人工濕地污水處理技術(shù)簡(jiǎn)介

人工濕地

污水處理技術(shù)現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三人工濕地概述人工濕地的構(gòu)成人工濕地分類人工濕地凈化污水的機(jī)理人工濕地污水處理組合系統(tǒng)及應(yīng)用人工濕地存在的問(wèn)題主要內(nèi)容現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三濕地是地球上一種重要的生態(tài)系統(tǒng)，享有“地球之腎”的美譽(yù)，濕地不僅可以調(diào)蓄水量，調(diào)節(jié)氣候，為珍奇動(dòng)物提供良好棲息地，而且還可以凈化污水。人工濕地的設(shè)計(jì)建造是通過(guò)對(duì)濕地自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物作用的優(yōu)化組合來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的有效處理。其基建投資少、運(yùn)行費(fèi)用低(為生物處理的1/5一1/6)、能耗少、操作簡(jiǎn)單，不僅適用于生活污水，對(duì)某些工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水、垃圾滲濾液等也有良好的凈化效能，因此發(fā)展速度較快。人工濕地概述現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三

人工濕地污水處理系統(tǒng)是一套復(fù)雜的、完善的生物凈化處理系統(tǒng)，其主要組成要件有3個(gè)，分別是植物、基質(zhì)、微生物。

在實(shí)際運(yùn)行中，人工濕地系統(tǒng)的水質(zhì)凈化功能并不僅僅是基質(zhì)、植物、微生物各自凈化功能簡(jiǎn)單加合的結(jié)果。人工濕地的本質(zhì)之一就是將基質(zhì)、植物、微生物以合適的構(gòu)型和配比組合在一起并形成人工生態(tài)系統(tǒng)，從而發(fā)揮出“1+1+1>3”的系統(tǒng)效應(yīng)，達(dá)成高效持續(xù)的凈化效果。人工濕地的構(gòu)成現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三植物是濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在植物---基質(zhì)----微生物的相互關(guān)心中承擔(dān)著重要角色，主要起著以下作用：起到布水和降低水流的作用，為攔截、沉淀顆粒物提供更好的水利條件，

增加了污水和植物根系的接觸時(shí)間。植物密集的根系可以穩(wěn)定床體表面，同時(shí)根系的生長(zhǎng)降解有機(jī)物質(zhì)，有助于緩解床體堵塞。提高濕地床體的水力傳導(dǎo)性。植物的生長(zhǎng)可以松動(dòng)基質(zhì)，改善了土壤的水力傳導(dǎo)性能。植物現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三為微生物提供附著界面，處在濕地水中的莖葉以及地下的植物根系為微生物附著生長(zhǎng)提供了巨大的介質(zhì)。直接吸收污水中的氮磷。根系釋氧。植物根系可以通過(guò)釋放氧氣改變根系周圍環(huán)境的氧化還原狀態(tài)，從而改變根系周圍的生物環(huán)境。因此，植物的生命活動(dòng)影響污染物的轉(zhuǎn)化過(guò)程和去除率?？梢詾橐吧鷦?dòng)物如鳥類等提供良好的棲息環(huán)境，具有美學(xué)觀賞性?，F(xiàn)在是7頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三人工濕地中基質(zhì)的作用是作為植物的生長(zhǎng)載體、為微生物提供大量的附著界面，直接通過(guò)物理化學(xué)作用凈化污水，并保證一定的水利傳導(dǎo)性能。

基質(zhì)的選擇根據(jù)濕地類型不同而不同。表面流濕地多以自然土壤為基質(zhì)，潛流失地的選擇則成多樣性，同時(shí)也會(huì)考慮取材方便、經(jīng)濟(jì)適用等因素。一般說(shuō)來(lái)處理以SS、BOD、COD為特征污染物的污水時(shí)，可根據(jù)停留時(shí)間、占地面積和出水水質(zhì)要求選用細(xì)沙、粗砂、礫石、灰渣等作為基質(zhì)。以磷為目的則多選擇方解石、大理石或含Ca2+

、Fe2+

、Al3+離子較多的礦石。對(duì)于潛流濕地來(lái)說(shuō)，基質(zhì)的粒徑尺寸，應(yīng)既具有較高的比表面積為基質(zhì)及其作用現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三微生物提供更多的附著介質(zhì)，又能保證一定的水力傳導(dǎo)性能，防止床體很快被堵塞。

現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三微生物微生物是對(duì)污染物進(jìn)行吸附和降解的主要生物群體和承擔(dān)者。人工濕地中存在的大量植物的根、莖、葉、基質(zhì)等為微生物的附著生長(zhǎng)提供載體。濕地中微生物非常豐富，這就為污水處理提供了分解者。除了濕地中的微生物在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中直接吸收利用有機(jī)物和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽之外，濕地中的有機(jī)物主要靠好氧、兼氧和厭氧細(xì)菌降解得到去除。

植物種類和基質(zhì)對(duì)微生物的種類和數(shù)量都有重要影響，細(xì)菌在系統(tǒng)中占主導(dǎo)地位，放線菌其次，真菌最少。植物根面和根際微生物數(shù)量與污染物去除率之間有明顯的相關(guān)性?，F(xiàn)在是11頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三根據(jù)濕地中主要植物形式人工濕地可分為:1）浮游植物系統(tǒng);2）挺水植物系統(tǒng);3）沉水植物系統(tǒng)。根據(jù)污水在濕地中水面位置不同，人工濕地可分為：1）表面流人工濕地2）潛流人工濕地水平流濕地垂直流濕地

人工濕地分類現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三浮水植物系統(tǒng)水生植物，如鳳眼蓮、浮萍等漂浮于水面，主要用于強(qiáng)化氧化塘等類似的塘系統(tǒng)。對(duì)污染物的去除主要靠植物的吸收、微生物的代謝等。挺水植物系統(tǒng)以挺水植物如蘆葦、莒蒲、燈芯草、香蒲、水蔥等種植為主。這類植物根系發(fā)達(dá)，可通過(guò)根系向基質(zhì)輸送氧氣，使基質(zhì)中形成多個(gè)好現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三氧、兼性厭氧、厭氧小區(qū)，利于多種微生物繁殖，便于污染物的多途徑降解。現(xiàn)在所指的人工濕地一般都是挺水植物系統(tǒng)。沉水植物系統(tǒng)如狐尾藻、金魚藻等。沉水植物系統(tǒng)還處于試驗(yàn)階段，其主要應(yīng)用領(lǐng)域在于初級(jí)處理和二級(jí)處理后的處理。現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三表面流人工濕地

表面流人工濕地指污水在基質(zhì)層表面以上，從池體進(jìn)水端水平流向出水端的人工濕地。表面流人工濕地的水力負(fù)荷較低，對(duì)水體的凈化處理效果有限。其主要通過(guò)構(gòu)建好氧生態(tài)環(huán)境來(lái)降解水體污染，并利用植物根系、莖表組織等器官的吸收作用來(lái)去除部分富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，沉淀部分絮狀物以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的?，F(xiàn)在是17頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三水平流人工濕地

水平潛流人工濕地是指污水在基質(zhì)層表面以下，從池體進(jìn)水端水平流向出水端的人工濕地。水平潛流人工濕地的填料系統(tǒng)，處于底部厭氧、中部兼氧和上部好氧的狀態(tài)，適宜濕地系統(tǒng)內(nèi)微生物的好氧和厭氧代謝，對(duì)各種有機(jī)污染的處理效果相對(duì)較好。水平潛流人工濕地的填料粒徑一般在（2.0～6.0）cm之間?，F(xiàn)在是19頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三垂直流人工濕地

垂直潛流人工濕地是指污水垂直通過(guò)池體中基質(zhì)層的人工濕地。垂直潛流人工濕地中水體從床體表層縱向流向填料床的底層，床體處于相對(duì)不飽和狀態(tài)，因此，氧氣可通過(guò)污水的垂直滴落、大氣擴(kuò)散與植物的傳輸進(jìn)入濕地系統(tǒng)，使系統(tǒng)滿足好氧處理的要求，使系統(tǒng)內(nèi)污染處理處于硝化反應(yīng)的過(guò)程。據(jù)研究結(jié)果顯示，垂直潛流人工濕地對(duì)氨氮的去除效果較好。其所選擇的填料粒徑在（1.0～2.0）cm之間?，F(xiàn)在是21頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三表面向基質(zhì)縱向流動(dòng)較高垂直流濕地氮、磷去除效果好相對(duì)復(fù)雜基質(zhì)下水平流動(dòng)較高水平流濕地BOD、COD、有機(jī)物、重金屬去除效果好相對(duì)復(fù)雜良好表面流動(dòng)較低表面流濕地一般簡(jiǎn)單、受季節(jié)影響大夏季有惡臭、孳生蚊蠅現(xiàn)象水體流動(dòng)水體負(fù)荷特征去污效果系統(tǒng)控制環(huán)境狀況夏季有惡臭、孳生蚊蠅現(xiàn)象3種人工濕地系統(tǒng)比較現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三

人工濕地污水處理是一個(gè)化學(xué)處理、物理處理和生物處理相結(jié)合的過(guò)程。其化學(xué)處理過(guò)程是氧化分解，物理處理過(guò)程是過(guò)濾和吸附，生物處理過(guò)程是吸收利用和分解。人工濕地污水處理系統(tǒng)所針對(duì)的污染物（環(huán)境影響主力因子）主要為氮、磷、懸浮物（SS）、有機(jī)物（BOD、COD）、重金屬等。

人工濕地內(nèi)污染物的去除機(jī)理現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三氮、磷的去除污水中的氮包括無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮。無(wú)機(jī)氮包括氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽；有機(jī)氮包括尿素、氨基酸、嘌呤和嘧啶。其去除途徑包括基質(zhì)的吸附、過(guò)濾、沉淀、揮發(fā)、植物的吸收和微生物硝化、反硝化作用。

污水中的磷包括有機(jī)磷和無(wú)機(jī)磷。其去除途徑主要包括微生物同化、基質(zhì)吸附、植物吸收及污泥沉淀。研究均表明，污水中磷的去除是以基質(zhì)吸附及污泥沉淀為主

。

現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三有機(jī)物（BOD、COD）的去除微生物在具有巨大比表面積的土壤顆粒表面形成一層生物膜，當(dāng)污水流經(jīng)土壤顆粒表面時(shí)，不溶性的有機(jī)物通過(guò)基質(zhì)的沉淀、過(guò)濾和吸附作用被截留，然后被微小生物利用；可溶性有機(jī)物則通過(guò)植物根系生物膜的吸附、吸收及微生物的代謝過(guò)程而被分解去除。現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三懸浮物的去除懸浮物（SS）的去除主要通過(guò)基質(zhì)的過(guò)濾、污泥沉淀及根系附著來(lái)完成。

為防止在進(jìn)水口附近發(fā)生堵塞，進(jìn)水前應(yīng)設(shè)置預(yù)處理以降低總固體濃度，一般設(shè)置沉淀池即可。重金屬的去除金屬離子去除機(jī)理主要有：植物的吸收和富集作用、土壤膠體顆粒的吸附、懸浮顆粒的過(guò)濾和沉淀，人工濕地對(duì)污水中重金屬去除是通過(guò)植物、微生物、土壤基質(zhì)等組成成分共同起作用的。現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三人工濕地污水處理組合系統(tǒng)及應(yīng)用一套完整的人工濕地污水處理系統(tǒng)均有預(yù)處理系統(tǒng)、前處理系統(tǒng)、主體處理系統(tǒng)組成。預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)屬于污水進(jìn)入人工濕地污水處理系統(tǒng)前的物理處理工藝，一般包括欄污格柵、緩沖池、沉淀池等?，F(xiàn)在是28頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三前處理系統(tǒng)是指人工濕地污水處理工程的前段處理工藝，其主要作用是通過(guò)生物降解，降低污染負(fù)荷、分解大顆粒污染分子，將復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物等。包括生化池、水解酸化池、接觸氧化池等。前處理系統(tǒng)主處理系統(tǒng)主體處理系統(tǒng)即表面流人工濕地、垂直流及水平流人工濕地3種工藝類型。一般主處理工藝所占面積約為整個(gè)工程面積的60%--70%左右，所以稱為主體處理工藝?，F(xiàn)在是29頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三人工濕地污水處理系統(tǒng)應(yīng)用城鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理城鎮(zhèn)廢水三級(jí)處理工業(yè)廢水處理入湖、入江、入海河道水末端處理湖泊、池塘、公園和生活小區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化水體處理住宅區(qū)中水再利用城市暴雨徑流水凈化農(nóng)業(yè)徑流水凈化水源保護(hù)地地面徑流水凈化現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三溫度問(wèn)題低溫時(shí)生物活性下降和植物的死亡。對(duì)于表面流和垂直流濕地，低溫時(shí)表面會(huì)結(jié)冰，冰層覆蓋不僅阻礙了大氣的復(fù)氧過(guò)程，使生化水平降低，而且冰層的存在減少了有效水深，從而縮短了停留時(shí)間，進(jìn)而對(duì)處理效果產(chǎn)生影響。因此，低溫會(huì)導(dǎo)致處理效果的顯著降低。人工濕地存在的問(wèn)題現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期三占地面積問(wèn)題人工濕地凈化的機(jī)理與特點(diǎn)使其與傳統(tǒng)的污水處理工藝相比較需要較大的占地面積，一般認(rèn)為大約是傳統(tǒng)污水處理工藝的2～3倍左右。而當(dāng)今，土地資源對(duì)于很多城市來(lái)說(shuō)是非常寶貴的，這就為應(yīng)用該技術(shù)帶來(lái)了很大的障礙。出水污染物濃度回升問(wèn)題水生植物生長(zhǎng)周期較短和補(bǔ)給水源水質(zhì)等環(huán)境的變化會(huì)引起植物的衰竭和腐爛，腐爛的莖、葉容易消耗水體中的溶解氧使河床上升、底泥增多，其中釋放出的有機(jī)物、氨氮等導(dǎo)致水體污染物回升，容易造成水體的二次污染?，F(xiàn)在是3