié)閥門21、三級(jí)生態(tài)塘出水管 22組成。
[0043]其連接關(guān)系是:一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門10分別與一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管9、一級(jí)生 態(tài)塘1相連，在一級(jí)生態(tài)塘1底層依次裝有第一防滲土工布7、第一土壤層8,第一生態(tài)護(hù)坡6 與第一防滲土工布7相連，在一級(jí)生態(tài)塘1中種植一級(jí)生態(tài)塘水生植物11 (穗花狐尾藻、金魚 藻、菹草、篦齒眼子菜、野菱、紫背浮萍其中的三種或三至六種的任意組合），一級(jí)生態(tài)塘1通 過(guò)第一擋墻5和二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管12與二級(jí)生態(tài)塘2相連，二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門13安 裝在二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管12上，在二級(jí)生態(tài)塘2底層依次裝有第二防滲土工布7、第二土壤層 8,在二級(jí)生態(tài)塘2種植二級(jí)生態(tài)塘水生植物14(黑藻、菹草、馬來(lái)眼子菜、龍須眼子菜、浮萍、 水鱉其中的三種或三至六種的任意組合），二級(jí)生態(tài)塘2與三級(jí)生態(tài)塘3通過(guò)第二擋墻5相 連，吸附凈化池4與二級(jí)生態(tài)塘2通過(guò)吸附凈化池進(jìn)水管15相連，吸附凈化池進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥 門16安裝在吸附凈化池進(jìn)水管15上，吸附凈化池4內(nèi)安裝吸附材料17(天然斜發(fā)沸石或人造 沸石中的一種），吸附凈化池4與三級(jí)生態(tài)塘3通過(guò)三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管18相連，三級(jí)生態(tài)塘進(jìn) 水量調(diào)節(jié)閥門19安裝在三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管18上，在三級(jí)生態(tài)塘3底層依次裝有第三防滲土 工布7、第三土壤層8,第二生態(tài)護(hù)坡6與第三防滲土工布7相連，在三級(jí)生態(tài)塘3種植三級(jí)生 態(tài)塘水生植物20(苦草、輪葉黑藻、大茨藻、菹草、睡蓮其中的兩種或二至四種的任意組合）， 三級(jí)生態(tài)塘出水量調(diào)節(jié)閥門21分別與與三級(jí)生態(tài)塘出水管22、三級(jí)生態(tài)塘3相連。
[0044] -級(jí)生態(tài)塘1、二級(jí)生態(tài)塘2和三級(jí)生態(tài)塘3的主要作用是蓄水和為水生植物提供 生長(zhǎng)空間；吸附凈化池4的主要作用是安裝吸附材料，并防止吸附材料外泄;擋墻5的主要作 用是把生態(tài)塘分成三級(jí)；生態(tài)護(hù)坡6的主要作用是防止生態(tài)塘的岸坡坍塌；防滲土工布7的 主要作用是防止生態(tài)塘滲漏;土壤層8的主要作用是為水生植物提供生長(zhǎng)基質(zhì);一級(jí)生態(tài)塘 進(jìn)水管9和調(diào)節(jié)閥門10的主要作用是將待處理灌溉水引入一級(jí)生態(tài)塘1并控制流速和流量； 一級(jí)生態(tài)塘水生植物11的主要作用是對(duì)灌溉水中的重金屬進(jìn)行吸收、吸附和沉降；二級(jí)生 態(tài)塘進(jìn)水管12和調(diào)節(jié)閥門13的主要作用是控制進(jìn)入二級(jí)生態(tài)塘2的水量和流速;二級(jí)生態(tài) 塘水生植物14的主要作用是對(duì)灌溉水中的重金屬進(jìn)一步凈化;吸附凈化池進(jìn)水管15和調(diào)節(jié) 閥門16的主要作用是控制進(jìn)入吸附凈化池4的的水量和流速;吸附材料17的主要作用是對(duì) 灌溉水中的重金屬進(jìn)行吸附凈化;三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管18和調(diào)節(jié)閥門19主要作用是控制進(jìn)入 三級(jí)生態(tài)塘3的水量和流速;三級(jí)生態(tài)塘水生植物20的主要作用是對(duì)灌溉水中的重金屬進(jìn) 行進(jìn)一步凈化，并起到一定的景觀效果;三級(jí)生態(tài)塘出水量調(diào)節(jié)閥門21和出水管22的主要 作用是控制三級(jí)生態(tài)塘3的出水水量和流速。
[0045] 重金屬污染灌溉水凈化的詳細(xì)過(guò)程是：待處理灌溉水經(jīng)一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管9進(jìn)入 一級(jí)生態(tài)塘1，經(jīng)過(guò)一級(jí)生態(tài)塘水生植物11的吸收、吸附和沉降等凈化處理后，通過(guò)二級(jí)生 態(tài)塘進(jìn)水管12進(jìn)入二級(jí)生態(tài)塘2，經(jīng)過(guò)二級(jí)生態(tài)塘水生植物14的凈化后，通過(guò)吸附凈化池進(jìn) 水管15進(jìn)入吸附凈化池4,通過(guò)吸附材料17的吸附凈化，通過(guò)三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管18進(jìn)入三級(jí) 生態(tài)塘3,通過(guò)三級(jí)生態(tài)塘水生植物20進(jìn)一步凈化，作為備用灌溉水源，灌溉時(shí)由三級(jí)生態(tài) 塘出水管22進(jìn)入灌渠。
[0046] 所述的吸附材料為天然斜發(fā)沸石或人造沸石中的一種。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的方法，其步驟是： (1) 地點(diǎn)選擇;選擇稻田周邊自然分布的池塘或低洼地或撂荒地； (2) 構(gòu)建三級(jí)生態(tài)塘;對(duì)原有池塘或低洼地或撂荒地進(jìn)行擴(kuò)容、加深、防滲、隔斷處理， 建成首尾相連的三級(jí)生態(tài)塘，生態(tài)塘之間通過(guò)擋墻隔離，通過(guò)管道和閥門相連，在生態(tài)塘的 底部鋪設(shè)防滲土工布，上面鋪8.0-12. Ocm厚的土壤，對(duì)生態(tài)塘的岸坡做護(hù)坡處理，生態(tài)塘 的容積根據(jù)地形條件、灌溉面積確定，深度不超過(guò)1.5米； (3) 構(gòu)建吸附凈化池;在二級(jí)生態(tài)塘的末端設(shè)置二個(gè)安放1噸吸附材料的水泥池，底部 安裝出水閥門連通下一級(jí)生態(tài)塘； (4) 投放吸附材料;在吸附凈化池的底部填入吸附重金屬的材料； (5) -級(jí)生態(tài)塘;種植穗花狐尾藻、金魚藻、菹草、篦齒眼子菜、野菱、紫背浮萍其中的三 種或三至六種的任意組合，對(duì)灌溉水中的懸浮物進(jìn)行吸收、吸附和沉降，種植密度為每平方 米1千克鮮草，水力停留時(shí)間3-4天； (6) 二級(jí)生態(tài)塘;種植輪葉黑藻、菹草、馬來(lái)眼子菜、龍須眼子菜、浮萍、水鱉其中的三種 或三至六種的任意組合，對(duì)水體中的重金屬進(jìn)行二級(jí)凈化，種植密度為每平方米1千克鮮 草，停留2-3天； (7) 三級(jí)生態(tài)塘;種植苦草、輪葉黑藻、大茨藻、菹草、睡蓮其中的兩種或二至四種的任 意組合，對(duì)灌溉水進(jìn)行三級(jí)凈化，作為備用灌溉水源，種植密度為每平方米1千克鮮草，停留 時(shí)間1天。2. 權(quán)利要求1所述的一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的裝置，它包括一級(jí)生 態(tài)塘（1)、二級(jí)生態(tài)塘(2)、三級(jí)生態(tài)塘(3)、吸附凈化池(4)、一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管(9)、一級(jí)生 態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門（10)、一級(jí)生態(tài)塘水生植物（11 )、二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管（12)、二級(jí)生態(tài)塘 進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門（13)、二級(jí)生態(tài)塘水生植物（14)、吸附凈化池進(jìn)水管（15)、吸附凈化池進(jìn)水 量調(diào)節(jié)閥門（16)、吸附材料（17)、三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管（18)、三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門 (19 )、三級(jí)生態(tài)塘水生植物（20 )、三級(jí)生態(tài)塘出水量調(diào)節(jié)閥門（21 )、三級(jí)生態(tài)塘出水管 (22)，其特征在于：一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門（10)分別與一級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管(9)、一級(jí)生 態(tài)塘(1)相連，在一級(jí)生態(tài)塘(1)底層依次裝有第一防滲土工布(7)、第一土壤層(8)，第一生 態(tài)護(hù)坡(6)與第一防滲土工布(7)相連，在一級(jí)生態(tài)塘（1)中種植一級(jí)生態(tài)塘水生植物（11)， 一級(jí)生態(tài)塘（1)通過(guò)第一擋墻(5)和二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管（12)與二級(jí)生態(tài)塘(2)相連，二級(jí)生 態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門（13)安裝在二級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管（12)上，在二級(jí)生態(tài)塘(2)底層依次裝 有第二防滲土工布(7)、第二土壤層(8)，在二級(jí)生態(tài)塘(2)種植二級(jí)生態(tài)塘水生植物（14)， 二級(jí)生態(tài)塘(2)與三級(jí)生態(tài)塘(3)通過(guò)第二擋墻（5)相連，吸附凈化池(4)與二級(jí)生態(tài)塘(2) 通過(guò)吸附凈化池進(jìn)水管（15)相連，吸附凈化池進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門（16)安裝在吸附凈化池進(jìn)水 管（15)上，吸附凈化池(4)內(nèi)安裝吸附材料（17)，吸附凈化池(4)與三級(jí)生態(tài)塘(3)通過(guò)三級(jí) 生態(tài)塘進(jìn)水管（18)相連，三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥門（19)安裝在三級(jí)生態(tài)塘進(jìn)水管（18) 上，在三級(jí)生態(tài)塘(3)底層依次裝有第三防滲土工布(7)、第三土壤層(8)，第二生態(tài)護(hù)坡(6) 與第三防滲土工布(7)相連，在三級(jí)生態(tài)塘(3)種植三級(jí)生態(tài)塘水生植物（20)，三級(jí)生態(tài)塘 出水量調(diào)節(jié)閥門（21)分別與與三級(jí)生態(tài)塘出水管(22 )、三級(jí)生態(tài)塘(3)相連。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種重金屬污染灌溉水的生態(tài)塘凈化處理的裝置，其特征在 于:所述的吸附材料(17)為天然斜發(fā)沸石或人造沸石中的一種。
【文檔編號(hào)】C02F3/32GK105967339SQ201610466572
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日
【發(fā)明人】陳心勝, 黃道友, 李旭, 謝永宏, 朱捍華, 許超
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所