专利名称：高新盐碱地洗水原位处理技术
技术领域：
本发明涉及一种盐碱地洗水处理方法，特别是涉及一种利用排碱渠、排碱池，在盐碱地洗水排放和收集的过程中，实现原位处理，节约投资和运行费用的盐碱地洗水处理方法。
背景技术：
目前，国内外盐碱地洗水的处理方法主要有以下几种(1)石灰-纯碱软化法能有效去除水中主要成分如钙、镁、磷酸盐和二氧化硅等， 并将水中的悬浮物、腐蚀产物和微生物粘泥等在沉淀和过滤过程中去除，但产生泥渣易脱水；(2)化学除盐(离子交换法)需要大量的离子交换树脂和再生用的酸碱等工业原料，因此不仅运行费用很高，而且酸碱废液的排放还会造成污染；(3)膜分离技术除盐(电渗析和反渗透法)对膜和进水水质的要求很高，此外运行和维护的操作较麻烦；(4)热力除盐(蒸馏法)包括多效蒸发、多级闪蒸、压气蒸馏、膜蒸馏，但耗能高， 制水成本相当高，不能满足大量工业生产用水，难以实现工业化。(5)生物方法能耗少，处理效率高，可以处理高含盐废水，但由低盐到高盐，微生物有一个适应期。从淡水环境到高盐环境时，由于盐的变化可能引起微生物代谢途径的改变，菌种选择的结果使适应高盐的菌种较少，只有当微生物经培养驯化后，才能产生适应高盐的菌种，以耐受一定的盐浓度。(6)电吸附法国外H. I. Becker继1957年取得了以活性炭作为双电层电极材料的发明专利后，20世纪60年代开始利用此类电极从略带碱性的水中去除盐分，这是吸附技术在除盐领域中的最早应用。国内电吸附技术在国内起步晚，陈福明报道了用多孔大面积电极电吸附除去水中离子的方法。杨慧云等利用活性碳纤维电极对NaCl溶液进行电容性除盐。国内首套万吨级大型污水处理电极吸附装置已于2007年7年27日在太原化学工业集团有限公司水厂建成投产，回水可达化工生产工艺用水标准。但该技术体系存在工业路线长、现阶段技术可靠性、技术成本、生产成本高的问题。在改良盐碱土的各项措施中，从盐碱地的整治力度、排盐效果和推广使用范围来看，灌溉、排水、冲洗土壤盐分及严格控制地下水位，是改良盐碱地和预防次生盐碱化的根本措施。这种灌排工程技术客观地存在以下问题①洗盐排水消耗过多水资源，一般需要 4500-7500m3/hm2的大灌溉定额，灌溉用水量高，盐碱地大多又出现在干旱和半干旱地区，淡水资源更是非常的宝贵；②洗地排水工程量大，排水工程投入高，一般0. 9-1. 2万元/hm2， 不经济，且灌排工程施工烦琐；③洗地后，废水直接排入生态系统，未经任何处理，破坏了水系统的平衡。我国的水资源并不丰富，总拥有量约2. 7Tm3，可供开发利用的淡水资源量为 1-1. lTm3，按人均计，约为世界人均水量的1/4，列为世界第110位。我国这个农业生产大国，农耕土壤灌溉用水量一直都居高难下，农耕用水资源在目前我国的可利用水资源中所占的比例高达70%左右。用于改良盐碱地的水量又占到了农耕总用水量的80%。特别是我国面积广大的新疆、甘肃地区，是典型的干旱半干旱地区，缺水尤为严重，而该地区的光热条件又特别适合经济农作物的生长，这些地区，强光强热条件和强蒸发又造成了大面积、普遍的土地盐碱化，这些有良好光热条件的广大区域的农耕地，在土地利用时又必须耗费大量宝贵的淡水去除盐碱地中水溶的有害成分。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种盐碱地洗水处理方法，该方法利用排碱渠、排碱池处理盐碱地洗水，成本低，对环境无污染，处理后的洗水可回用，处理后的吸附材料可用作建筑材料，制作涂料、建筑保温材料等，不仅性能提高，而且资源得到了循环利用。本发明提供的技术方案是一种盐碱地洗水原位处理方法，该方法如下(1)盐碱地洗水流过具有吸盐过滤功能湿地，所述湿地根据洗水水流方向依次为 洗水缓冲调节区，物理过滤区，湿地种植区，二次物理吸附过滤区，洗水出口缓冲区；(2)经第⑴步处理后的洗水流过增设有吸附床的排碱渠道。上述第(1)步中，在所述物理过滤区和二次物理吸附过滤区，堆砌物理过滤层，过滤层材料是粒度为0. 2 15cm的沸石、煤渣、海泡石中的一种或几种。上述的方法，所述过滤层材料是沸石和煤渣，沸石和煤渣的比例为4. 5-6 1，最佳比例为4. 5 1。上述的方法，所述过滤层材料是沸石、煤渣和海泡石，沸石、煤渣和海泡石的比例为 4. 5-3 1 4. 5-6。上述的方法，第(1)步中，在湿地种植区，种植耐盐、吸盐植物和培育耐盐的藻类， 所述耐盐、吸盐植物为藜科、三角叶滨藜、四翅滨藜、碱蓬，耐盐的藻类为谷皮菱形藻、杜氏
藻、矽藻。上述的方法，第⑵步中，所述吸附床床体的填料为层状硅酸盐、凹凸棒石、海泡石、膨润土，较为优选地，所述硅酸盐、凹凸棒石、海泡石、膨润土的重量比为 1 0. 8-1. 4 0. 45-0. 6 0. 3-0. 55。上述的方法，第( 步中，所述的排碱渠道优选为原有的盐碱地洗水的排碱渠。本发明具有以下有益效果建设简易的排碱渠人工生物吸盐湿地，加入生态安全的好盐微生物、好盐水生植物，在功能性湿地区域，建立一个生态生物预处理好盐区，使湿地改善近区域生态环境同时完成第一级盐分的去除，盐分去除率15%左右。利用排碱渠修建串联物理吸附除盐过程土建设备，进行多级物理吸附除盐，完成不同盐分的除去技术要求，初步的试验数据表明该工艺过程需要3-5个不同物理吸附剂的串联吸附过程，达到综合盐分去除率75%左右。本发明中吸附后的物理吸附材料用于建筑材料，制作涂料、建筑保温材料等，不仅性能提高， 而且资源得到了循环利用。采用本发明方法处理盐碱地洗水的综合成本为0.08-0. 15元/ 立方米洗水。
图1为本发明方法工艺流程图。图2为本发明中功能湿地结构分区示意图。图3为本发明中排碱渠府视示意图。图4为本发明中排碱渠中水流向示意图。其中，箭头为水流方向，Bl为洗水缓冲调节区，Al区为物理过滤区，A2区为湿地种植区，A3为二次物理吸附过滤区，B2这洗水出口缓冲区，1-排碱渠，2-吸附床。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
的详细描述来进一步阐明本发明，但并不是对本发明的限制，仅仅作示例说明。1、建立具有吸盐过滤功能湿地请参见附图2，在大片盐碱地洗水的集聚区修建功能湿地其结构分区Bl区洗水缓冲调节区，满足盐碱地洗上停留时间1-2个小时。Al区物理过滤区，堆砌物理过滤层，材料是粒度为0. 2 15cm的沸石、煤渣、海泡石中的一种或几种。在本实施例中过滤层材料是沸石和煤渣，以重量计，沸石与煤渣的比例为4. 5 1，厚度0.6-1. 2米，过滤层4-8层为佳。A2区湿地种植区，种植耐盐、吸盐植物，如藜科、三角叶滨藜、四翅滨藜、碱蓬等；培育耐盐的藻类，如谷皮菱形藻、杜氏藻、矽藻。A3区二次物理吸附过滤区，功能基材料同Al区。B2区洗水出口缓冲区满足洗水停留时间05-1. 5小时。2、建立渠道式动态吸附床利用盐碱地地区原有的盐碱地洗水的排碱渠1改造成如图3、图4所示的渠道式动态吸附床2。吸附床2床体的填料为层状硅酸盐、凹凸棒石、海泡石、膨润土，在本实施例中，硅酸盐、凹凸棒石、海泡石、膨润土的重量比为1 1 0.5 0.4。排碱渠1中吸附床2的数量可根据水质情况而定，在本实施例中为3个串联吸附床。盐碱地洗水依次流过洗水缓冲调节区Bi，物理过滤区Al，湿地种植区A2，二次物理吸附过滤区A3，洗水出口缓冲区B2，然后流过增设有吸附床2的排碱渠2。请参见图1， 经本发明方法处理后的洗水能够达到浓用淡水标准或经调配后达到农用淡水标准，过滤层和吸附床中的吸附料在吸附达到饱和后，将吸附原材料置换，放入新的吸附材料，置换出来的吸附材料做建筑材料综合利用，例如做成建筑涂料；高分子材料填料等。吸附材料置换时间一般由工艺环境确定，吸附值达到第一饱和吸附值30%时，置换吸附材料；而饱和吸附值随环境条件，水质条件有所改变，由工艺实况确定。
权利要求
1.一种盐碱地洗水原位处理方法，其特征在于该方法如下(1)盐碱地洗水流过具有吸盐过滤功能湿地，所述湿地根据洗水水流方向依次为洗水缓冲调节区，物理过滤区，湿地种植区，二次物理吸附过滤区，洗水出口缓冲区；(2)经第(1)步处理后的洗水流过增设有吸附床的排碱渠道。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于第(1)步中，在所述物理过滤区和二次物理吸附过滤区，堆砌物理过滤层，过滤层材料是粒度为0. 2 15cm的沸石、煤渣、海泡石中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述过滤层材料是沸石和煤渣，沸石和煤渣的比例为4.5-6 1。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述沸石和煤渣的比例为4.5 1。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述过滤层材料是沸石、煤渣和海泡石， 沸石、煤渣和海泡石的比例为4.5-3 1 4.5-6。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于第⑴步中，在湿地种植区，种植耐盐、吸盐植物和培育耐盐的藻类。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述耐盐、吸盐植物为藜科、三角叶滨藜、 四翅滨藜、碱蓬，耐盐的藻类为谷皮菱形藻、杜氏藻、矽藻。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于第( 步中，所述吸附床床体的填料为层状硅酸盐、凹凸棒石、海泡石、膨润土。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述硅酸盐、凹凸棒石、海泡石、膨润土的重量比为 1 0.8-1.4 0.45-0.6 0. 3-0. 55。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于第(2)步中，所述的排碱渠道为原有的盐碱地洗水的排碱渠。
全文摘要
本发明公开了一种盐碱地洗水原位处理方法，该方法如下(1)盐碱地洗水流过具有吸盐过滤功能湿地，所述湿地根据洗水水流方向依次为洗水缓冲调节区，物理过滤区，湿地种植区，二次物理吸附过滤区，洗水出口缓冲区；(2)经第(1)步处理后的洗水流过增设有吸附床的排碱渠道。方法利用排碱渠、排碱池处理盐碱地洗水，成本低，对环境无污染，处理后的洗水可回用，处理后的吸附材料可用作建筑材料，制作涂料、建筑保温材料等，不仅性能提高，而且资源得到了循环利用。
文档编号C02F9/14GK102173531SQ20111000486
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月12日 优先权日2011年1月12日
发明者乔羽, 肖勤, 范宇, 马毅 申请人:北京恒源嘉达科技有限公司
