污水处理新技术论文-人工湿地的机理、应用现状及前景分析

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1、人工湿地的机理、应用现状及前景分析《污水处理新技术》结课论文学校：华北水利水电大学院：环境与市政工程学院学号：201111801姓名：马成联系电话：13303810196人工湿地的机理、应用现状及前景分析1.概述目前，我国城市污水处理率仅为20%左右，其中绝大部分的污水处理厂采用的是活性污泥法、氧化沟法、间歇性活性污泥法等处理工艺。这些处理法具有投资高、能耗高、运转管理要求高、处理效果受进水水质及水量变化影响大等不足之处。随着我国经济的发展，需处理的污水量越来越大，处理要求越来越高，而现有的污水处理技术由于其高昂的投资和运行费用，使得各种二级、三级处理技术难以大面积推广。20世纪70年代提出的

2、一种经济有效的污水处理手段———人工湿地技术，为综合解决上述问题提供了一种新的选择。2.人工湿地的构造、特点、类型及处理效果人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统，类似“自然沼泽地”但由人工建造和监督控制。是一种人为地将石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成基质，并有选择性地植入植物的污水处理生态系统。  天然湿地是处于水陆交接相的复杂生态系统，而人工湿地则是处理污水而人为设计建造的，工程化的湿地系统，是近些年出现的一种新型的水处理技术，其去除污染物的范围较为广泛，包括有机物、氮（N）、磷（P）、悬浮物（SS）、微量元素、病原体等，其净化机理十分复杂，综合了物理、化学和生物的三种作用，

3、供给湿地床除污需要的氧气；同时由于发达的植物根系及填料表面生长的生物膜的净化作用、填料床体的截留及植物对营养物质的吸收作用，而实现对水体的净化。其优点主要有：投资省、能耗低、维护简便，脱氮除磷效果好、病源微生物去除率高，可与水景观建设有机结合。人工湿地对有机物有较强的处理能力。不容性有机物通过湿地的沉淀、过滤可以很快从废水中截流下来，被微生物加以利用；可溶性有机物则可通过微生物的吸附及微生物的代谢过程被去除。废水中大部分有机物的最终归宿是被异养微生物转化为微生物细胞及二氧化碳和水。废水中氮主要通过植物吸收和微生物的硝化、反硝化作用被去除，其中植物吸收只去除了污水中小部分的氮，而污水中氮的去除主

4、要是通过微生物的硝化、反硝化作用来完成的。人工湿地比传统活性污泥处理系统(一般无法完成反硝化作用)具有更强的氮处理能力。人工湿地对磷的去除是植物吸收、微生物去除及物理化学作用3方面共同作用的结果。废水中无机磷在植物吸收及同化作用下可变成植物的有机成分，通过植物的收割而去除。物理、化学作用包括填料对磷的吸附及填料与磷酸根离子的化学反应。微生物对磷的去除包括它们对磷的正常同化(将磷纳入其分子组成)和对磷的过量积累。其中，填料的物理、化学作用对于磷的去除贡献最大。 人工湿地的净化机理：人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物的三种作用。实地系统成熟后，填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成

5、生物膜。废水流经生物膜时，大量的SS被填料和植物根系阻挡截留，有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被去除。湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。 植物在碎石等基质内为微生物群落创造有力的活动场所，同时形成整个人工湿地系统绿化的一部分，因此植物的选择很重要。高等水生维管植物一般可作为人工湿地的种植植物。美国对芦苇、香蒲、灯心草、水葱、竹等植物净化污水进行过大量研究。深圳市白泥坑人工湿地栽种了芦苇、灯心草、蒲草处理污水。选择植物时注意的是： （1）耐污能

6、力和抗寒能力能力强，又易于本乡土生长。最好以本乡土植物为主。（2）根系发达，茎叶茂密。、（3）抗病除害能力强。（4）有一定的经济价值。选择好的人工湿地的栽种植物以后，应考虑到兼性塘中种植净水能力强的水生植物如凤眼莲、浮萍、水葱等，放养耐污能力强的鲤、鲫等鱼种组成水生生物塘。此外，还应设计好整个人工湿地系统绿化工程，使之形成一个综合性生态系统它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，非

7、常适合中、小城镇的污水处理。 主要组成部分：人工基质、 水生植物、微生物。人工湿地对污水的净化是基质、水生植物和微生物 共同作用的结果。: 人工湿地可按污水在湿地床中流动的方式分为3种类型：地表流湿地、潜流湿地和垂直流湿地。地表流湿地（SFW，SurfaceFlowWetland）与自然湿地最为接近，绝大部分有机物的去除是由长在植物水下茎、杆上的生物膜来完成。但负荷低，不能充分利用填料及植物根系，