人工濕地污水處理技術(shù)

人工濕地污水處理技術(shù)李強|詹鵬2胡卓1(1.湖南省長(cháng)沙梅溪湖實(shí)業(yè)有限公司湖南長(cháng)沙410205;2.湖南省中南林業(yè)科技大學(xué)湖南長(cháng)沙 410004)摘要結合筆者的工程研究經(jīng)驗,敘述了人工濕地污水處理技術(shù)的定義、形式、組成、原理。人工濕地作為一個(gè)特殊的濕地系統,是正在不斷得到研究應用和發(fā)展的污水處理實(shí)用新技術(shù),具有投資低,出水水質(zhì)好，抗沖擊力強,增加綠地面積，改善和美化生態(tài)環(huán)境,操作簡(jiǎn)單,維護和運行費用低廉等優(yōu)點(diǎn)。這項技術(shù)適合我國國情,尤其適合廣大農村、中小城市的污水處理,具有極廣闊的應用前景。關(guān)鍵詞人工濕地;污水處理;濕地組合;去 除機理中圖分類(lèi)號:X703文獻標識碼:B1人工濕地定義微生物指植物根系周?chē)膮^系微生物、基會(huì ) 被填料及其表層所形成的生物膜吸附并質(zhì)表面生物膜及周邊的微生物，同時(shí)還有附著(zhù),截留于人工濕地的填料中。人工濕地與天然濕地是兩個(gè)不同的概原生動(dòng)物、次生動(dòng)物及浮游動(dòng)物等?；|(zhì)系污水中的磷主要是以有機磷和無(wú)機磷念，實(shí)際工作中,常有混淆。根據《人工濕地指人工濕地池床中填充的沙礫、碎石或土兩種形式存在，其去除途徑主要為微生物污水處理工程技術(shù)規范》(HJ 2005-2010)壤,主要起支撐高等植物生長(cháng),基質(zhì)表面附同化填料吸附植物吸收及污泥沉淀幾種文件的定義,人工濕地系指“人工筑成水池著(zhù)微生物形成生物膜的作用。形式。理論研究及工程實(shí)踐均表明,磷的去或溝槽，底面鋪設防滲漏隔水層，充填- -實(shí)際運行中，人工濕地系統的污水凈除是以填料吸附及污泥沉淀為主D定深度的基質(zhì)層,種植水生植物,利用基化功能并不僅僅是基質(zhì)植物、微生物各自3.2懸浮物的去除質(zhì)、植物、微生物的物理.化學(xué)、生物三重凈化功能簡(jiǎn)單加合的結果。作為一個(gè)人工懸浮物的去除主要通過(guò)填料的過(guò)濾、協(xié)同作用使污水得到凈化”的一種工程生態(tài)系統,人工濕地發(fā)揮出“1+1+1>3"的系污泥沉淀及根系附著(zhù)來(lái)完成。高水力負荷構造體"。天然濕地系指有高等植物的水環(huán)統效應,達到高效持續的污水凈化效果。人工濕地污水處理系統中的藻類(lèi)物質(zhì)及ss境,包括沼澤、淺水湖泊、自然河道、水域湖的去除率可以達到99%以上四。濱帶、農田濱水公園等。3人工濕地污染物去除機理3.3有機污染的去除人工濕地系統中，不溶性有機物主要2人工濕地的形式和組成人工濕地污水處理是物理、化學(xué)和生通過(guò)沉淀過(guò)濾作用而被截留;可溶性有機物處理相結合的過(guò)程。其物理處理過(guò)程主物則通過(guò)系統填料及植物根系表層所衍生2.1人工濕地形式要是過(guò)濾和吸附，化學(xué)處理過(guò)程主要是氧的生物膜吸收、吸附及降解過(guò)程而去除。其按照污水流動(dòng)方式，將人工濕地分為化分解，生物處理過(guò)程主要是吸收利用和降解的過(guò)程由 多種微生物通過(guò)好氧和厭氧表面流人工濕地和潛流人工濕地。潛流型分解。人工濕地污水處理系統所針對的污代謝來(lái)完成叫。人工濕地有水平流(Horizonal flow )和垂直染物主要為氮、磷、懸浮物(SS).有機物.3.4重金屬的去除流( Vertical flow )兩種形式”。按照人工濕地(BOD. .COD)、重金屬及病原體。人工濕地對重金屬的去除主要集中在工程工藝組合方式，可分為表面流人工濕3.1氮磷的去除植物對重金屬的去除作用上，包括植物的地、水平潛流人工濕地.垂直潛流人工濕地人工濕地內氮的去除主要依靠氨化、穩定、生物富集和攝取吸附。另外還可以通以及復合型人工濕地明。不同工藝類(lèi)型都硝化1反硝化、植物吸收和填料吸附幾種過(guò)植物揮發(fā)、甲基化等作用達到目的。濕地有其所針對處理的特定污染物，單一工藝方式問(wèn)。填料對重金屬的固著(zhù)和吸附也是去除重金形態(tài)的人工濕地往往不能完全滿(mǎn)足污水處在氨化菌的作用下，有機氮化合物分屬的一個(gè)重要途徑啊。理的要求，因此復合型人工濕地是人工濕解轉化為氨態(tài)氮,此過(guò)程為氨化作用。好氧地建設的常態(tài)化工藝組合。條件下，硝化細菌將銨離子(NH;)轉化為4人工濕地系統的組合與運行2.2人工濕地組成硝酸鹽氮(NO:)和亞硝酸鹽氮(NO;),此過(guò)人工濕地污水處理系統是- - 套復雜程為硝化作用。厭氧的條件下,反硝化菌將中國煤化工處理系統一般的、完善的生物凈化處理系統,其組成要件硝酸鹽氮(NO;)和亞硝酸鹽氮(NO2)還厲MHCNMHG理工藝和末端分別是植物、微生物及基質(zhì)以。為氮氣，并部分釋放到空氣中的過(guò)程為反處理工藝三個(gè)部分組成。不同類(lèi)型的污水植物系指高等維管柬植物，包括挺水硝化作用。處理工藝組合不盡相同,一些工程的預處植物、浮水植物、浮葉植物和沉水植物等。另外,- -些形態(tài)穩定不易分解的氮體,理和前處理工藝合二為-，或沒(méi)有末端處理「藝。沙濾池過(guò)濾、紫外線(xiàn)消毒或配藥消毒等。人工濕地工藝設計0U1.環(huán)境科學(xué)2010,23(3):4.1預前處理系統-4.實(shí)際T程中，預處理系統屬于污水進(jìn)入5人工濕地需注意的因素[5]汪俊三.人工濕地污水處理技術(shù)[M].廣州.人工濕地污水處理系統前的物理工藝，一般華南環(huán)境科學(xué)研究所,2007:20-25.包括欄污格柵、緩沖池、沉砂池及快速滲濾池5.1防滲[6盧少勇,金相燦,人工濕地氮的去除機理[).等,往往結合相關(guān)T藝進(jìn)行,如緩沖池結合沉對于以水源補給為目的的人工濕地,滲生態(tài)學(xué)報, 2006, 26(8):2670- 2677.砂池建造。前處理系統是指人工濕地污水處漏會(huì )導致補給水源不足.降 低濕地的功能;對17|盧少勇,金相燦人工濕地的磷去除機理[]-理工程的前端處理工藝，其主要作用是通過(guò)于以污水處理為目的的人工濕地，滲漏會(huì )導生態(tài)環(huán)境,2006, 15(2):391-396.生物降解，降低污染負荷、分解大顆粒污染致地下水源的污染。人工濕地的建設,必須考8]汪俊三,覃環(huán)高水力負荷人工濕地處理富物,將復雜的有機物轉化為簡(jiǎn)單的無(wú)機物等。慮防滲、防漏”。人工濕地防滲的方式有素混營(yíng)養化湖水0].中國給水排水.2005.21(2):1-4常見(jiàn)的前處理I.藝包括生物塘、水解酸化池、池底、鋼混池底、素土夯實(shí)+土工膜防滲等。[9]湯顯強,黃歲櫟.人工濕地去污機理及其國接觸氧化池等。5.2維護管理內外應用現狀UI. 水處理技術(shù)207,33(2):4.2人工濕地主體處理T藝人工濕地水位控制和管理是影響植物成9-13.主體處理1:藝即表面流人工濕地、垂直活的關(guān)鍵間。-般在栽植后的10d~ 1sd,以[10]竇磊,周永章.酸礦水中重金屬人工濕地潛流人濕地及水平潛流人T濕地3種工藝3cm - Scm的淺水管護為主。待植物生長(cháng)恢復處理機理研究0.環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2006,29類(lèi)型。一般主處理T.藝所占面積約為整個(gè)工并開(kāi)始分生分蘗開(kāi)始，水位降低平至填料表(11):109- 11.1程面積的60% ~ 70%左右,所以稱(chēng)為主體處理面。后期正常管理階段.可以將水位降到填料[11]耿琦鵬,洪劍明,人工濕地凈化污水機理表層3cm- 5cm以下。正常管理階段的植物，研究進(jìn)展[]1.南水北調與水利科技,2006.4(5):4.2.1表面流人工濕地根據植物長(cháng)勢,每年清理1~2次。第一次為.43-45.表面流人1I.濕地指污水在基質(zhì)層表面生長(cháng)高峰期的7月~8月,第二次為次年開(kāi)春[12]蘆秀青.垂直流人工濕地水力學(xué)規律與數以上，從池體進(jìn)水端水平流向出水端的人萌發(fā)前的1月-2月。只清理- -次的,以初春學(xué)模型研究[M].武漢:華中科技大學(xué),2010.1濕地。表面流人工濕地的水力負荷較低,為主。[13]汪俊三.植物碎石床人工濕地污水處理技對水體的凈化處理效果有限。其主要通過(guò)術(shù)和我的工程案例.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版構建好氧環(huán)境來(lái)降解水體污染，并利用植6結語(yǔ)社,2009:13.物根系、莖表組織等器官的吸收作用來(lái)去[14]吳振斌.復合垂直流人工濕地[M].北京:科除部分營(yíng)養物質(zhì).沉淀部分絮狀物以達到凈(1)人工濕地作為一門(mén)新興的學(xué)科和應學(xué)出版社,2008:54.化水質(zhì)的目的叫。用技術(shù)，對于我國生態(tài)型社區的建設具有非[15]劉紅,劉學(xué)燕人工濕地植物系統優(yōu)化管4.2.2垂直潛流人L.濕地理研究UI. 農業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2004.23(5)常重要的意義和作用。垂直潛流人工濕地是指污水垂直通過(guò)池(2)人工濕地的建設要注重其環(huán)境效應1003- 1008.體中基質(zhì)層的人工濕地。垂直潛流人工濕地和社會(huì )效應。提倡人工濕地建設的最觀(guān)化和(責任編輯:周蓓)中水體從床體表層縱向流向填料床(填料粒功能化，使人工濕地在具備污水處理功能的徑: 1.0cm- 2.0cm )的底層。床體處于相對不飽同時(shí)還能改善周邊環(huán)境.提升社區品質(zhì)。和狀態(tài),氧氣通過(guò)污水的垂直滴落、大氣擴散(3)全國農村環(huán)境污染防治規劃綱要與植物的傳輸進(jìn)入濕地系統，使系統滿(mǎn)足好(2007年~2020年)提出.要在我國的廣大農氧處理的要求。垂直潛流人T濕地系統硝化村進(jìn)行污水處理的推廣與應用，而人工濕地能力較強.對氨氮的去除效果較好叫。正是其推廣的模式之一。切合我國農村環(huán)境4.2.3水平潛流人I濕地實(shí)際，探討出一-套切實(shí)有行的農村污染人工水平潛流人工濕地為污水在基質(zhì)層表面濕地綜合整治方案將是其推廣應用的當務(wù)之以下，從池體進(jìn)水端水平流向出水端。水平急。陜西水利潛流人工濕地的填料系統(填料粒徑:2.0cm~ 6.0em),處于底部伏氧、中部兼氧和參考文獻上:部好氧的狀態(tài)，適宜濕地系統內微生物(1] Hy 2005- 2010.人工濕地污水處理工程技的好氧和厭氧代謝，對各種有機污染的處術(shù)規范[S].中國環(huán)境科學(xué)出版社,2011.理效果相對較好1。[2]吳振斌復合垂直流人工濕地[M].北京:科4.3后處理I藝學(xué)出版社,2008:3.中國煤化工人王濕地系統的后處理工藝，也叫末端3]劉雯,崔理華、水平流-垂直流復.MHCNM HG處理工藝，通常起到殺菌消毒、強化出水水地.系統對污水的凈化效果研究[].農業(yè)環(huán)境科質(zhì)、改善最觀(guān)效果等的作用。常用的I藝主要學(xué)學(xué)報,2004.23(3):604-606.包括表流濕地和好氧生物塘(水景塘)造景、[4]楊文婷,王德建厭氧池-兩級復合型潛流