申請日2015.06.19

　　公開(公告)日2015.10.21

　　IPC分類號C02F3/32

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種植物配置方法，具體涉及一種用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法，在火電廠周圍引種、馴化兼景觀性和高效凈化作用的植物，組合成人工潛流濕地處理系統(tǒng);經(jīng)過馴化后篩選得到的兼景觀性和高效凈化作用的植物包括：蘆葦、茭白、水芹、金盞菊、鳳眼蓮、燈芯草和美人蕉。本發(fā)明在針對火電廠污水一般特性的基礎(chǔ)上，對有機(jī)物、重金屬的凈化效果顯著。本發(fā)明的人工濕地植物具有很好的耐受性，在凈化廢水的同時，兼有一定的經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明考慮到植物的季相變化，豐富了四季的配置，保證了景觀性和污水處理的持續(xù)性。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法，其特征在于：在火電廠周圍引種、馴化兼景觀性和高效凈化作用的植物，組合成人工潛流濕地處理系統(tǒng);經(jīng)過馴化后篩選得到的兼景觀性和高效凈化作用的植物包括：蘆葦、茭白、水芹、金盞菊、鳳眼蓮、燈芯草和美人蕉。

　　2.如權(quán)利要求1所述的用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法，其特征在于：在火電廠污水排放入河口處拓展一塊人工濕地，將篩選得到的植物種植在濕地中，種植結(jié)束后對植物進(jìn)行階段性維護(hù)和管理。

　　3.如權(quán)利要求2所述的用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法，其特征在于：在火電廠周圍構(gòu)建潛流式人工濕地作為緩沖地帶，選用的填料由上至下依次添加礫石層和粗砂層，其中礫石粒徑3~5cm，粗砂粒徑1~2cm，填料上層為20~30cm厚的土壤層。

　　4.如權(quán)利要求2所述的用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法，其特征在于：植物的布置方式：中心區(qū)域以蘆葦為主，按水流方向種植寬度大致為濕地寬度的30%~40%，其他植物每平米種植的茭白、水芹、金盞菊、鳳眼蓮、燈芯草和美人蕉單體個數(shù)按2株、1株、1株、1株、3株和1株隨機(jī)布置。

　　5.如權(quán)利要求1所述的用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法，其特征在于：所述的馴化方法為：將植物置于人工濕地污染環(huán)境中，使用燃煤電廠排放的污水，使其逐漸適應(yīng)污染環(huán)境，不適應(yīng)的植物在馴化過程中死亡，馴化后的植物重新組合即形成了新的植物組合。

　　6.如權(quán)利要求5所述的用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法，其特征在于：所述的馴化為選擇水生植物作為潛流式人工濕地植物物種的考察對象，考察植物的耐污性和耐寒性，進(jìn)行植物篩選。

　　7.如權(quán)利要求5所述的用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法，其特征在于：耐污性植物的篩選標(biāo)準(zhǔn)為污染物的去除效果≥65%，所述的污染物包括重金屬。

　　8.如權(quán)利要求5所述的用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法，其特征在于：耐寒性織物的篩選標(biāo)準(zhǔn)為在0℃以下植物可存活至少20天，篩選植物需保證冬季至少有5種同時存活。

　　9.如權(quán)利要求5所述的用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法，其特征在于：所選的植物還需滿足基質(zhì)酶活性標(biāo)準(zhǔn)，即脲酶和磷酸酶活性≥2.5mg·g-1·d-1。

　　10.如權(quán)利要求1所述的用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法，其特征在于：植物組合的配置可任意組合種植，可用于目前在用的任何形式的人工濕地基質(zhì)上種植。

　　說明書

　　一種用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種植物配置方法，具體涉及一種用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法。

　　背景技術(shù)

　　我國是燃煤大國，一次能源消費(fèi)中煤炭占65%以上。大量的煤炭用于火力發(fā)電，產(chǎn)生了數(shù)量可觀的工業(yè)廢水。火電廠每年排出的大量廢水，主要含有一定量的無機(jī)金屬離子和少量的有機(jī)物(油)。這些金屬離子進(jìn)入水體后，極容易被生物富集，最終危害人體健康。為使排放達(dá)標(biāo)，電廠往往需要投入巨額資金用于設(shè)備的建設(shè)與運(yùn)行。目前電廠常用的污水處理方法運(yùn)行繁瑣，耗資巨大，給電廠帶來不小的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。所以，一種經(jīng)濟(jì)有效而又環(huán)境友好的污水凈化方案就顯得至關(guān)重要。

　　人工濕地作為一種為處理污水而利用工程手段模擬自然濕地建造的濕地系統(tǒng)，具有凈化效果好、投資低、生態(tài)友好等特點(diǎn)。其中潛流式人工濕地技術(shù)水力負(fù)荷和污染負(fù)荷大，對COD、SS和重金屬等污染物的去除效果穩(wěn)定，是目前研究和應(yīng)用最為成熟的一種人工濕地系統(tǒng)。我國潛流式人工濕地技術(shù)也進(jìn)入了快速發(fā)展的階段，大量潛流式人工濕地建設(shè)并應(yīng)用于生產(chǎn)，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。但針對燃煤電廠這一污染大戶的技術(shù)研究卻相對缺乏。當(dāng)前潛流式人工濕地用于工業(yè)污水凈化的植物選擇常見有水蔥、山姜、香蒲、菖蒲、野茭等，這些植物美觀性不足，季節(jié)性變化大，種植時間長易發(fā)生基質(zhì)堵塞影響凈化效果，對重金屬的吸附能力有限，且以某種植物為單位的地塊種植，凈化效果單一。隨著當(dāng)前燃煤電廠的大量上馬和污水排放的急劇增長，環(huán)境的承載能力正在經(jīng)受嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。結(jié)合電廠的實(shí)際情況，尋求一種投資少、效果好又適應(yīng)當(dāng)前生態(tài)友好要求的解決方法就顯得迫在眉睫。申請者通過走訪電廠和對沈陽周邊濕地的調(diào)查，應(yīng)用試驗(yàn)?zāi)�擬等方法，篩選出一種新的植物組合，兼顧實(shí)用性和景觀性，為燃煤電廠污水生態(tài)處理技術(shù)的應(yīng)用提供技術(shù)保障。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有潛流式人工濕地工業(yè)廢水處理技術(shù)的不足和對燃煤電廠這一特定污染源的研究缺乏，篩選出一種投資少、效果好、生態(tài)友好的新型植物種類并進(jìn)行合理配置，為人工濕地技術(shù)在燃煤電廠污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用提供技術(shù)支持。

　　為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

　　一種用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法，在火電廠周圍引種、馴化兼景觀性和高效凈化作用的植物，組合成人工潛流濕地處理系統(tǒng);經(jīng)過馴化后篩選得到的兼景觀性和高效凈化作用的植物包括：蘆葦、茭白、水芹、金盞菊、鳳眼蓮、燈芯草和美人蕉。

　　在火電廠污水排放入河口處拓展一塊人工濕地，將篩選得到的植物種植在濕地中，種植結(jié)束后對植物進(jìn)行階段性維護(hù)和管理。

　　進(jìn)一步的，在火電廠周圍構(gòu)建潛流式人工濕地作為緩沖地帶，選用的填料由上至下依次添加礫石層和粗砂層，其中礫石粒徑3~5cm，粗砂粒徑1~2cm，填料上層為20~30cm厚的土壤層。

　　進(jìn)一步的，植物的布置方式：中心區(qū)域以蘆葦為主，按水流方向種植寬度大致為濕地寬度的30%~40%，其他植物每平米種植的茭白、水芹、金盞菊、鳳眼蓮、燈芯草和美人蕉單體個數(shù)按2株、1株、1株、1株、3株和1株隨機(jī)布置。

　　所述的馴化方法為：將植物置于人工濕地污染環(huán)境中，使用燃煤電廠排放的污水，使其逐漸適應(yīng)污染環(huán)境，不適應(yīng)的植物在馴化過程中死亡，馴化后的植物重新組合即形成了新的植物組合。

　　所述的馴化為選擇水生植物作為潛流式人工濕地植物物種的考察對象，考察植物的耐污性和耐寒性，進(jìn)行植物篩選。

　　耐污性植物的篩選標(biāo)準(zhǔn)為污染物的去除效果≥65%，所述的污染物包括重金屬。

　　耐寒性織物的篩選標(biāo)準(zhǔn)為在0℃以下植物可存活至少20天，篩選植物需保證冬季至少有5種同時存活。

　　所選的植物還需滿足基質(zhì)酶活性標(biāo)準(zhǔn)，即脲酶和磷酸酶活性≥2.5mg·g-1·d-1。

　　進(jìn)一步的，植物組合的配置可任意組合種植，可用于目前在用的任何形式的人工濕地基質(zhì)上種植。

　　本發(fā)明的基本原理：植物是人工濕地的重要組成部分，在系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用，主要表現(xiàn)在植物根系向基質(zhì)中釋放氧氣，植物根系固定植物床，改變水力傳導(dǎo)能力，創(chuàng)造生物共生條件，根系分泌物殺死病原菌以及植物的景觀美學(xué)作用等方面。由于植物種類配置的不同和污水濃度的不斷變化等特性，人工濕地的各種特性與功能也會隨之改變，從而影響植物的處理效果和景觀效果。本專利試圖從植物著手，在大型人工濕地實(shí)際運(yùn)行工程、人工濕地中試系統(tǒng)和人工濕地微系統(tǒng)三個尺度上，將實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐相結(jié)合，在人工濕地系統(tǒng)中研究植物篩選、植物配置、植物的作用、植物的生長過程中人工濕地污水處理規(guī)律及人工濕地污水處理晝夜變化規(guī)律等。進(jìn)而集成一套行之有效的人工濕地植物篩選、配置和管理的技術(shù)。

　　本發(fā)明的用于火電廠污水凈化的潛流式人工濕地植物配置方法引種馴化兼景觀性和高效凈化作用的植物組合成的人工潛流濕地處理系統(tǒng)，選用7種水生植物包括蘆葦、茭白、水芹、金盞菊、鳳眼蓮、燈芯草和美人蕉。本發(fā)明的人工濕地選用的植物，是經(jīng)過精心選擇、長期馴化，來自天然生長的水生植物。人工濕地具有很好的兼容性，植物獲取簡單，管理方便，可適應(yīng)于各種類型的人工濕地床。人工濕地植物的選取，類型的選擇，是在針對火電廠污水一般特性的基礎(chǔ)上，對有機(jī)物、重金屬的凈化效果顯著。本發(fā)明的人工濕地植物具有很好的耐受性，在凈化廢水的同時，兼有一定的經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明考慮到植物的季相變化，豐富了四季的配置，保證了景觀性和污水處理的持續(xù)性。

　　本發(fā)明通過人工濕地凈化火電廠污水，優(yōu)化環(huán)境，節(jié)省成本;使用壽命長，施工方便，易于種植和維護(hù);能在目前運(yùn)行的任何人工濕地基質(zhì)上種植，可與野生濕地自然銜接;凈化效果好，適用于當(dāng)前燃煤電廠的污水處理，且經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，效果明顯;系統(tǒng)受氣候影響較小，無惡臭;在凈化環(huán)境的同時可美化環(huán)境。