有关人工湿地用于污水处理的机制讨论

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 有关人工湿地用于污水处理的机制 讨论 摘要：随着社会的发展，人们越 来越认识到，想要单纯的利用化学工程 或者其他传统方法来解决污水处理问题 是很棘手的一个问题。因此人工湿地污 水处理的出现很是时候。它不仅具有很 好的污水处理能力，而且还具有很好的 生态功能，一方面它具有很好的美化环 境的功能，另一方面它在一定程度上也 弥补了生态系统中湿地的损失，因此在 未来的发展中，其前景是非常可观的。 中国论文网 /2/view-12908927.htm 关键词：人工湿地 污水 处理 机制 R123.3 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 一、人工湿地污水处理产生的背 景及其发展 人工湿地污水处理技术的发展最 早可追溯到 1903 您，英国约克郡 Earby 州建立了世界上第一个用于污水处理的 人工湿地（王世和.人工湿地污水处理技 术.科学出版社.2007 年 5 月.P1） 。 人工湿地污水处理技术作为一种 生态型的处理技术，在近一个度世纪以 来，在美国，欧洲，压住等国家，从开 始的开发式示范工程，到现在，已经发 展了很多的示范基地，产生了很多的成 功工程实例。特别是 20 世纪 60 年代初 德国 Kathe Seidel 博士具有开创意义的 一系列发现及其与 Kichuth 博士合作并 由 Kichuth 于 1972 年开发的“ 根区法” （the root zone-method） ，有力的推动了 人工湿地污水处理技术的试验研究，也 为其在全球的深入发展和广泛应用播下 了富有生命里的种子（王世和.人工湿地 污水处理技术.科学出版社.2007 年 5 月. P1） 。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 在中国，人工湿地处理技术起步 晚，但是发展却很快。这与中国的需要 是密切相关的，随着污染的加剧，水资 源的匮乏，我们需要寻找更为有效，快 捷，方便的技术方法来处理随水污染问 题，因此其发展的快速也不足为奇。 20 世纪 80 年代初开始从国外引 进这种先进的污水处理技术， “七五” 期 间湿地处理技术被列为科技攻关课题开 始了较大规模的研究。 1987 年天津市环科所在实验室规 模的人工湿地系统研究的基础上，建成 了我国第一座占地 6hm2、处理规模为 1400m3/d 的芦苇湿地处理系统，标志 着我国人工湿地污水处理系统的开始 （蒋克彬.彭松.张小海.李久义.农村生活 污水分散式处理技术及应用.中国建筑工 业出版社.2009 年 10 月.P191） 。 人工湿地作为一种生态型的污水 处理系统，对污染物的净化主要是通过 植物根的吸收，同时还有微生物的同化 和异化作用，再加上基质的辅助而实现 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 其净化功能的。由于其具有经济投入少， 运行成本低，工艺简洁，运行稳定，处 理效果好等诸多的优点，日益受到了国 内外学者及工程技术界的广泛关注。特 别是在脱磷，脱氮方面的效果显著，更 使其成为当今最具开发性的工艺技术之 一。目前除在城市生活污水处理中得到 广泛应用外，在来及渗滤液，奶酪加工 及畜牧养殖产排水，多种工业废水的处 理及污染为谁的深度净化，湖泊周边的 面源防护与生态修复等方面，均显示出 良好的应用前景。 二、人工湿地处理污水的特点及 其可能存在的问题 （一）人工湿地污水处理的特点 1.高效率 人工湿地的显著特点之一是其对 有机物有较强的降解能力。有关人工湿 地对二级污水处理厂出水试验的研究表 明，以二级污水处理厂出水作为原水的 条件下，人工湿地对 BOD 的浓度在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 5mg/L 左右，SS 小于 8mg/L。 我国大多数二级污水处理厂出水 中 N、P 的含量较高，湿地对 N、P 的 去除效率很高，可以达到 80%、90%以 上，传统的污水回用工艺对 N、P 的去 除率仅能达到 20%40%。污水中的氮 磷可以直接被湿地植物吸收，通过对植 物的收割而从污水和湿地中去除，另外， 氮还可以通过湿地中的微生物的硝化和 反硝化作用去除，磷则通过微生物的积 累和填料床的理化作用协同去完成。此 外，人工湿地对微量元素和病原体也有 相当高的去除率。 我国天津市环科院曾进行过生产 性人工湿地的研究，表一为其试验结果。 2.低成本 据国外统计，一般湿地系统在污 水处理方面投资和运行费用仅为传统的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 二级污水处理厂的 1/101/2。在污水 处理方面，由于人工湿地工艺无需曝气、 投加药剂和回流污泥，也没有剩余污泥 产生，因此可以大大节省运行费用，通 常只消耗少量电能，用于提高进水水位 （如果水位无需提升则无需这项费用） ， 处理费用一般仅为传统工艺的 1/51/6 左右。由于人工湿地基本上不需要机电 设备，故维护上只是清理管道及管理作 物，一般农民完全可以承担，只需个别 专业人员定期检查。高昂的运行费用常 常是我国开展污水回用的限制条件，而 人工湿地则避免了这些缺点。 3.低能耗、处理效果好 人工湿地需要的构筑物、处理设 备少，无需曝气、投加药剂和回流污泥， 因而可大大节省投资和运行费用。无需 复杂的维护技术，只需个别专业人员定 期检查和清理渠道及管理作物，一般人 员完全可以承担。人工湿地对有机物、 氮、磷的去除效果好，无需专门消毒去 除病源微生物，处理后的水一般可直接 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 排入湖泊、睡裤或河流中，也可以根据 实际情况用作冲厕所，洗车，灌溉、绿 化及工业回用等。 4.处理方式灵活 人工湿地污水处理系统由预处理 单元和人工湿地单元组成，其处理工艺 流程如图一所示。人工湿地可根据污水 处理厂的规模，可大可小、就地利用； 建设施工方便，通过合理的设计布局， 可将 BOD、SS、氮磷营养物、原生动 物、金属离子和其他物质处理达到有关 排放的标准。一般来说，与人工湿地组 合的预处理类构筑物类型有：格栅、初 沉池、化粪池、沼气净化池、稳定塘等。 构建湿地单元中的流态通常采用推流式、 阶梯进水式、回流式、综合式以及近年 来出现的上行流-下行流复合水流方式。 因此可以根据实际情况和处理水质的要 求，灵活的对人工湿地进行组合。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 （二）人工湿地污水处理可能存 在的问题 由于人工湿地的提出和发展还为 时尚短，技术发展尤其是理论研究仍相 对落后。下面我从三个方面总结了自己 觉得存在的问题。 1.不同植物对污水的处理效果是 不一样的，且其对生存环境的适应能力 也是不一样的，因此在选择植物的过程 中，由于各地区的气候条件，水分，温 度等的不同，对于植物的选择又是多种 多样的，因此在这个过程中选取的植物 可能不能达到自己想要的处理效果。另 一方面，植物栽种后的前三个月内，是 植物死亡的高发期，这短时间内，需要 管理人员适时的补充植物至到其适应。 因此不可太过自然人化，而忽视了人在 其中所要充当的作用。 2.基质填料在这个过程中也是十 分值得注意的，它尤其影响着磷的吸附 作用，所以应当选则恰当的填料，而且 填料在污水处理过程中很可能会堵住通 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 道，对水的处理是及其不好的影响。 3.微生物在这里也是不可或缺的 重要部分，它是整个系统中的分解者， 植物不能净化吸收的物质，也要通过微 生物来进行异化 incident，作用后供植 物利用，而微生物与植物的相互作用并 不是无条件的，微生物需要适合的环境 才能大量繁殖，以达到对污水的处理。 这里适合的环境是指对温度、PH、酸碱 度等等的要求，在选择微生物种群的时 候尽量选取那种适应性较好的微生物， 这样才能保证在不同的时间，污水的处 理能力不至于相差过大。 三、展望与思考 由于人工湿地的提出和发展还为 时尚短，技术发展尤其是理论研究仍相 对落后。由已有的研究报告看，人工湿 地的焦点主要集中在对二级出水的处理， 在用人工湿地处理污水或者初沉池出水 方面的资料尚有限。因此，使用湿地的 设计思想，基本上是进一步净化的过程。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 在人工湿地的应用中，主要依赖于经验， 且有过分放任自然条件，忽视人工强化 的倾向，因而影响了可以实现的高负荷 和处理效果。如对适合不同地区