污水處理中人工濕地強(qiáng)化技術(shù)探究

1、污水處理中人工濕地強(qiáng)化技術(shù)探究【摘要】隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水 平逐漸提高，污水處理問(wèn)題日益嚴(yán)重，在污水處理過(guò)程中， 可建立人工濕地系統(tǒng)來(lái)解決，人工濕地系統(tǒng)是一種綜合的生 態(tài)系統(tǒng)，具有成本低、效率高、簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，得到了廣泛的 應(yīng)用。本文主要針對(duì)污水處理中的人工濕地強(qiáng)化技術(shù)進(jìn)行研 究，提供參考幫助?！娟P(guān)鍵詞】污水處理，人工濕地，強(qiáng)化技術(shù)，研究 中圖分類號(hào)：x702文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a一. 前言近些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，同時(shí)帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境 污染，水污染問(wèn)題尤其突出，隨之污水處理技術(shù)得到廣泛的 應(yīng)用，其中人工濕地技術(shù)在生態(tài)文明建設(shè)中優(yōu)勢(shì)顯著，因此 應(yīng)用廣泛。但人工濕地技術(shù)的局限性使其難以得到

2、最大范圍 的應(yīng)用，下面將進(jìn)一步研究分析污水處理中的人工濕地強(qiáng)化 技術(shù)。二. 人工濕地處理技術(shù)的分類目前國(guó)內(nèi)外常見的人工濕地主要有3種形式，垂直流人 工濕地、表面流人工濕地和潛流人工濕地。垂直流人工濕地 的填料床深度一般為潛流人工濕地的2倍左右，且深床結(jié)構(gòu) 容易堵塞，造價(jià)較高，主要用于精處理和某些工業(yè)廢水的處 理。因此用于城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活污水處理的主要是表面流和潛 流人工濕地兩種形式，表面流人工濕地對(duì)廢水的處理過(guò)程也 就是濕地的植物，基質(zhì)和微生物之間的物理、化學(xué)、生物過(guò) 程的相互作用，其運(yùn)行受氣候環(huán)境影響大、在寒冷的冬季需 考慮冰凍情況，表面流人工濕地成熟其短，只需要3-4個(gè)月， 表面流人工濕地通

3、常是利用天然沼澤，廢棄河道等洼地改造 而成，因而建設(shè)費(fèi)用比其它人工濕地要低。潛流型人工濕地 維持在基質(zhì)床的表面下，這類濕地的基質(zhì)一般由礦石和粗砂 組成，從而能提供較多的孔隙使得污水能迅速滲漏到整個(gè)基 質(zhì)床，充分利用了基質(zhì)表面生長(zhǎng)的生物膜和豐富的植物根 系，同時(shí)又具有保溫性、處理過(guò)程受氣候影響小等特點(diǎn)。三人工濕地處理技術(shù)的應(yīng)用人工濕地也可利用處理多種廢水，其中包括城鎮(zhèn)廢水、 城鎮(zhèn)初期雨水，農(nóng)業(yè)徑流、工業(yè)廢水、造紙廢水、礦山酸性 排水，填埋場(chǎng)滲流液以及污水處理廠出水的深度處理?？梢?根據(jù)特定的氣候條件及廢水的特性來(lái)設(shè)計(jì)和建造人工濕地。 傳統(tǒng)的二級(jí)活性污泥處理方式投資多、耗能大、運(yùn)行管理要 求高，對(duì)

4、控制城市環(huán)境污染起到了一定的作用，但污水處理 廠的建立和運(yùn)行給政府帶來(lái)了沉重的財(cái)政負(fù)擔(dān)，隨著我國(guó)城 市發(fā)展速度加快，污水處理能力明顯滯后，而許多中小型城 市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低，可選用的污水處理技術(shù)少，缺乏具有一 定操作管理和技術(shù)水平的人員，這是水污染控制的重點(diǎn)和難 點(diǎn)，而人工濕地的優(yōu)越性恰好彌補(bǔ)了污水處理中的資金和技 術(shù)的嚴(yán)重不足，建立人工濕地處理城市污水，可以達(dá)到環(huán)境、 經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益的統(tǒng)一，不僅使污水得到了凈化，而且出水 可以直接發(fā)展水稻種植和漁業(yè)養(yǎng)殖，這樣就解決了人工濕地 面積大的問(wèn)題。四.人工濕地強(qiáng)化技術(shù)研究1基質(zhì)強(qiáng)化（一）基質(zhì)去除污染物質(zhì)的原理基質(zhì)又稱為填料，一般由土壤、細(xì)沙、粗砂、礫石

5、、灰 渣及石灰石、沸石、鵝卵石等一種或幾種組成。在基質(zhì)本身 的理化性質(zhì)和體系中的物化環(huán)境共同作用之下，污染物質(zhì)被 有效地過(guò)濾、沉降和吸附。（二）新型基質(zhì)的開發(fā)應(yīng)用從凈化效果上看，基質(zhì)的主要貢獻(xiàn)在于對(duì)磷的去除?；?質(zhì)中ca、fe和al等元素的含量決定了其對(duì)磷的吸附能力， 富含鈣和鐵鋁的基質(zhì)除磷能力強(qiáng)。一些新型人工基質(zhì)能顯著 提高磷的吸附率。brix等研究了潛流人工濕地中10余種沙 質(zhì)及幾種不同人工基質(zhì)（細(xì)碎的大理石、硅藻土、蛭石和方 解石）對(duì)磷吸附能力，發(fā)現(xiàn)方解石和細(xì)碎大理石（兩者的含鈣 量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他基質(zhì)）對(duì)磷的吸附能力最好，且柱狀試驗(yàn)表 明，方解石和細(xì)碎大理石的除磷率比天然沙石高出25% 7

6、5%。sakadevan等比較了土壤、沸石和爐渣作為潛流型濕 地基質(zhì)的除磷效果，發(fā)現(xiàn)爐渣的吸磷能力最大°gray等的研 究表明，以鈣化海藻為基質(zhì)的潛流型人工濕地系統(tǒng)對(duì)磷的去 除率髙達(dá)98%,明顯高于以礫石作基質(zhì)時(shí)的情況，去除效果 和頁(yè)巖或礦渣相當(dāng)。njau等認(rèn)為，浮石層土壤作為潛流人工 濕地的基質(zhì)具有從廢水中除去磷的良好潛力：浮石層土壤是 火山爆發(fā)而形成的多孔性火山巖，富含fe、al、ca和mg, 比表面積大(13. 4m / g),不僅為吸附磷提供大的吸附表面, 而且為微生物的附著提供場(chǎng)所。研究表明浮石層土壤對(duì)磷的 吸附符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)，并且吸附作用受到質(zhì)量傳遞的限制， 增加液體的流

7、速能增加正磷酸鹽的吸附速度。將浮石層土壤 與日本風(fēng)化花崗巖比較，發(fā)現(xiàn)兩者的a1含量在同一數(shù)量級(jí) 上，但前者對(duì)fe、ca、mg和ti的含量明顯高于后者。用伊 利石礦、粘土、鈣的化合物混合而成的輕骨料也有作為人工 濕地基質(zhì)潛在應(yīng)用價(jià)值。研究表明，在輕骨料的生產(chǎn)過(guò)程中 加入更多的ca,可顯著提高對(duì)磷的吸附能力；并且在輕骨料 懸浮系統(tǒng)中，當(dāng)溶液中的磷負(fù)荷下降時(shí)，磷的解吸附作用并 不發(fā)生。(三) 不同基質(zhì)的組合針對(duì)不同的污染物，選用不同的基質(zhì)及其組合不同的基 質(zhì)對(duì)同種污染物質(zhì)的處理能力是不同的，并且某些基質(zhì)的組 合要優(yōu)于單一基質(zhì)的處理能力。因此，可根據(jù)污水中的污染 物的種類、特征選取不同的基質(zhì)或采取幾種

8、基質(zhì)的組合。如處理以ss、cod和bod為特征污染物的污水時(shí)，可選用土壤、 細(xì)沙、粗沙、礫石、灰渣或碎瓦片中的一種或幾種作為基質(zhì);如以除磷為主，可選用石灰石作為基質(zhì)；而要去除tn、tp,最好采用沸石-石灰石組合的基質(zhì)；而采用沸石作填料的濕地系統(tǒng),對(duì)暴雨徑流有較好的綜合凈化能力2.組合工藝的強(qiáng)化組合工藝的強(qiáng)化包括不同類型濕地組合的復(fù)合型濕地 系統(tǒng)和濕地與其它工藝的結(jié)合。cooper等研究了垂直流和水 平流人工濕地相結(jié)合的組合工藝，改工藝能相互彌補(bǔ)，各展 所長(zhǎng)。作為一種二級(jí)或者深度處理的人工濕地技術(shù)有很廣闊 的應(yīng)用前景。張晟等考察了推流床-下行流-上行流、下行流 -上行流-推流床、好氧塘-下行流、下行流-兼性塘、推流床 -下行流、下行流-上行流、推流床等8種不同工藝組合人工 濕地系統(tǒng)對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化湖泊水體中磷的去除規(guī)律，證明了下行 流-上行流復(fù)合垂直流濕地具有最佳的除磷效率。戴世明等 對(duì)滴濾池/人工濕地組合工藝處理農(nóng)村生活污水進(jìn)行了研 究，結(jié)果表明該組合工藝處理農(nóng)村生活污水是完全可行的， 對(duì)污染物的去除也能夠達(dá)到很高的程度，而且運(yùn)行費(fèi)用僅為 0. 23元/m3。賀峰等對(duì)生物膜-人工濕地組合工藝處理城鎮(zhèn) 生活污水的研究表明，bbfr-ivcw聯(lián)合工藝在處理小城鎮(zhèn)污 水方面能相互