專利名稱：一種生態綠地及其應用以及冷軋乳化液廢水深度處理方法
技術領域：
本發明涉及一種深度處理工業廢水的生態綠地及其應用及處理
地及其應用以及深度處理方法。
背景技術：
水之一。該廢水主要來自軋機機組、磨輥間和帶鋼脫脂機組、平整機 組以及各機組的油庫排水等。乳化液廢水根據油的形態及分離特性， 可分為浮油、分散油、乳化油、溶解油和油一固體物。冷軋乳化液廢 水中油的形態主要為乳化態。乳化油在污水中呈乳濁狀，油滴粒徑一
般為0. 1~25拜。油滴外表包裹一層帶負電荷的水化膜，在水中表面 活性劑作用下乳化液呈穩定狀態，油粒長期保持穩定，難以用機械的 方法分離。
近年隨著國家對環境保護法制力度的不斷加大，我國幾乎所有的 鋼鐵企業都面臨著含油廢水處理達標排;改的壓力。目前國內外的鋼4失 廠冷軋乳化液廢水處理采用的二級工藝(又稱為深處處理工藝)主要 有超濾法、化學破乳+氣浮法、電解氣浮法、生化法等。這些方法均 存在著投資成本高、能耗高、維護成本高、二次污染嚴重、處理的廢 水不能達標排放等各種缺點，未達標的乳化液廢水再通過管道進入污 水廠進行處理，極大增加了污水廠的負擔以及運行成本。
如超濾法的缺點就是一次性投資較大，運行成本高(約為30元/ 噸)，膜易污染，難清洗，水通量小，對溶解性C0D無法去除，滲透出 水中C0D必須進行進一步的降解，處理后的出水水質不穩定，經常不 能達到排放標準。而且并不是所有的乳化液廢水都可處理特別是皂 化度較高、分子鏈較長的乳化液廢水，皂化油或乳化液油將會堵塞超濾
4膜表面，使超濾無法進行下去。
目前，生態綠地主要用于處理各類城市污水或普通的工業廢水， 其原理是利用種植的植物根莖周圍的微生物對污水進行降解。由于城 市污水與冷軋乳化液廢水成份有很大的不同，冷軋乳化液廢水中含油
高，且油分主要以乳化液形式存在，經預處理后COD和油的含量仍然 較高(CODcr最多接近2000mg/L，油含量接近20mg/L),普通的生態綠 地處理能力有限，當進入的廢水成份復雜特別是含油高、COD高時， 易發生種植的植物發生死亡、微生物活力降低、繁殖生長緩慢等問題， 另夕卜，結構上的問題也會導致廢水停留時間短，存在反應死角等問題。 使得研究人員必須嘗試延長作為濾床的生態綠地的調試和運行啟動 時間，通過增加生態綠地的體積和占地面積來改善上述問題，但即使
果仍然不近人意，水質難以達標。
發明內容
本發明的目的是為了解決上述技術問題，針對冷軋乳化液廢水， 提供一種處理工藝筒單、投資和運行成本低、操作維護簡便，景觀性 好、可使廢水穩定達標排放的冷軋乳化液廢水深度處理方法。
本發明的另 一 目的是提供一種用于冷軋乳化液廢水深度處理方 法的生態綠地。
本發明的進一步目的是提供上述生態綠地在深度處理冷軋乳化 液廢水中應用。
本發明生態綠地的技術方案包括進水管、出水管及四周的隔墻， 所述隔墻內從上往下依次為種植有耐污植物的土壤層、酶促生物填料 層、粗煤渣層和黏土壓實層，總深度為800-1500mm,所述土壤層占 總深度的8%~12%,酶促生物填料層占總深度的76%~82%,粗煤渣層 占總深度的6% ~ 8%,黏土壓實層占總深度的4% ~ 6%。
5所述土壤層由土壤、草木灰、鋸末三種填料組合而成，其粒徑分
別為2 ~ 5mm、 1 ~ 2m、 1 ~ 2mm，所占體積百分比分別為60 ~ 80%、 15 ~ 25%、 5~15%。
所述酶促填料層由粘土和/或工業廢料混合加工成顆粒，并按質 量比30000-100000 : 1添加微生物生長促進劑，顆粒粒度0. 5-20mm。
所述工業廢料為泥煤、煤幵石、粉煤灰中的至少一種，所述微生 物生長促進劑由普羅BE、 VB591、 BiNutrix-ww混合而成。
所述粗煤渣層粒度為10 ~ 20mm，所述黎土粒度小于20pm。
所述生態綠地中還垂直設有多個穿過土壤層、酶促生物填料層至 粗煤渣層的過水擋墻。
所述過水擋墻下端還設有過水管。
述過水擋墻每間隔3 ~ 8m設置一個。
本發明的冷軋乳化液廢水深度處理方法為將經預處理后的冷軋 乳化液廢水進行水量調節、布水后送入權利要求1~8中任一項所述 的生態綠地進行生物/生態處理，經由生態綠地處理后的冷軋乳化液 廢水經檢測合格后出水，通過水量調節控制每平方米生態綠地進水 0. 2 ~ 1噸/d,冷軋乳化液廢水的停留時間為10-12小時。
所述耐污植物為發明人特別從污水排放地周圍篩選的植物，優選 美人蕉、菖蒲、蘆葦，它們可以單一種植或混種，該三種植物對冷軋 乳化液廢水(以下簡稱"乳化液廢水")適應性強、生長良好，且具 有一定的景觀效果；生態綠地中土壤層作為耐污植物的生長基質，為 其保持水分，土壤中植物根系附近的共生微生物能夠促進廢水中的油 和COD分解為植物提供營養。
酶促生物填料層由酶促填料組成，它與普通生態綠地填料層不 同，除采用常用的填料如粘土外，還可以充分利用鋼廠產生的工業廢 料，如泥煤、煤石干石、粉煤灰等中的至少一種，可以單用也可以任意 混合，達到環保再利用的目的，作為本發明的一個重要發明點，發明
6人在上述材料中還加入了少量微生物生長促進劑(粘土和/或工業廢
料微生物生長促進劑，質量比為30000-100000 : 1 )混合加工制成 粒度為0. 5-20mm的顆粒，該顆粒比表面積大，質量輕、強度高、表 面粗糙，微孔發達，微孔分布及結構理想，微孔孔徑足以讓酶分子進 入，對微生物的捕捉能力強，既能激化促進微生物生長繁殖，又有大 量適合微生物生長棲息的微孑L，有利于微生物形成空間網狀結構，處 理乳化液廢水效果好。所述微生物生長促進劑優選普羅BE、 VB591、 BiNut r ix-ww任意混合制成，經反復研究實驗證明，該三種微生物生 長促進劑能相互攜同，共同作用，特別有利于以球菌、桿菌等優勢菌 種的菌膠團附著生長，從而可形成對乳化液廢水中有機物具有良好絮 凝、吸附和氧化性能且結構致密的生物膜，可促進微生物生長和激活 生物活性、可縮短濾床運4亍啟動時間、可減小濾池體積和減少占地面 積。從而達到對冷軋乳化液廢水中油類物質、COD和其他有機物降解 轉化的目的。
粗煤渣層具有較大的空隙率，能夠保證布水均勻、過水通暢，主 要起到均勻布水的目的；黏土壓實層由黏土組成，減小水力滲透，避 免廢水未經處理進入地下，為防滲層。從^:資成本及處理效果上考慮， 總深度控制在800-1500顯為適，其中土壤層占總深度的8°/。~12%， 酶促生物填料層占總深度的76% ~ 82%,粗煤渣層占總深度的6% ~ 8%, 黏土壓實層占總深度的4°/。~6%。
進一步的，通過修建過水擋墻，避免反應死角產生，提高乳化液 廢水在生態綠地處理系統中的水力停留時間，保證出水水質。在過水 擋墻下端及祐土壓實層之間設置過水管，以強化過水效果，由進水管 至出水管之間最好每間隔3 8m設置一個過水擋墻。
所述經預處理(或稱為一級處理)后的乳化液廢水指標為CODCr
小于2000mg/L,油含量小于20mg/L。 本發明的有益效果為
71 、本發明生態綠地與現有的冷軋乳化液廢水二級處理設備完全 不同，是將經預處理后的乳化液廢水以一定的水力負荷投配到以土壤 為生態填料的生態綠地中，針對乳化液廢水的特點，通過土壤-微生 物-植物系統的綜合生態作用來達到深度處理乳化液廢水的目的。利 用生態綠地對冷軋乳化液廢水進行綜合治理，投資少，運行成本低， 處理成本約為10元/噸，耐沖擊負荷大。可以使CODcr的去除率達到 95%以上，BOD5的去除率達80%以上。處理后外排COD"能夠降低到 100mg/L以下，SS含量降到75 mg/L以下，油含量降到8mg/L，完全 達到《污水綜合排;改標準》GB8978-1996的一級排》文要求，極大的改 善了生態環境，為軋鋼企業的可持續發展鋪平了道路。
2、 通過對生態綠地的結構及各層填料成份的設計，過水效果好、 無反應死角，大大縮短濾床運行啟動時間，減小了生態綠地的體積和 占地面積，實現污水資源化。
3、 充分利用工業廢料作為填料成份之一，資源回收、合理利用。
4、 本發明處理方法維護管理方便，整個工程運行期間不需復雜 的人員日常管理，投資少、運行成本低，約為10元/噸。
圖1為本發明生態綠地結構示意圖。
圖2為本發明發明方法工藝示意圖。 其中，1-耐污植物、2-土壤層、3-酶促填料層、4-隔墻、5-粗煤渣層、 6-黏土壓實層、7-進水管、8-出水管、9-過水擋墻、10-過水管。
具體實施例方式
處理方法實施例1
參照圖1,本發明生態綠地結構為包括進水管7、出水管8和四 面隔墻4，隔墻4內由上自下依次為混種有耐污植物1美人蕉、蒼蒲和,苐的土壤層2，酶促生物填料層3、粗煤渣層5和黏土壓實層6， 總深度為1000mm，其中，土壤層2深度為100mm、酶促生物填料層3 深度為800mm、粗煤渣層5深度為60mm、黏土壓實層6深度為60mm。 土壤層2由土壤、草木灰、鋸末三種填料混合而成，其顆粒粒徑分別 為2 ~ 5mm、 1 ~ 2m、 1 ~ 2ram,各占土壤層2體積百分比分別為60 ~ 80°/。、 15 ~ 25°/。、 5 ~ 15%;所述酶促填料層3由微生物生長促進劑普羅BE(美 國普羅生物技術公司)、VB591 (上海英普環保技術有限公司)、 BiNutrix-ww (合肥美華環保技術有限公司)和工業廢料泥煤按質量 比30000: 1混合加工成顆粒狀，顆粒粒徑Q. 5-20mm;所述粗煤渣 層5顆粒粒徑為10~20咖；所述黏土壓實層6的黏土顆粒粒徑小于 20卿。過水擋墻9穿過土壤層2、酶促生物填料層3至粗煤渣層5， 由進水管7至出水管8每隔5m設置一個過水擋墻9,在所述過水擋 墻9下端和黏土壓實層6之間還設有過水管10。
參照圖2，將乳化液廢水經預處理后進行水量調節，控制每平方 米生態綠地進水0. 6噸/d，乳化液廢水通過進水管7送入上述生態綠 地進行生物/生態處理，利用土壤中植物根系附近的共生微生物促進 廢水中的油和COD分解為并植物提供營養，利用酶促填料層3具有的 過濾、吸附、沉淀、離子交換的功能，作為微生物生長、富集的載體， 通過物理，化學和生物的三重協同作用去除廢水中的油、COD、 BOD 和SS,實現對乳化液廢水的深度凈化，利用工業的廢料粗煤渣鋪設 的粗煤渣層5具有較大的空隙率，能夠保證布水均勻、過水通暢；利 用黏土壓實層6以減小水力滲透，避免廢水未經處理進入地下，帶來 環境污染問題。乳化液廢水經過水擋墻9下端的過水管10緩慢滲透 上述各層，避免反應死角，提高水力停留時間，保證出水水質，最后， 乳化液廢水停留12小時后經由出水管8外排。
經檢測，經生態綠地深度處理后可以使乳化液廢水中CODcr的去 除率達到95%以上，BODs的去除率達80。/。以上，處理后外排CODo能夠降低到100mg/L以下，SS含量降到75 mg/L以下，油含量降到8mg/L, 完全達到《污水綜合排;故標準》GB8978-1996的一級排》支要求。 處理方法實施例2
生態綠地中種植的耐污植物1為菖蒲和蘆葦，總深度為1000mm, 其中，土壤層2深度為120mm、酶促生物填料層3深度為760mm、粗 煤渣層5深度為80mm、黏土壓實層6深度為40mm。所述酶促填料層 3由工業廢料煤研石、粉煤灰和微生物生長促進劑普羅BE、 VB591、 BiNutrix-ww按質量比100000 : 1混合加工成顆粒，由進水管7至 出水管8每隔8ni設置一個過水擋墻9。將乳化液廢水經預處理后進 行水量調節，控制每平方米生態綠地進水1噸/d,停留時間為11小 時。
其余同實施例1。 處理方法實施例3
生態綠地中種植的耐污植物1為美人蕉，總深度為1500mm，其 中，土壤層2深度為120mm、酶促生物填料層3深度為1230mm、粗煤 渣層5深度為90mm、黏土壓實層6深度為60mm。所述酶促填料層3 由工業廢料煤石f石、粉煤灰和微生物生長促進劑普羅BE、 VB591、 BiNutrix-ww按質量比50000: 1混合加工成顆粒，由進水管7至出 水管8每隔3m設置一個過水擋墻9。將乳化液廢水經預處理后進行 水量調節，控制每平方米生態綠地進水0. 2噸/d,停留時間為10小 時。
其余同實施例1。 處理方法實施例4
生態綠地總深度為800mm，其中，土^t裏層2深度為80mm、酶促生 物填料層3深度為624mm、粗煤渣層5深度為56mm、黏土壓實層6深 度為40mm。所述酶促填料層3由天然粘土、工業廢料粉煤灰和微生 物生長促進劑普羅BE、 VB591、 BiNutrix-ww按質量比80000: 1混合
10加工成顆粒。將乳化液廢水經預處理后進行水量調節，控制每平方米
生態綠地進水0. 8噸/d,停留時間為10小時。
其余同實施例1。
1權利要求
1、一種深度處理冷軋乳化液廢水的生態綠地，包括進水管、出水管及四周的隔墻，其特征在于，所述隔墻內從上往下依次為種植有耐污植物的土壤層、酶促生物填料層、粗煤渣層和黏土壓實層，總深度為800-1500mm，所述土壤層占總深度的8％～12％，酶促生物填料層占總深度的76％～82％，粗煤渣層占總深度的6％～8％，黏土壓實層占總深度的4％～6％。
2、 如權利要求1所述的冷軋乳化液廢水的生態綠地，其特征在 于，所述土壤層由土壤、草木灰、鋸末三種填料組合而成，其粒徑分 另寸為2 ~ 5mm、 1 ~ 2mm、 1 ~ 2mm,戶斤占體禾口、百分比分另'J為60 ~ 80%、 15 ~ 25%、 5~15%。
3、 如權利要求1所述的冷軋乳化液廢水的生態綠地，其特征在 于，所述酶^f足填料層由粘土和/或工業廢料混合加工成顆粒，并按質 量比30000-100000 : 1添加微生物生長促進劑，顆粒粒度0. 5-20mm。
4、 如權利要求3所述的冷軋乳化液廢水的生態綠地，其特征在 于，所述工業廢料為泥煤、煤石干石、粉煤灰中的至少一種，所述微生 物生長促進劑由普羅BE、 VB591、 BiNutrix-ww混合而成。
5、 如權利要求1所述的冷軋乳化液的生態綠地，其特征在于， 所述粗煤渣層粒度為10~20mm，所述黏土粒度小于20)am。
6、 如權利要求1所述的深度處理冷軋乳化液廢水的生態綠地， 其特征在于，所述生態綠地中還垂直設有多個穿過土壤層、酶促生物 填料層至粗煤渣層的過水擋墻。
7、 如權利要求6所述的深度處理冷軋乳化液廢水的生態綠地， 其特征在于，所述過水擋墻下端還設有過水管。
8、 如權利要求6所述的深度處理冷軋乳化液廢水的生態綠地， 其特征在于，所述過水擋墻每間隔3 8m設置一個。
9、 一種冷軋乳化液廢水深度處理方法，其特征在于，采用下述方法將經預處理后的冷軋乳化液廢水進行水量調節、布水后送入權 利要求1 ~ 8中任一項所述的生態綠地進行生物/生態處理，經由生態 綠地處理后的冷軋乳化液廢水經檢測合格后出水，通過水量調節控制 每平方米生態綠地進水0. 2 l噸/d,冷軋乳化液廢水的停留時間為 10-12小時。
10、如權利要求1~9中任一項所述的生態綠地在深度處理冷軋 乳化液廢水中應用。
全文摘要
本發明公開了一種生態綠地及其應用，以及冷軋乳化液廢水深度處理方法，解決了現有冷軋乳化液廢水深度處理投資、運行成本高、工藝復雜、管理不便、處理效果不理想、排水水質不穩定的問題。技術方案包括進水管、出水管及四周的隔墻，所述隔墻內從上往下依次為種植有耐污植物的土壤層、酶促生物填料層、粗煤渣層和黏土壓實層，總深度為800-1500mm。將乳化液廢水經預處理后進行水量調節送入生態綠地，使排水穩定達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996的一級排放要求，工藝簡單、投資運行成本低，極為適用于冷軋乳化液廢水的深度處理。
文檔編號C02F9/14GK101486523SQ20091006079
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月19日 優先權日2009年2月19日
發明者吳曉暉, 吳高明, 章北平, 波 肖, 胡智泉, 純 舒 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司