人工湿地污水处理技术及工程应用

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1、全国污水处理节能减排新技术、新工艺、新设施高级研讨会论文集人工湿地污水处理技术及工程应用张统，李志颖(总装备部工程设计研究总院，北京市lo0028)人工湿地工艺是20世纪七十年代发展起来的一种新型污水处理技术，是对天然湿地系统的模拟与强化。人工湿地污水处理系统是将污水有控制地投配到土壤经常处于水饱和状态，并生长有芦苇、香蒲等水生植物的土地上，污水在沿一定方向的流动过程中经耐水植物和土壤联合作用而得到净化的一种土地处理系统。1人工湿地的分类及特点1．1人工湿地的分类根据污水在湿地中水面位置和水流方向的不同，人工湿地可分为：表面流型人工湿地和潜流型人工湿地。(1)表面流型人工湿地水面

2、位于湿地填料层以上，水深一般0．3m～0．5m，水流呈推流式前进(图1)。污水从人口以一定速度缓慢流过湿地表面，部分污水或蒸发或渗入地下，出水由溢流堰流出。近水面部分为好氧层，较深部分及底部通常为厌氧层。在此种类型的湿地中，主要种植挺水植物，如芦苇、香蒲、水葱、灯心草等。浮水植物系统和沉水植物系统，常归为水生植物塘系统。种植挺水植物的自由水面人工湿地(FWS型)多应用于生活污水的深度处理，也有用于处理矿山废水，城市和地表径流，工业废水等。FWS型湿地水力负荷一般较低，达到同等处理效果的条件下，其占地面积要比潜流型大，并且易受季节影响，但其投资少，运行费用低，维护简单。图1表面流人

3、工湿地示意图2潜流型人工湿地该系统水面位于湿地填料以下。它是近年来被广泛研究和应用的湿地处理系统。根据湿地中水流形态，可分为水平流(HF)、竖向流(VF)和复合流3种潜流式人工湿地。水平潜流式湿地水流从进口起在根系层中沿水平方向缓慢流动，出口处设集水装置和水位调节装置(图2)。由于该系统中好氧生化反应所需氧气主要来自大气复氧，数量不足，因而导致脱氮效率不高。但对·48·*缱．埠^IⅢ地7{m处目技$＆l：RRⅢB01)．C01)和瞩盒膳的』：除效果”，受平n影响亦较HHO畦W#Ⅸ目2水}*漉Ⅲ人Immie目垂直}恃漉式湿地其水{j!【疗向和根系膳‘^垂n状态，Ⅲ水收集系统一般设枉

4、湿地底部(图3)，!-j水甲潜耕c蜊棚比，苴作川jc!l=于提高r氧¨污水及垃料q-的转移敢毕，由F儿嵌层为渗透忡良盘『的砂层．水^负荷一般较高，其埘N、P上除敢粜较好，但对ss的去睬则较差。目3

5、直m^Im地i窟目复合游漉式魁地麒水件漉志既有水平流．也钉嚷由漉(罔4)。刚时也r4选用不M帆物多缎串联使JH。采用复台垂直流人T湿地处理城镇居民巾话污水的研究丧叫．J￡jtNH，一N、rP、COD。、BOO，、TSS、细蔺总数和浊度的去除牢均高选80％以hm水水质达剑『目家杂川水怀准。此外，山于芦管j{有较强的_I{{系亢氧能力．适F放种在床体巾朐：分之一范闸。菱草具有较好的氮磷吸附

6、作用和较弱的根系克氧性能，适于栽种在床体后：分之二段内。利川两者措配的复台植物球人J：滟地综台净化效果优J‘单机物人丁温地。成都市活水公硝^1：§{地塘眯系统采刚茸蒲、芦苇等近30种女^地植物，监测得其m水水质选刊国家地表水Ⅲ类水域水质标准12人工涟地去除污染物的机理人【湿地对污水的处州有十分复杂的净化机理。一般认为，人【湿地生态系统是通过物理、化学及生化反应。豇协M作川净化污止。片cIT物理作用主要是过滤、沉积作用，污水进^湿地，经过填科层及密集的植物茎叶和根系，n，咀i=￡滤，截留污水tft的悬浮物．并机${在填料中；化学反应主要指化学0C淀、吸附，离于交换和瓴化还原反府等．

7、这衅化学厦应的发生{蟹取决于所选择的填料类碰；乍化厦啦主竖指微小物在"铤、)E毓发版钮状态F，通址”环、断键分解成简怛升于、小分子等作川．实现时污染物的降斛和』、除。眭q-构成人r濉地的4个基本錾索郁l；卉啦I虫的净化n水能力，兜儿址人1湿地填料中微生物种群枉污水净化过程中起到极其币婪的作川。全国污水处理节能减排新技术、新工艺、新设施高级研讨会论文集图4垂直复合潜流式人工湿地示意图人工湿地填料主要由土壤、砂、卵石、人工介质等组成，土壤往往被看成足高效的“活过滤器”，它的净化功能主要由下列要素组成：①绿色植物根系的吸收、转化、降解和生物合成作用；②土壤中的细菌、真菌和放线菌等微生物

8、的降解、转化和生物的固定化作用；③土壤的有机、无机胶体及其复合体的吸收络合和沉淀作用；④土壤的离子交换作用；⑤土壤和植物的机械截留作用；⑥土壤的气体扩散作用。土壤的净化能力受气候和其他环境条件的影响，在温暖的植物生长季节，对生物可降解的有机污染物，上述要素中①、②、③项起主要作用；对无机盐类、营养元素和重金属等污染物，①、④项起重要作用；对那些易挥发的或者可以转化为气态污染物的，则⑥项起主导作用。还有研究认为含有机质丰富的填料有助于吸附各种污染物，如含CaCO，较多的石灰石有助于