人工濕地對農(nóng)村生活污水的處理（ppt）

人工構(gòu)建土壤濕地對農(nóng)村生活污水的處理水資一班韓偉昌110300106農(nóng)村污水現(xiàn)狀我國有3億多農(nóng)村人口喝不到安全的飲用水，其中大約超過60是因為人為因素導致的水質(zhì)不達標。96的農(nóng)村沒有排水系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)，直接排入周邊的河流湖、泊，造成了水環(huán)境的污染。生活污水也是疾病傳播擴散的源頭，容易造成部分地區(qū)傳染病、人畜共生病的肆虐。首先農(nóng)村生活污水一般沒有固定的排污口，排放口比較分散，具有排放量小、點多、面廣等特點。其次農(nóng)村生活污水主要包括洗滌、洗浴和廚房用廢水及人、畜、糞、尿和家禽養(yǎng)殖廢水，具有污染物成分簡單，易處理，水量變化大等特點。農(nóng)村污水的特殊性農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀國內(nèi)應用較多的農(nóng)村污水處理技術(shù)有化糞池、沼氣池、氧化塘、土地處理、氧化溝等。國際主要應用生物膜技術(shù)、人工濕地、土地處理等。人工濕地是20世紀70年代發(fā)展起來的技術(shù)，具有高效率、低成本、出水品質(zhì)高，但其占地面積大、衛(wèi)生條件差、受季節(jié)影響大。土地處理系統(tǒng)是在用污水灌溉農(nóng)田的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的也是一種污水處理的生態(tài)工程技術(shù)。但土地處理系統(tǒng)不適合處理有機負荷大、酸堿度高的污水，因為土壤淺層容易發(fā)生嚴重的堵塞，另外處理效果也與當?shù)赝寥李愋陀嘘P(guān)系。本實驗采用的處理系統(tǒng)借鑒了土地處理系統(tǒng)和人工濕地的優(yōu)點，并取長補短開發(fā)了有自身特色的新型污水處理技術(shù)。試驗裝置共四層第一層為綠化層，第二層為土壤層，第三層為活性污泥基質(zhì)層主要為活性污泥粘土和沙子，第四層為碎石層，碎石直100MM150MM依次增加。氣候條件試驗地安徽蚌埠屬亞熱帶季風性氣候，雨量充沛，四季分明。年平均氣溫151度，1月氣溫最低，平均氣溫1度，7月氣溫最高，平均氣溫287度。年降水量9054MM，夏季4674MM，春季2005MM,秋季1607MM,冬季704MM。人工土壤濕地自2010年10月開始啟動，采用連續(xù)進水方式。系統(tǒng)經(jīng)歷了啟動和穩(wěn)定運行階段，啟動階段主要以植物生長和培養(yǎng)微生物為目的。2010年11月系統(tǒng)進入穩(wěn)定運行階段正式試驗。配水試驗中系統(tǒng)進水采用模擬蚌埠地區(qū)生活污水配水，系統(tǒng)進水量150L/D,連續(xù)進水，水力停留時間為25天，水力負荷為014M/MD。取樣2010年11月至2011年10月進行系統(tǒng)監(jiān)測，分析進水出水及沿程取樣管的水質(zhì)，每周兩次下午5點取樣。檢測方法樣品在規(guī)定時間內(nèi)按照國家環(huán)境監(jiān)測標準的方法進行污染指標測定。季節(jié)變化對CODCR變化的影響圖二表明，從總體趨勢來看，隨季節(jié)的變化濕地中CODCR的變化依次是夏季春季秋季冬季。4,5月份為春季，植物生長迅速，根系對有機物的吸收在增加。在夏季達到頂點，最高達90。在8月份植物由成熟逐漸枯萎，對有機物的吸收也開始降低。值得注意的是季節(jié)的變化即植物的生長狀態(tài)對CODCR的總體變化趨勢影響并不大，在冬季，CODCR去除率仍達74，出水CODCR仍低于40MG/L。可見植物在CODCR去除過程中作用并不占主要地位，甚至較小。氨氮去除效率的季節(jié)性變化規(guī)律從圖三中可以看出，氨氮的去除效果隨季節(jié)的變化趨勢與CODCR，但變化程度要較CODCR大很多，由此可見氨氮的去除效果更容易受季節(jié)變化的影響。主要原因是，人工土壤濕地中氨氮的去除主要依靠好氧硝化細菌的硝化作用和植物的吸收作用。硝化細菌為好氧微生物，對溫度的變化非常敏感，夏季溫度高，硝化細菌的活性高數(shù)量多，同時植物光合作用增加了水中的氧，有利于硝化作用另一方面夏季對氨氮的吸收也增強，吸收率98。秋季植物枯萎對氮的吸收下降，溫度降低也使硝化細菌活性降低，導致氨氮去除率下降。由于土壤層起到一定保溫作用，使處在系統(tǒng)中部的硝化細菌在冬天也能保持一定的活性。TP去除效率的季節(jié)變化規(guī)律從圖4可以看出，夏季總磷去除率最高，春秋冬季的總磷去除率相差不大，總體變化趨勢同CODCR，但變化程度要比CODCR大很多。土壤濕地中磷主要通過植物吸收和土壤吸附及土壤的物理化學作用去除，微生物作用較小。土壤對磷的作用不收季節(jié)和溫度的影響，因此總磷去除率變化趨勢較為緩和，克服了人工濕地的缺點。夏季氣溫高，植物生長處于旺盛期植物的吸收及根系的生長對磷的截留利用程度大，總磷的去除率也達到了90。由于土壤濕地處理系統(tǒng)效果在8月份處于中等水平，具有代表意義，因此，選取2011年8月15日到8月21日的檢測數(shù)據(jù)展現(xiàn)污染物隨垂直方向的變化趨勢。從圖5可以看出，進水CODCR濃度有波動（167203MG/L），但出水CODCR濃度均低于50MG/L，穩(wěn)定達到城鎮(zhèn)污水一級排放標準。這說明人工土壤濕地處理系統(tǒng)具有一定的耐沖擊負荷能力。污水通過植物土壤層、好氧微生物層，CODCR即降低至50MG/L以下。根據(jù)CODCR關(guān)于季節(jié)變化對去除效率的結(jié)論，可以得出以下結(jié)論土壤和好氧微生物對有機物的去除有很大的作用。污染物，土壤層被截留下來，為微生物的生長提供了營養(yǎng)物質(zhì)，而由于系統(tǒng)中部設(shè)有水平布氣管，有利于好氧微生物的生長，更強化了微生物對有機物的吸收和降解，解決了土地處理系統(tǒng)和人工濕地對CODCR去除效率較低的問題。如圖6所示氨氮的去除主要集中在植物土壤層和好氧微生物層，這與氨氮的去除機理是相符合的。氨氮經(jīng)過植物根系的吸收和表層土壤中硝化細菌的作用，氨氮濃度降低至20MG/L以下。氨氮被處于系統(tǒng)中部的好氧微生物層的硝化細菌和其他好氧微生物進一步的吸收和利用，其濃度降低至10MG/L以下。進入兼氧缺氧層，被兼氧和厭氧微生物利用由于該類微生物的活性較弱對氨氮的需求較小，因此作用較小，氨氮濃度降至8MG/L以下。但此層中存在的反硝化細菌可以利用硝態(tài)氨，將其轉(zhuǎn)化為氮氣釋放到大氣中。磷在人工土壤濕地中去除的原理主要包括微生物的正常同化作用、聚磷菌的過量攝磷作用、土壤的物理化學作用及植物根系的吸收。污水中磷主要以正磷酸鹽、多磷酸鹽、有機磷酸酯的形式存在，而磷酸鹽極易在土壤中產(chǎn)生化學沉淀固定下來，而土壤中的次生粘土礦物也容易吸附和固