人工湿地水处理技术及其工程中的应用PPT课件

1、 人工湿地的概念人工湿地的概念 常见的人工湿地水处理技术常见的人工湿地水处理技术 人工湿地研究概况人工湿地研究概况 人工湿地的景观应用人工湿地的景观应用人工湿地水处理技术人工湿地水处理技术及其工程中的应用及其工程中的应用 人工湿地的概念人工湿地的概念 经过人为的干扰而形成的湿地经过人为的干扰而形成的湿地-广义的人工湿地广义的人工湿地 为达到特定的目的为达到特定的目的,通过工程手段营造的湿地环境，称作构建通过工程手段营造的湿地环境，称作构建型湿地或工程湿地型湿地或工程湿地-狭义的人工湿地狭义的人工湿地 人工湿地与天然湿地的比较人工湿地与天然湿地的比较相同点相同点 人工湿地的工作原理是参照天然湿地

2、的机理并强化的结果 人工湿地所选用的植物品种取自于天然湿地不同点不同点人工湿地是为污水和污泥处理而建造的工程设施人工湿地的水净化能力远远高于天然湿地人工湿地的植物品种是经过专门筛选的优化品种，其景观表现较为单一。人工湿地所用的填料是经过专门配比的; 适宜的填料是提高人工湿地净化效率的重要因素之一。为确保水处理效率,人工湿地的外形多为简单的几何形体 常见的人工湿地水处理技术常见的人工湿地水处理技术人工湿地的工作机理人工湿地的工作机理 水中主要污染物及其处理过程水中主要污染物及其处理过程: tn tp tss bod cod 重金属重金属 生物生化降解生物生化降解/植物吸收植物吸收 吸收吸收/沉降

3、沉降 过滤过滤/沉降沉降 生物生化降解生物生化降解/植物吸收植物吸收 生物生化降解生物生化降解/植物吸收植物吸收 植物吸收植物吸收/吸附吸附/沉降沉降 常见的人工湿地水处理技术常见的人工湿地水处理技术表流湿地表流湿地潜流湿地潜流湿地-垂直流潜流湿地系统垂直流潜流湿地系统 -水平流潜流湿地系统水平流潜流湿地系统暗埋式土壤处理系统暗埋式土壤处理系统 针对污泥进行处理和降解的措施。针对污泥进行处理和降解的措施。污泥床污泥床暗埋式土壤处理系统暗埋式土壤处理系统人工湿地的关键组成部分人工湿地的关键组成部分 基质基质沙砾、碎石或土壤，支撑高等植物，基质表面长满生物膜，沙砾、碎石或土壤，支撑高等植物，基质表

4、面长满生物膜，基质间布满植物根系，是人工湿地净化污水的主要部分。基质间布满植物根系，是人工湿地净化污水的主要部分。植物植物高等维管束植物。高等维管束植物。微生物及微型生物微生物及微型生物植物根系周围的区系微生物、基质表面生物膜植物根系周围的区系微生物、基质表面生物膜及周边的微生物，包括细菌、原生动物、次生动物、浮游植物、浮游及周边的微生物，包括细菌、原生动物、次生动物、浮游植物、浮游动物等。动物等。 布水系统布水系统 合理的布水是避免人工湿地堵塞的关键，同时提高了合理的布水是避免人工湿地堵塞的关键，同时提高了人工湿地的处理效率。人工湿地的处理效率。采用人工湿地处理污水是上个世纪采用人工湿地处理

5、污水是上个世纪70年代发展起来的一种新兴技术。年代发展起来的一种新兴技术。德国最早开展潜流型人工湿地的研究，早在德国最早开展潜流型人工湿地的研究，早在1974年，西德建成了世年，西德建成了世界上第一个人工湿地污水处理系统，经过几十年的发展，目前已经成界上第一个人工湿地污水处理系统，经过几十年的发展，目前已经成为较为成熟的技术体系，在欧美、加拿大、日本、澳洲、新西兰、巴为较为成熟的技术体系，在欧美、加拿大、日本、澳洲、新西兰、巴西、荷兰等国家已有较大规模的应用。西、荷兰等国家已有较大规模的应用。它经历了二个发展阶段：它经历了二个发展阶段：-第一阶段：第一阶段：1974年年1980年年 利用天然湿

6、地和氧化塘处理相结合来处理污水。它的优点是成本低，利用天然湿地和氧化塘处理相结合来处理污水。它的优点是成本低，运行费用低运行费用低; 缺点是处理效率较低，占用土地面积大。缺点是处理效率较低，占用土地面积大。 第二阶段：第二阶段：19801980年年现在现在 人工湿地的建设和推广阶段：以不同粒径的砾石作填人工湿地的建设和推广阶段：以不同粒径的砾石作填料并种植一定料并种植一定 类型植物的处理系统。以处理类型植物的处理系统。以处理生活污水和酸性矿石废水为主，并开始处理纺织工业和石生活污水和酸性矿石废水为主，并开始处理纺织工业和石油等工业废水。油等工业废水。它的优点是处理效率高，适应性强，不受地域限制

7、；它的优点是处理效率高，适应性强，不受地域限制；处理效果好，运行成本低。处理效果好，运行成本低。缺点是造价较高。缺点是造价较高。人工湿地的研究概况人工湿地的研究概况人工湿地的研究概况人工湿地的研究概况国家环保局环华南环境科学研究所于国家环保局环华南环境科学研究所于1990年年7月在深圳建起我国第月在深圳建起我国第一个人工湿地污水处理工程一个人工湿地污水处理工程白泥坑人工湿地污水处理系统，它白泥坑人工湿地污水处理系统，它代表了人工湿地在中国的研究与应用的开端。代表了人工湿地在中国的研究与应用的开端。当前有多家研究机构致力于人工湿地的研究开发工作，取得了一定的当前有多家研究机构致力于人工湿地的研究

8、开发工作，取得了一定的成绩，主要研究机构机构如下：成绩，主要研究机构机构如下： 华南环境科学研究所华南环境科学研究所 中国科学院水生生物研究所（武汉水生所）中国科学院水生生物研究所（武汉水生所） 深圳市环境科学研究所深圳市环境科学研究所 清华大学清华大学华南环境科学研究所华南环境科学研究所 侧重于针对微污染水体的高水利负荷人工湿地技术的研究、实践和推广侧重于针对微污染水体的高水利负荷人工湿地技术的研究、实践和推广现阶段，其技术趋于成熟，由初始的日处理现阶段，其技术趋于成熟，由初始的日处理1000吨的人工湿地发展到吨的人工湿地发展到20万吨万吨的大型湿地项目，运行稳定。的大型湿地项目，运行稳定。

9、中国科学院水生生物研究所（武汉水生所）中国科学院水生生物研究所（武汉水生所） 侧重于采用生物方法进行水体修复技术的研究，针对河湖的水体富营养化防侧重于采用生物方法进行水体修复技术的研究，针对河湖的水体富营养化防治为目标开展水生态环境保护和水生生物资源可持续利用研究，为维护和改治为目标开展水生态环境保护和水生生物资源可持续利用研究，为维护和改善内陆水体的生态环境、保护淡水资源、发展淡水渔业提供理论依据和技术善内陆水体的生态环境、保护淡水资源、发展淡水渔业提供理论依据和技术支撑。支撑。 在武汉东湖湖泊生态系统试验站成功地利用蒲草、野茭白、莲等水草品种净在武汉东湖湖泊生态系统试验站成功地利用蒲草、野

10、茭白、莲等水草品种净化水体，并利用沉水水生植物进行湖水保持，取得突出成绩。化水体，并利用沉水水生植物进行湖水保持，取得突出成绩。承担承担“滇池蓝藻水华污染控制技术研究滇池蓝藻水华污染控制技术研究”课题课题清华大学清华大学 在滇池的水环境治理工程中，清华担任在滇池的水环境治理工程中，清华担任“滇池面源污染控制技术研究滇池面源污染控制技术研究”的课题。的课题。该项目是我国首次进行的湖泊流域面源污染综合控制技术与管理的重该项目是我国首次进行的湖泊流域面源污染综合控制技术与管理的重大研究，实现了大规模、多学科的面源污染控制技术集成与管理创新大研究，实现了大规模、多学科的面源污染控制技术集成与管理创新研

11、究和示范。研究和示范。 人工湿地在景观工程中的应用人工湿地在景观工程中的应用人工湿地在景观工程中适宜用作水体的源水处理及水质保持设施,也是很好的环境教育设施人工湿地是水处理设施，所以呈现工程化的景观。国内较为常用的模式是以生物塘和碎石床为主体的交替排列系统，呈现出挺水植物区与浮叶区的交替并互为映衬的景观。人工湿地在景观工程中的应用人工湿地在景观工程中的应用人工湿地主要设计参数人工湿地主要设计参数: 入水及出水水质入水及出水水质 主要污染物的去处效率主要污染物的去处效率 日常运行的水利负荷日常运行的水利负荷 水的日处理量水的日处理量 冬季运行的水利负荷冬季运行的水利负荷 水处理估算单价水处理估算

12、单价人工湿地景观设计要点人工湿地景观设计要点: 总图位置总图位置交通便利交通便利 相对独立相对独立 日照充足日照充足 天然坡地天然坡地 竖向设计竖向设计高入低出高入低出 小型车辆通行小型车辆通行 防洪排涝防洪排涝安全防护安全防护生物塘的安全防护生物塘的安全防护 二次污染的防治二次污染的防治 功能安排功能安排限定的游人活动空间限定的游人活动空间 游人活动与水质的关系游人活动与水质的关系景观化处理景观化处理塘床的边缘软化塘床的边缘软化 植物设计植物设计 水渠水口的景观化水渠水口的景观化国内人工湿地应用的工程实例国内人工湿地应用的工程实例针对微污染水体云南江川湿地面积：1000m2玉溪星云湖处理湖水20万吨/日迄今为止，日处理量最大的人工湿地水利负荷1m3/m2.天处理费用：0.05元/吨江川江川1000m3/d人工湿地（人工湿地（iv类水类水ii类水）全景类水）全景一级生物塘一级生物塘进水口进水口一级砾石床一级砾石床二级生物塘二级生物塘二级砾石床二级砾石床龙道河湿地项目北京太伟运动休闲度假村生活污水处理及回用工程北京太伟运动休闲度假村生活污水处理及回用工程成都活水公园成都府南河上的一颗明珠，建于成都府南河上的一颗明珠，建于19961996年年 ，是我国第一个湿，是我国第一个湿地与景观相结合的生态公