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[摘 要]本文分析了人工湿地技术的内涵,阐述了目前人工湿地的分类与特点,提出了人工湿地技术在生活污水处理中的具体应用策略,旨在实现生活污水的集中处理,提高资源的利用率,促进人工湿地技术的创新与发展。
[关键词]人工湿地技术 生活污水集中处理 应用
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)01-0387-01
一、人工湿地技术概述
我国城市化与工业化的进程,加剧了生活污水的排放,据统计,我国每年的污水排放量达数百亿吨,其中,24%的工业废水及4%的生活污水经过了一定的处理,80%的饮用水源遭到不同程度的污染。在污水处理过程中,人工湿地技术因其工艺设备简单、净化效果好且具备美学价值而被广泛的使用,该技术利用微生物、植物及基质组成的复合系统实现了生物、化学及物理的统一与协调。在废水净化及水环境修复过程中,其利用了过滤、离子交换、微生物分解、吸附、共沉及植物吸收的方法,实现了水资源的高效净化。人工湿地技术在生活污水、农业废水、城乡景观水、富营养化水体及酸性矿山排水中被广泛的应用,实现了废水的资源化与无害化。
(一)人工湿地技术的内涵
人工湿地是一种污水处理系统,主要由土壤(或沙粒、碎石等人工填料)及生长在其上的水生植物组成。人工湿地是人为创造的土壤、植物、微生物生态系统,其通过模拟天然湿地的结构,利用人工建造、监督及控制的方式,充分发挥了湿地系统净化污水的能力。在工程化湿地系统建造的过程中,通常选取具有一定长宽比及地面坡度的洼地,利用土壤及基质填料混合组成湿地的填料床,保证污水在填料缝隙及床体表面自由流动,将成长周期长的水生植物种植在床的表面,由此形成一个具有良好污水处理能力的生态系统。在实际的应用过程中,为保证系统良好的污水处理能力,会在湿地中加入必要的处理设施。
(二)人工湿地的分类与特点
通常而言,按照污水在人工湿地中的流动方式不同,可以将人工湿地划分为表面流人工湿地(surface flowwetland))与潜流型人工湿地(subsurface flowwetland)兩种。(如图1.2所示)其中,潜流型人工湿地又分为水平与垂直两种。
FWS系统与自然湿地类似,其工作原理为当系统中的污水流经湿地表面时,系统中植物根茎会有效的拦截污染物,同时,根茎上生成的生物膜具有降解污染物的作用。此类人工湿地操作简便、运行费用低,所需要的投资小,氮气不足之处为占地满级较大,树立负荷率较小,在我国北方地区,由于冬季湿地表面会结冰,夏季会滋生蚊虫,散发出臭味,所有,很少采用种种湿地系统。
SFS系统的原理为污水首先在湿地床的内部流动,污水在不断的运行过程中或进入配水系统,在湿地的一端均匀的进入填料床植物的根区。系统中的填料由表层土壤、中层砾石及底层小豆石组成,一般在表层种植耐水性的植物,如芦苇,其根系发达,可深入表土一下的砾石层,以交织成网的方式,与砾石构成具有透水性的系统,水性植物具有较高的输氧能力,保证了水环境的高浓度溶解氧,为微生物的生长及有机物的降解提供条件。潜流型人工湿地系统的主要特征表现在水流在地表下流动,有效的利用了系统中填料表面生长的生物膜及植物根系,其具有良好的保温性能,避免了蚊虫的滋生。系统中表层土及填料具有截留作用,延长了水流的停留时间,提高了污水处理的效果及能力。潜流型人工湿地系统的水力负荷及污染负荷大,对重金属污染指标的去除效果较好。在水平潜流人工湿地及垂直流人工湿地中,水平流的脱氮除鳞效果较差,在英美等国家潜流人工湿地被广泛应用。
二、人工湿地技术在生活污水集中处理中的应用
我国人工湿地技术应用于污水处理,是从“七五”期间开始的,1987年天津市环保研究所建成了首例芦苇人工湿地污水处理工程,开启了人工湿地污水处理的系统研究,在1989年建成的北京昌平自由水面人工湿地,与传统的二级处理工艺相比,其在工业废水及生活污水的处理上具有明显的优势。其后,深圳建成的白泥坑人工湿地示范工程,在不断的运转中,保证了良好的出水效果,出氨氮处理身上存在不足外,其他各项指标的处理均达到国家标准。一般而言,系统越复杂,其稳定性越高。早期的人工湿地在生活污水的处理中发挥了巨大的作用,较二级污水处理而言,人工湿地系统成本低,其出水效果好。人工湿地技术使用范围广泛,在各种污水的处理中被不断的使用。
作为改善水环境的一种有效的方法,人工湿地被应用于水库、地面微污染水体净化及湖泊周边面源污染拦截等实践中。例如,在石岩人工湿地工程中,高效复合垂直流人工湿地系统被应用,实现了水质的净化,在整个工程中,主要有湿地处理系统及前处理两部分,前处理中的粗细格栅与强化型酸化水解池有效保障了湿地系统的稳定性,提高了湿地处理寿命及处理效果在北京官厅黑土洼人工湿地中,水库滩地及库区水湾的有效利用,形成了具有稳定人工系统、塘及退水塘构成的复合湿地系统,实现了低温地区人工湿地设计、运行管理及植物选育等方面的技术突破。人工湿地技术应用于生活污水的处理,其具体的应用应以各个地区具体的实际情况为依据,制定出合理的设计参数取值范围,通过有效的湿地水位控制,实现生活污水的净化处理。
三、总结
综上所述,人工湿地技术造价及运行费用低于传统污水处理工艺,其土建施工简单,缓冲容量大,处理效果好,被广泛的应用于生活污水的处理,人工湿地技术应用于生活污水处理是实现污水处理,建设资源型社会的重要手段。
参考文献
[1] 孙国鼐,马静,汤萌萌.人工湿地技术在生活污水处理中的应用研究[J].北方环境,2013,11:78-82.
[2] 任庆,张洪林,张晶,刘佳宁.人工湿地污水处理技术的应用[J].辽宁城乡环境科技,2004,06:3-5.
[关键词]人工湿地技术 生活污水集中处理 应用
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)01-0387-01
一、人工湿地技术概述
我国城市化与工业化的进程,加剧了生活污水的排放,据统计,我国每年的污水排放量达数百亿吨,其中,24%的工业废水及4%的生活污水经过了一定的处理,80%的饮用水源遭到不同程度的污染。在污水处理过程中,人工湿地技术因其工艺设备简单、净化效果好且具备美学价值而被广泛的使用,该技术利用微生物、植物及基质组成的复合系统实现了生物、化学及物理的统一与协调。在废水净化及水环境修复过程中,其利用了过滤、离子交换、微生物分解、吸附、共沉及植物吸收的方法,实现了水资源的高效净化。人工湿地技术在生活污水、农业废水、城乡景观水、富营养化水体及酸性矿山排水中被广泛的应用,实现了废水的资源化与无害化。
(一)人工湿地技术的内涵
人工湿地是一种污水处理系统,主要由土壤(或沙粒、碎石等人工填料)及生长在其上的水生植物组成。人工湿地是人为创造的土壤、植物、微生物生态系统,其通过模拟天然湿地的结构,利用人工建造、监督及控制的方式,充分发挥了湿地系统净化污水的能力。在工程化湿地系统建造的过程中,通常选取具有一定长宽比及地面坡度的洼地,利用土壤及基质填料混合组成湿地的填料床,保证污水在填料缝隙及床体表面自由流动,将成长周期长的水生植物种植在床的表面,由此形成一个具有良好污水处理能力的生态系统。在实际的应用过程中,为保证系统良好的污水处理能力,会在湿地中加入必要的处理设施。
(二)人工湿地的分类与特点
通常而言,按照污水在人工湿地中的流动方式不同,可以将人工湿地划分为表面流人工湿地(surface flowwetland))与潜流型人工湿地(subsurface flowwetland)兩种。(如图1.2所示)其中,潜流型人工湿地又分为水平与垂直两种。
FWS系统与自然湿地类似,其工作原理为当系统中的污水流经湿地表面时,系统中植物根茎会有效的拦截污染物,同时,根茎上生成的生物膜具有降解污染物的作用。此类人工湿地操作简便、运行费用低,所需要的投资小,氮气不足之处为占地满级较大,树立负荷率较小,在我国北方地区,由于冬季湿地表面会结冰,夏季会滋生蚊虫,散发出臭味,所有,很少采用种种湿地系统。
SFS系统的原理为污水首先在湿地床的内部流动,污水在不断的运行过程中或进入配水系统,在湿地的一端均匀的进入填料床植物的根区。系统中的填料由表层土壤、中层砾石及底层小豆石组成,一般在表层种植耐水性的植物,如芦苇,其根系发达,可深入表土一下的砾石层,以交织成网的方式,与砾石构成具有透水性的系统,水性植物具有较高的输氧能力,保证了水环境的高浓度溶解氧,为微生物的生长及有机物的降解提供条件。潜流型人工湿地系统的主要特征表现在水流在地表下流动,有效的利用了系统中填料表面生长的生物膜及植物根系,其具有良好的保温性能,避免了蚊虫的滋生。系统中表层土及填料具有截留作用,延长了水流的停留时间,提高了污水处理的效果及能力。潜流型人工湿地系统的水力负荷及污染负荷大,对重金属污染指标的去除效果较好。在水平潜流人工湿地及垂直流人工湿地中,水平流的脱氮除鳞效果较差,在英美等国家潜流人工湿地被广泛应用。
二、人工湿地技术在生活污水集中处理中的应用
我国人工湿地技术应用于污水处理,是从“七五”期间开始的,1987年天津市环保研究所建成了首例芦苇人工湿地污水处理工程,开启了人工湿地污水处理的系统研究,在1989年建成的北京昌平自由水面人工湿地,与传统的二级处理工艺相比,其在工业废水及生活污水的处理上具有明显的优势。其后,深圳建成的白泥坑人工湿地示范工程,在不断的运转中,保证了良好的出水效果,出氨氮处理身上存在不足外,其他各项指标的处理均达到国家标准。一般而言,系统越复杂,其稳定性越高。早期的人工湿地在生活污水的处理中发挥了巨大的作用,较二级污水处理而言,人工湿地系统成本低,其出水效果好。人工湿地技术使用范围广泛,在各种污水的处理中被不断的使用。
作为改善水环境的一种有效的方法,人工湿地被应用于水库、地面微污染水体净化及湖泊周边面源污染拦截等实践中。例如,在石岩人工湿地工程中,高效复合垂直流人工湿地系统被应用,实现了水质的净化,在整个工程中,主要有湿地处理系统及前处理两部分,前处理中的粗细格栅与强化型酸化水解池有效保障了湿地系统的稳定性,提高了湿地处理寿命及处理效果在北京官厅黑土洼人工湿地中,水库滩地及库区水湾的有效利用,形成了具有稳定人工系统、塘及退水塘构成的复合湿地系统,实现了低温地区人工湿地设计、运行管理及植物选育等方面的技术突破。人工湿地技术应用于生活污水的处理,其具体的应用应以各个地区具体的实际情况为依据,制定出合理的设计参数取值范围,通过有效的湿地水位控制,实现生活污水的净化处理。
三、总结
综上所述,人工湿地技术造价及运行费用低于传统污水处理工艺,其土建施工简单,缓冲容量大,处理效果好,被广泛的应用于生活污水的处理,人工湿地技术应用于生活污水处理是实现污水处理,建设资源型社会的重要手段。
参考文献
[1] 孙国鼐,马静,汤萌萌.人工湿地技术在生活污水处理中的应用研究[J].北方环境,2013,11:78-82.
[2] 任庆,张洪林,张晶,刘佳宁.人工湿地污水处理技术的应用[J].辽宁城乡环境科技,2004,06:3-5.