湿地设计方案分解.doc

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1、湿地处理城市生活污水初步设计方案1.湿地概况1.1湿地的概念湿地是指不问其为天然的或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水，包括低潮时水深不超过6m的海水水域。湿地是一类既不同于水体，又不同于陆地的特殊过渡类型生态系统，是水生、陆生生态系统界面相互延伸扩展的重叠空间区域。1.2湿地的作用湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统，它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源，而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源（被称为“生物超市”）以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染调节气候（被称为“大地之肾”）、补充地下水、控制土壤侵蚀等方面均起到重要作用。1.

2、3湿地的分类：湿地类型多种多样，通常分为自然和人工两大类。自然湿地包括沼泽地、泥炭地、湖泊、河流、海滩等；人工湿地主要有水稻田、水库、池塘等。2湿地组分在污水净化中的作用及机理：2.1湿地植物在污水降解中的作用及机理2.1.1植物在污水净化中的机理植物在生长过程中能吸收污水中的无机氮、磷等营养物质，供其生长发育。污水中氨氮可以被植物直接摄取，合成植物有机氮，然后通过收割植物去除。而污水中的有机氮多通过系统中微生物的降解来达到去除的目的。污水中无机磷在植物吸收及同化作用下可转化为植物的ATP、DNA、PNA等有机成分，然后通过植物的收割而从系统中去除。目前，通常的污水二级处理工艺对污水

3、中氮、磷的去除效率不高，仅能达到20％~40％，而用于污水处理的湿地植物通常都具有生长快、生物量大和吸收能力强的特点，因此它们在生长的过程中可以通过吸收而去除大量的氮、磷等营养元素，从而成为去除污水中氮、磷等营养元素的一个简单有效且费用低廉的工具。例如，研究表明香蒲每年每公顷可吸收2630kg氮、403kg磷和4570kg钾。除营养元素外,大型水生植物还可吸收铅、镉、砷、汞和铬等重金属，以金属螯合物的形式蓄积于植物体内的某些部位，达到对污水和受污染土壤的生物修复。湿地植物可以将重金属积累在植物组织内。重金属在一般植物中的积累量为0.1~100μg/g，但也有一些特殊植物超量积累重金属

4、。植物对污水中重金属的去除作用还表现在植物的产氧作用使根区含氧量增加，促进了污水重金属的氧化和沉降。污染物中有机物和氮的降解所需的两个重要因素是微生物和氧，生长在湿地中的挺水植物能够对氧进行运输、释放和扩散作用。植物可将空气中的氧转运到根部，在植物根区周围的微环境中依次出现好氧区、兼氧区和厌氧区，有利于硝化、反硝化反应和微生物对磷的过量积累作用，达到除氮、磷的效果，另一方面通过在厌氧条件下有机物的降解、或开环、或断成简单分子、小分子，提高对生物难降解有机物的去除效果。湿地植物还具有过滤和抑藻等效应。湿地植物的这些独特作用使得它对污水中许多污染物都有很好的去除效果，针对不同的污染物种类

5、其去除机理也不尽相同。2.1.2植物在污水净化中的作用湿地植物对氮的去除作用主要是：氨的挥发作用、NH4+的阳离子交换作用、吸收、硝化和反硝化作用等。植物通过根部根毛周围充满氧气的液体薄膜中的好氧微生物的硝化作用，可将NH4+转化成气体，释放到大气中。除此之外，植物本身也可以吸收一部分NH4+，NH4+进入植物后通过氨化反应将其去除，消除其对植物的毒害作用。湿地植物对氮的去除作用：地植物对磷化物的处理除作为营养成分吸收外，还可以通过在苗床基质中的吸附、络合和沉淀反应来去除。一般认为人工湿地系统对磷的去除途径主要是基质的吸附沉淀作用。人工湿地系统中7%~87%的磷是通过基质的吸附沉淀作

6、用而被去除的。2.2湿地土壤（基质）在污水降解中的作用及机理湿地土壤（基质）是湿地植物的直接支撑者，湿地土壤的类型、结构和肥力状况直接决定湿地植物的类型、数量和质量，并通过食物链影响湿地动物的类群、生长和发育，最终影响湿地生态系统的物质生产。同时湿地土壤（基质）也是湿地微生物、湿地土壤动物的生活场所，是土壤微生物和土壤动物生活的“基质”。湿地土壤（基质）通过影响植物和微生物来影响污水的净化。2.2.1湿地土壤（基质）在污水净化中的机理湿地土壤是湿地化学物质转化的介质，也是湿地植物营养物质的储存库。湿地土壤的有机质含量很高，有较高的离子交换能力，因此，土壤可通过离子交换转化一些污染物，

7、并且可以通过提供能源和适宜的厌氧条件加强氮的转化。对于磷而言，土壤颗粒对磷酸盐的吸收是一个重要的转化过程，吸收能力依赖于黏土矿物中铁、铝、钙的表现或对土壤有机质的束缚。除了吸收过程外，磷酸盐也可以同铁、铝和土壤组分一起沉降，这些过程包括磷酸盐在黏土矿物中的固定以及磷酸盐同金属的复合。湿地土壤对有毒物质的“净化”机理，主要是通过沉淀作用、吸附与吸收作用、离子交换作用、氧化还原作用和代谢分解作用等途径实现的。2.2.2湿地土壤（基质）在污水净化中的作用湿地土壤