本發(fā)明涉及一種處理工業(yè)廢水的植物遠紅外輻照富集除鉛裝置，屬于環(huán)境保護中的廢水處理領域。
背景技術(shù)：
電鍍廢水是一類對環(huán)境污染最嚴重和人類危害最大的工業(yè)廢水之一，其中的大多數(shù)金屬離子及其化合物易于被水中懸浮顆粒所吸附而沉淀于水底的沉積層中，長期污染水體。某些重金屬及其化合物能在魚類及其他水生生物體內(nèi)以及農(nóng)作物組織內(nèi)富集、累積并參與生物圈循環(huán)。
重金屬污染對于環(huán)境和人類造成的危害已越來越多地為人們所熟知，隨著全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的進一步實施，對電鍍廢水的處理要求也將日益嚴格。重金屬廢水是一個十分復雜的混合體系，用單一處理技術(shù)處理已經(jīng)很難達到處理要求。
目前國內(nèi)外用于處理電鍍廢水的方法主要包括以下幾種：
（1）吸附法：
吸附法是利用吸附劑活性表面對重金屬離子的吸引來去除廢水中的重金屬離子的一種方法。吸附劑的種類很多，常用的有活性炭，活性炭可以同時吸附多種重金屬離子，吸附容量大；但活性炭價格貴，使用壽命短，需再生，操作費用高。
（2）離子交換法：
離子交換法是利用水中離子與離子交換劑上的離子進行交換達到去除水中有害離子的目的。目前國內(nèi)外在用此法處理含鉛廢水上常用離子交換樹脂來處理。
（3）膜分離法：
膜分離是利用一種半透膜，在外界作用下，不改變?nèi)芤旱幕瘜W形態(tài)而達到分離的目的。它是一個高效的分離過程，分離過程能耗低，工作溫度為室溫，便于維護，設備的可靠性高，處理量和設備規(guī)模在很大的范圍內(nèi)變化，占地面積小，不會產(chǎn)生二次污染，但是膜價格昂貴，易受污染。
（4）生物絮凝法：
生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進行絮凝沉淀的一種除污方法。生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產(chǎn)生二次污染、絮凝效果好；但當前也存在著生產(chǎn)成本較高、活體絮凝劑保存困難、難以進行工業(yè)化生產(chǎn)的難題，大部分生物絮凝劑還處于探索研究階段。
目前，現(xiàn)有的含鉛電鍍廢水處理方法存在成本高、技術(shù)復雜、占地面積大、能耗高及重復利用率低等不足。因此，有必要擺脫現(xiàn)有的處理技術(shù)思路，開辟出處理含鉛電鍍廢水的新途徑，進而開發(fā)一種全新形式的電鍍廢水鉛離子處理技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種處理工業(yè)廢水的植物遠紅外輻照富集除鉛裝置，植物遠紅外輻照富集除鉛裝置左側(cè)下部設有進水閥門，右側(cè)下部設有排水閥門，裝置底部并排安裝有7支遠紅外輻照裝置，進水閥門與排水閥門上方設有1排植株固定支架，植株固定支架上并排固定有7株羽葉鬼針草植株，植株固定支架上方安裝有1套自動更換植株機械臂，并由位于裝置外部的機械臂控制單元進行自動控制，自動更換植株機械臂上方并排安裝有7支日光燈，日光燈上方設有植物營養(yǎng)液槽，其上設有1排植株固定支架，植株固定支架可容納7株羽葉鬼針草植進行恢復再生處理，植株固定支架上方為羽葉鬼針草植株恢復再生艙，其頂部為1道輕鋼滑軌，輕鋼滑軌上安裝有1套植株葉片剪切分離裝置，該裝置底部為1支真空抽吸式鋸盤，裝置頂部設有葉片殘渣排口。
經(jīng)過pH值調(diào)節(jié)處理后（處理后pH值為6.0~7.0）的含有鉛離子的電鍍廢水通過位于植物遠紅外輻照富集除鉛裝置左側(cè)下部的進水閥門進入裝置內(nèi)部，會與并排固定在植株固定支架上的羽葉鬼針草植株的根系接觸，同時，位于裝置底部的遠紅外輻照裝置啟動，向羽葉鬼針草植株的根系發(fā)射遠紅外輻射，以激發(fā)其富集吸收廢水中鉛離子的生物活性作用，廢水中的鉛離子被羽葉鬼針草植株根系吸收后，在裝置內(nèi)部安裝的日光燈的照射下，羽葉鬼針草植株開始進行蒸騰作用，鉛離子即會隨著植物體內(nèi)部的水分被轉(zhuǎn)運并最終富集在其葉片中，吸收富集到一定量鉛離子的羽葉鬼針草植株經(jīng)過在機械臂控制單元控制下的自動更換植株機械臂的抓取移動操作，被替換至羽葉鬼針草植株恢復再生艙中，此時，位于輕鋼滑軌之上的植株葉片剪切分離裝置開始工作，其下部安裝的真空抽吸式鋸盤可將富集有鉛離子的植株葉片剪切并抽吸至植株葉片剪切分離裝置中，其葉片殘渣最終由葉片殘渣排口排出裝置，并進行外運處理，經(jīng)過葉片剪切加工后的植株，其根系可從植物營養(yǎng)液槽中吸收各種營養(yǎng)物質(zhì)，并逐步生長出新的葉片，使其最終得以恢復再生，可被再次替并進行鉛離子的富集吸收，此過程按照一定的時間周期往復進行，同時，經(jīng)過羽葉鬼針草植株根系吸收凈化鉛離子后的廢水，通過位于裝置右側(cè)下部的排水閥門排出本裝置，并進入下一處理工序；其中，pH值調(diào)節(jié)池的作用是將經(jīng)過一次沉淀的廢水pH值調(diào)節(jié)至6.0~7.0，以滿足植物遠紅外輻照富集除鉛裝置的入水pH值要求；其中，硝化反應池的作用是將廢水中各種含氮物質(zhì)氧化成硝酸鹽氮，以利于后端生物脫氮池的除氮凈化工序；其中，生物脫氮池的作用是將廢水中的硝酸鹽氮通過生物氧化作用加以分解去除。
其中，植物遠紅外輻照富集除鉛裝置的廢水有效容積為265m3，其遠紅外輻照裝置的工作電壓為45V，能夠產(chǎn)生頻率為1.8×103GHz的遠紅外線輻射。
其中，植物遠紅外輻照富集除鉛裝置的植物營養(yǎng)液槽中使用氮、磷、鉀三成分復合型營養(yǎng)液，其氮、磷、鉀的含量分別為：4.25%、0.58%和0.96%。
其中，植物遠紅外輻照富集除鉛裝置的真空抽吸式鋸盤的工作電壓為220V，額定功率為2.3kW，真空抽力為1.73×104Pa。
通過本系統(tǒng)處理后的廢水，其鉛離子的去除效率可達99.3%。
本發(fā)明的優(yōu)點在于：
（1）本除鉛裝置擺脫了現(xiàn)有的含鉛電鍍廢水處理技術(shù)思路，創(chuàng)造性的利用了羽葉鬼針草能夠吸收富集水中鉛離子的生物特性，將羽葉鬼針草植株預先進行處理，使其植株根系茂盛生長，并將含鉛廢水輸送至羽葉鬼針草的根系處，同時，對其根系進行遠紅外輻照刺激，羽葉鬼針草在此條件下會對廢水中的鉛離子產(chǎn)生快速而高效的富集吸收，從而達到去除廢水中鉛的目的。
（2）同時，本除鉛裝置還創(chuàng)新設計了全自動的植株更換、再生程序，顯著節(jié)省了人力和物力。
（3）本除鉛裝置采用了先進的植物凈化修復技術(shù)，無需使用任何有毒有害化學物質(zhì)，從而避免了引入危害更大的化學物質(zhì)的風險。
（4）本除鉛裝置技術(shù)路線先進，能夠達到理想的凈化效果，運行維護成本較低，有利于大范圍推廣應用。
附圖說明
圖1是植物遠紅外輻照富集除鉛裝置的示意圖。
圖中：51-進水閥門、52-羽葉鬼針草植株、53-遠紅外輻照裝置、54-植株固定支架、55-自動更換植株機械臂、56-機械臂控制單元、57-日光燈、58-植物營養(yǎng)液槽、59-植株葉片剪切分離裝置、510-真空抽吸式鋸盤、511-葉片殘渣排口、512-輕鋼滑軌、513-羽葉鬼針草植株恢復再生艙、514-排水閥門。
具體實施方式
如圖1，一種處理工業(yè)廢水的植物遠紅外輻照富集除鉛裝置，外殼由不銹鋼材質(zhì)構(gòu)成，其左側(cè)下部設有進水閥門51，右側(cè)下部設有排水閥門514，裝置底部并排安裝有7支遠紅外輻照裝置53，進水閥門51與排水閥門514上方設有1排植株固定支架54，植株固定支架54上并排固定有7株羽葉鬼針草植株52，植株固定支架54上方安裝有1套自動更換植株機械臂55，并由位于裝置外部的機械臂控制單元56進行自動控制，自動更換植株機械臂55上方并排安裝有7支日光燈57，日光燈57上方設有植物營養(yǎng)液槽58，其上設有1排植株固定支架54，植株固定支架54可容納7株羽葉鬼針草植進行恢復再生處理，植株固定支架54上方為羽葉鬼針草植株恢復再生艙513，其頂部為1道輕鋼滑軌512，輕鋼滑軌512上安裝有1套植株葉片剪切分離裝置59，該裝置底部為1支真空抽吸式鋸盤510，裝置頂部設有葉片殘渣排口511；經(jīng)過pH值調(diào)節(jié)處理后（處理后pH值為6.0~7.0）的含有鉛離子的電鍍廢水通過位于植物遠紅外輻照富集除鉛裝置5左側(cè)下部的進水閥門51進入裝置內(nèi)部，會與并排固定在植株固定支架54上的羽葉鬼針草植株52的根系接觸，同時，位于裝置底部的遠紅外輻照裝置53啟動，向羽葉鬼針草植株52的根系發(fā)射遠紅外輻射，以激發(fā)刺激其富集吸收廢水中鉛離子的生物活性作用，廢水中的鉛離子被羽葉鬼針草植株52根系吸收后，在裝置內(nèi)部安裝的日光燈57的照射下，羽葉鬼針草植株52開始進行蒸騰作用，鉛離子即會隨著植物體內(nèi)部的水分被轉(zhuǎn)運并最終富集在其葉片中，吸收富集到一定量鉛離子的羽葉鬼針草植株52經(jīng)過在機械臂控制單元56控制下的自動更換植株機械臂55的抓取移動操作，被替換至羽葉鬼針草植株恢復再生艙513中，此時，位于輕鋼滑軌512之上的植株葉片剪切分離裝置59開始工作，其下部安裝的真空抽吸式鋸盤510可將富集有鉛離子的植株葉片剪切并抽吸至植株葉片剪切分離裝置59中，其葉片殘渣最終由葉片殘渣排口511排出裝置，并進行外運處理，經(jīng)過葉片剪切加工后的植株，其根系可從植物營養(yǎng)液槽58中吸收各種營養(yǎng)物質(zhì)，并逐步生長出新的葉片，使其最終得以恢復再生，可被再次替并進行鉛離子的富集吸收，此過程按照一定的時間周期往復進行，同時，經(jīng)過羽葉鬼針草植株52根系吸收凈化鉛離子后的廢水，通過位于裝置右側(cè)下部的排水閥門514排出本裝置，并進入下一處理工序；其中，植物遠紅外輻照富集除鉛裝置5的廢水有效容積為265m3，其遠紅外輻照裝置53的工作電壓為45V，能夠產(chǎn)生頻率為1.8×103GHz的遠紅外線輻射；其中，植物遠紅外輻照富集除鉛裝置5，其植物營養(yǎng)液槽58中使用氮、磷、鉀三成分復合型營養(yǎng)液，其氮、磷、鉀的含量分別為：4.25%、0.58%和0.96%；其中，植物遠紅外輻照富集除鉛裝置5，其真空抽吸式鋸盤510的工作電壓為220V，額定功率為2.3kW，真空抽力為1.73×104Pa。
通過本系統(tǒng)處理后的廢水，其鉛離子的去除效率可達99.3%。