[发明专利]一种农田废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种农田废水的处理方法。

背景技术

农田灌溉废水与生活污水有着很大的不同。农田灌溉废水，尤其是蔬菜种植区的灌溉废水，由于化肥和农药施用量较大，主要污染为氮、磷等营养物质，且氮主要以硝态氮形式存在，pH值没有较大变动。其主要特点是量少、面广、分散、水质水量波动大等特点。目前全国大部分种植区域的灌溉废水仍得不到有效处理，农田灌溉废水不仅破坏了当地的生态环境.同时也是地表水污染的主要来源之一。

目前，农田灌溉废水的处理技术已经成为国内外农业面源污染控制的一种新概念，对于农田灌溉废水的污染治理，我国还未形成较为有效合理的处置技术，绝大部分是未经处理直接排放，极少数通过生态湿地进行降解处理，但效果很不明显，近年来为了改善这些不足，开展了很多研究，技术不断进步，弥补了以前很多的不足之处。

目前农田废水主要通过单一型式的自然湿地或人工湿地来进行处理，但该方法存在占地面积大以及处理效果不理想等缺点。公告号为CN2823255Y的专利文献公开了一种农田废水处理装置，所述处理装置的水槽中自下而上堆砌块状木炭层，每块木炭都附着优势微生物膜层，木炭层上面覆盖着水生植被层。木炭层作为微生物和水生植被的载体，具有很强的吸附能力，它能将溶解在废水中的肥分(N、P)和有机农药富积到木炭(固体)表面而与水分分离开来，肥分被其上的微生物和植被作为营养物吸收变成生物体的组成部分，农药则作为碳源与微生物发生生物化学反应生成小分子物质(如CO₂、H₂O等)，从而实现农田废水达标排放。虽然该装置可以有效地处理农田废水，但是该装置体积较小，处理规模难以扩大，并且易造成堵塞，需要时常更换木炭。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种农田废水的处理方法，处理规模大，并且可以有效快速地净化农田废水。

一种农田废水的处理方法，包括以下步骤：

(1)将收集至调蓄池内的农田废水排入种植有常绿漂浮植物的植物强化沉淀塘；

(2)经过植物强化沉淀塘处理之后的农田废水进入上升流的多级渗滤系统；

(3)经过多级渗滤系统处理之后的农田废水进入生物稳定塘；

(4)经过生物稳定塘处理之后的农田废水进入多级表层流湿地。

本发明在植物强化沉淀塘内设置植物栅进行导流，并且种植净化能力较强的常绿漂浮植物(例如凤眼莲、睡莲、水芹菜等)，通过生物助凝、吸附、周丛生物(包括微生物)降解以及营养盐吸收同化等机制净化污水，同时为多级渗滤系统补充碳源。

多级渗滤系统主要作用为生物膜过滤、复合基质吸附浓缩以及植物吸收净化，以去除氮、磷为主要目标。

生物稳定塘对污染物的去除主要通过三种途径：一是助凝沉淀的作用，漂浮植物分泌类似助凝剂的物质向水中释放，使悬浮、胶体态的污染物得以加速沉淀去除；二是漂浮植物对有机物以及氮、磷营养物质的吸收作用；三是塘内厌氧菌、兼性菌的微生物作用，分解大分子有机物，使水体得以均质化处理，有利于后续表流湿地的净化。

多级表层流湿地大气复氧快、水体光照充足，使好氧菌、根区生物膜得以快速增长，有利于污染物的去除，微生物的作用近似于好氧氧化塘作用机理；大面积、高生物量的水生植物大量吸收水体中的污染物，通过植物收获而去除；自然土基质也能通过拦截、化学反应去除一部分污染物。

本发明通过上述处理工艺将含有高硝态氮污染物的农田废水的处理采用以厌氧反硝化为主、生态湿地过滤以及植物吸收为辅的处理工艺；为了节省能耗，本发明可以利用农田废水的重力自流经过整个处理系统进行降解。

作为优选，所述多级渗滤系统的填料为沸石分子筛。

作为优选，所述沸石分子筛的通式为(Na,K)_x(Mg,Ca,Sr,Ba……)_y·[Al_x+ySin-(x+2y)O_2n]·mH₂O。

该物质是呈结晶阴离子型架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质，是30多种火山岩族矿物的总称。该物质不仅可通过选择性催化以减少副产品的生成、提高反应原料的利用率，而且可以通过结构调整、负载改性等手段形成生产所需的功能催化材料。其对有机污染物的吸附能力主要取决于有机分子的极性和大小，含有极性基团的有机物分子能与沸石分子筛的表面发生强吸附作用，从而达到去除污染物的目的。

作为优选，所述多级渗滤系统的级数为≥2，具体级数视农田区域面积及废水量而定。