造纸废水的芦苇人工湿地处理

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1、第24卷第3期滨州学院学报2008年6月Vol.24,No.3JournalofBinzhouUniversityJun.,2008【环境与生态研究】造纸废水的芦苇人工湿地处理12,1111夏孟婧,陆兆华,谢国莉,刘志梅,何小青(1.中国矿业大学恢复生态学研究所,北京100083;2.滨州学院,山东滨州256603)摘要:介绍了用于处理造纸废水的芦苇人工湿地的构造工艺、作用特点及类型,分析了不同构造工艺,不同类型的芦苇人工湿地的特征,并通过实例说明用了芦苇人工湿地处理造纸废水的效果,提出了芦苇人工湿地处理造纸废水的优势以及存

2、在的问题.关键词:芦苇人工湿地;造纸废水;处理中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:167322618(2008)0320018205人工湿地技术是近30年发展起来的一种废水处理新技术,自1974年第一个人工湿地污水处理的系统在西德建成以来,这方面的研究在世界范围内得到了迅速发展.人工湿地污水处理系统具有低投资、低运行费、低能耗、不需要复杂的维护、污染物质去除率较高等特点,并且与传统的二级生物处理工艺相比,[1]芦苇湿地的造价和运行费用低.因此,在一些地域广阔、滩涂较多的地方,可以因地制宜地建立人工湿地或利用现有的湿地

3、,利用湿地系统的水草、芦苇等水生植物的生命活动代谢作用、地表系统自然净化功能、土地吸收和吸附作用等因素,对经隔栅、絮凝等初步处理或二级生物处理后的废水作深度处理,使之达到国家规定的排放标准.选择芦苇作为人工湿地处理废水的植物有以下原因:(1)经过处理达到农业灌溉要求的造纸废水,对芦苇生长来源不再是废水,而是重要的新资源,因为它是淡水又比淡水富含有机物和氮磷等营养物质,可[2]以促进芦苇生长,提高产量.(2)芦苇对造纸废水具有净化作用,C.H.House的实验表明芦苇对氮、磷的去除能力非常强,而氮、磷是造纸废水中较难去除的物质

4、.(3)芦苇是优良的造纸原料,湿地中生长的芦苇可回用于造纸,实现生态纸业循环经济模式.1湿地的概念从生态学的角度看,湿地是陆地与水系之间的过渡区域,其地表水和表面积水的频度和持续时间很充[3]分,在正常的环境条件下能够供养适应于潮湿土壤植被的区域.湿地通常指有50%以上的生物物种为[4]水生或适宜于水生生境,平均积水深度少于或等于2m,必须有挺水或木本植物生长.1971年湿地公约将湿地定义为“:湿地系指不论其为天然或人工、长久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动,或淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过

5、6m的水域.”湿地是一种具有多种功能和使用价值的生态系统,在蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、降解环境污染等方面起着极其重要的作用.人工湿地就是利用自然湿地生态系统中物理、化学、生物的协同作用并通过人工设计建造的一种收稿日期:2008203206基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目(2006BAC01A13),国家自然科学基金资助项目(30770412)第一作者简介:夏孟婧(1985—),女,安徽岳西人,在读硕士,主要从事生态恢复研究.第3期夏孟婧,等造纸废水的芦苇人工湿地处理19新型污水处理工艺.2芦苇人工湿

6、地的基本构造和工艺芦苇人工湿地主要由3部分组成:(1)具有各种透水性的基质(如土壤砂、砾石).基质为植物提供物理支持,为各种复杂离子、化合物提供反应界面,为微生物提供附着.(2)适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物芦苇.芦苇对污水中污染物质具有吸收、吸附和富集作用.(3)生物种群.生物种群也对污水中污染物质有吸收、吸附和富集作用.处理系统是将污水有控制地投配到生长有芦苇的湿地上,污水在沿一定方向流动过程中,经过耐水植物芦苇和土壤(或其他基质)的作用得到净化.芦苇湿地污水处理系统由预处理单元和芦苇湿地单元组成.芦苇湿地单元中的流

7、态可以有多种形式,[5]常见的有以下4种:推流式、回流式、阶梯进水式和综合式(见图1).其中,阶梯进水式可以避免填料床前部的堵塞问题,有利于床后部的硝化脱氮作用的发生.回流式可以对进水中的BOD5和SS进行稀释,增加进水中的溶解氧浓度并减少处理出水中可能出现的臭味问题,出水回流还可以促进填料床中硝化和反硝化的脱氮作用.综合式则一方面设置了出水回流,另一方面还将进水分布到填料床的中部,以减轻填料[6]床前端的负荷.芦苇湿地污水处理系统的运行可根据污水处理规模的大小进行多种方式的组合,如单一式、串联式、并联式和综合式等.图1芦苇

8、湿地中的基本流向3芦苇人工湿地的作用和特点[7]芦苇人工湿地处理污水系统是一种污染生态系统,它是利用自然生态系统的物理、化学和生物的三[8]重协同作用来完成对污水的净化.芦苇人工湿地具多种重要的作用和特点:(1)吸收利用、吸附和富集作用.当污水通过芦苇湿地系统时,芦苇能从污水中吸收营养物质