本发明专利技术提出一种盐碱地退水中盐分的脱除方法，具体包括：构筑排水支沟和排水干沟、构筑拦污栅和清污平台和集水渠、构筑湿地塘、种植和收割湿地植物等步骤。该方法利用芦苇和香蒲等湿地植物，在较高盐碱度条件下生长和吸收盐碱地退水中的盐分，并通过收割芦苇和香蒲等湿地水生植物的方式完成盐碱地退水中盐分的脱除。当采用芦苇吸收退水中的盐分时，脱盐量可达210g～350g/m2，当采用香蒲吸收退水中的盐分时，脱盐量可达200g～310g/m2，本发明专利技术提出的盐碱地退水中盐分的脱除方法可有效降低盐碱地退水中的含盐量，减小对周围生态环境的影响，避免次生盐碱地的产生。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于人工湿地水处理方法与工艺
，具体涉及。
技术介绍
作为世界三大苏打盐碱化土地分布区之一的松嫩平原地区，是我国著名的农业、 畜牧业基地。1994-2000年，国家在大安古河道沿岸进行了盐碱地改水田的试验，通过灌溉淋洗带走土壤盐分，改善土壤状况，使沿岸地区粮食实现了增产，并逐步形成了盐碱地改水田来实现东北地区粮食增产的发展模式。然而，由于缺乏处理所开发盐碱地退水的措施，松嫩平原盐碱地改水田引起了农业退水污染，水田周围土地产生了土壤次生盐碱化问题，土壤性质发生了很大的变化，非盐碱土变为盐碱土，导致周围种植作物的土地产量下降。目前对含盐盐碱地农田退水的脱盐方法基本都是一些物理方法，主要包括电渗析法、反渗透法、砂滤法等方法。这些方法脱盐效率高，一般可去除30%以上的盐分，甚至可高达99. 3%。但是这些方法的缺点是处理成本高，前期投资大，不适用于水量大、含盐量低的农田退水。松嫩平原的湖沼湿地和低洼地、水泡地较多，湖沼湿地生长有大量湿地植物， 其中最多的植物为香蒲和芦苇。低洼地及一些不能改良的内陆水泡地可通过建造人工湿地的方式在恢复植被、修复生态环境的同时作为盐碱地退水的受纳水体处理农田退水。芦苇是一种多年水生或湿生的高大禾草，具有超强的水土适应能力与耐盐碱的特性。芦苇PH 的耐受上限为9. 0左右，在含盐量为15g/L的条件下芦苇生长不受水体中的盐分影响。香蒲也是一种多年生的挺水草本植物，生命力强，生长迅速，但是根系较浅，可与芦苇混种。经监测大部分盐碱地退水的PH在8. 3左右，含盐量在0. 3 1. 3g/L之间，香蒲和芦苇都可在盐碱地退水中正常生长。香蒲和芦苇具有较好的耐盐特性，并且灰分含量较高。如参考文献1:赵可夫，范海.盐生植物及其对盐渍生境的适应生理.北京科学出版社，2005: 25-172中的研究证明芦苇、大米草、盐蒿、水葱、香蒲等湿地植物都具有良好的耐盐特性，可被用来作为生物除盐的工具。如参考文献2:宁祖林，陈慧娟，王珠娜，等.几种高大禾草热值和灰分动态变化研究.草业学报，2010，19 (2) :241-247中记载了芦苇的灰分率约为 7. 89士 1. 09%，大于大部分植物。参考文献 3:Solano Μ. L, Soriano P. , Ciria Μ. P.. Constructed Wetlands as a Sustainable Solution for Wastewater Treatment in Small Villages , Biosystems Engineering, 2004,87 (1) :109_118 中记载了香蒲灰分率最高可达12. 3%。目前香蒲和芦苇的种植技术已经非常成熟，利用途径广并已形成产业化。 香蒲用途十分广泛，除了用于造纸、作为编织原材料外，幼叶基部和根状茎先端可作蔬食， 花粉还可入药，雌花絮可作枕芯和坐垫的填充物。芦苇质地细腻，纤维丰富，竹性强，用途广泛。苇秆可作造纸和人造丝、人造棉原料，也可作为为优良饲料。芦苇还可做成居家装饰， 或供编织席、帘等用。我国盐碱地退水水量很大，仅吉林西部每年用水就有3亿m3，TDS 一般在400 1200mg/L,这部分被淋洗下来的盐和碱，如果没有被科学地处理，随着时间的推移，势必造成非盐碱化土地的次生盐碱化与生态问题。由于我国现阶段对农用排水中的含盐量没有限定标准，也就是说对盐碱地退水中盐分的脱除没有要求，因此对盐碱地这类农用退水的处理未引起足够的重视。由于香蒲、芦苇等水生植物具有良好的脱盐效果，如加以植物收获， 通过在湿地塘中种植并收获耐盐水生植物将是一个有效的脱除盐碱地退水中盐分的措施。
技术实现思路
本专利技术提出，该方法利用香蒲和芦苇等可在较高盐碱度条件下生长的湿地植物来吸收盐碱地农田洗盐退水中的盐分，并通过秋季收割香蒲和芦苇等湿地水生植物的方式脱除盐碱地退水中的盐分。利用本专利技术提出的方法进行盐分脱除时，香蒲所含灰分为200g 310g/m2，其中Ca2+21. 1 31. lg/m2，K+44. 1 46. lg/m2， Mg2+8. 7 9. 3g/m2，Na+18. 8 19. 9g/m2，CF30. 7 42. 8g/m2，S042_22. 0 30. 9g/m2 ；芦苇所含灰分为 210g 350g/m2，其中 Ca2+3. 8 9. 6g/m2，K+5. 0 15. 3g/m2，Mg2+L 6 2. 9g/ m2，Na+2. 8 3. 3g/m2，Cl_13. 5 17. lg/m2, S042_20. 0 25. 7g/m2。通过这种方法可去除盐碱地农田洗盐退水中13 58%的盐分。其中，Na+脱除率为1 18%，S042_脱除率为27 100%, Ca2+脱除率为2 46%，Cl—脱除率为11 100%，Mg2+脱除率为6 100%，K+脱除率接近100%。本专利技术提出的脱除方法有效降低盐碱地退水中的含盐量，减小其对周围生态环境的影响，避免次生盐碱地的产生，且收割的湿地植物可用于造纸或加工为工艺品而获得经济效益。本专利技术提出，具体包括以下步骤步骤一构筑排水渠道(1)根据盐碱地面积构筑排水支沟所述的排水支沟的上表面沟宽为50 100cm，排水支沟深度为50 IOOcm ；排水支沟应根据地形平行布置，每条排水支沟的长度不宜超过800m，相邻两条排水支沟的间距不宜超过200m，构筑的排水支沟条数满足每300 500m2盐碱地构筑一条排水支沟。(2)构筑排水干沟，将多条排水支沟中的盐碱地退水集中流入排水干沟中后，从湿地塘的宽度方向的汇入口流入湿地塘中，所述的排水干沟与湿地塘的连接方式为水面平接。所述的排水干沟的上表面渠宽为1/1000XL 1/100XL，L为湿地塘宽度(该渠宽需经流速校核)；边坡系数1 1. 25，控制排水干沟的平均水深为湿地塘中平均水深的 1/2 4/5，排水干沟的超高为0. 3 0. 5m。所述的排水干沟迎水侧边坡采用PP纤维混凝土板护砌，渠道底部为低液限粘土。 若渠底土质无法达到要求可采用换土方法或铺设复合土工膜。渠道断面型式采用梯形。所述的超高是指排水干沟中水平面距离排水干沟的上表面的距离。步骤二 构筑拦污栅和清污平台在排水干沟上构筑拦污栅和清污平台(1)构筑拦污栅在距离湿地塘汇入口 10 20m处的排水干沟中布置第一道拦污栅，在距离第一道拦污栅3 20m处远离汇入口的方向上布置第二道拦污栅，第一拦污栅和第二拦污栅底部预埋入排水干沟渠坡土壤中，安装倾斜角度均为60° 75°，倾斜方向朝向汇入口方向，且第一拦污栅和第二道拦污栅的顶部均高于排水干沟中水面0. 1 0. 2m。(2)构筑清污平台分别在第一道拦污栅和第二道拦污栅与排水干沟的上部搭建清污平台，清污平台的宽度均大于等于0. 7m。步骤三、构筑湿地塘按照盐碱地与湿地塘的面积的比值满足9 1 19 1的关系，构筑湿地塘，所述的湿地塘面积为湿地塘上方的开口面积，所述的湿地塘能够容纳水的平均深度为0. 4 0. 8m,水超高为0. 6 0. 8m,最深水深小于等于1. 5m。所述湿地塘在宽度方向上设置有汇入口，用于排水干沟注水的进水口，湿地塘没有出水口。湿地塘的塘底为平底本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种盐碱地退水中盐分的脱除方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤一、构筑排水支沟和排水干沟，将盐碱地经排水支沟和排水干沟与湿地塘的汇入口连接：（１）构筑排水支沟：排水支沟的上表面沟宽为３０～５０ｃｍ，深度为３０～５０ｃｍ；长度不超过８００ｍ，间距不超过２００ｍ，构筑的排水支沟条数满足每３００～５００ｍ２盐碱地构筑一条排水支沟；（２）构筑排水干沟：排水干沟的上表面渠宽为１／１０００×Ｌ～１／１００×Ｌ，Ｌ为湿地塘宽度；排水干沟的边坡系数１～１．２５，控制排水干沟中平均水深为湿地塘中平均水深的１／２～２／３，排水干沟超高为０．３～０．５ｍ；步骤二：构筑拦污栅和清污平台：（１）构筑拦污栅：在距离湿地塘汇入口１０～２０ｍ处的排水干沟中布置第一道拦污栅，在距离第一道拦污栅３～２０ｍ处远离汇入口的方向上布置第二道拦污栅；（２）构筑清污平台：分别在第一道拦污栅和第二道拦污栅与排水干沟的上部搭建清污平台，清污平台宽度均大于等于０．７ｍ；步骤三、构筑湿地塘：所述的湿地塘在宽度方向上设置有汇入口，湿地塘容纳水的平均水深为０．４～０．８ｍ，水面超高为０．６～０．８ｍ，最深水深小于等于１．５ｍ；步骤四：种植湿地植物：（１）向湿地塘中注水，使湿地塘中平均水深为０～２ｃｍ，季节平均气温为１５～２５℃时，开始种植湿地植物，种植密度为８～１５株／ｍ２；（２）湿地植物生长到１５～２５ｃｍ的平均高度时，继续向湿地塘中注水，湿地塘中平均水深满足水面距离芦苇顶端１０～２０ｃｍ；（３）种植５０～９０天后施加有机肥，施肥量为１００～２００ｋｇ／亩；（４）种植１００～１８０天后按照步骤一中设计的湿地塘容纳的水的平均水深开始注入退水，退水从盐碱地流出后经汇水渠流入集水渠，再经集水渠流入湿地塘中；步骤五：收割湿地植物：种植１８０～２４０天后开始收割湿地植物，并从第一次收割湿地植物后，保持湿地塘中水深满足步骤一中设计的平均水深，每隔３３０～３８０天收割一次湿地植物。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉楠，康洪强，孙晖，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11
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