人工濕地污水處理技術(shù)

1、人工濕地污水處理技術(shù)人工濕地是人們模擬天然濕地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能而建造的、 可控制運行的濕地系統(tǒng)，用以 對受污染水進行處理的一種工藝，由圍護結(jié)構(gòu)、人工介質(zhì)、水生植物等部分構(gòu)成。當(dāng)水進入人工濕地時，其污染物被床體吸附、過濾、分解而達(dá)到水質(zhì)凈化作用。人工濕地污水處理系統(tǒng)所針對的污染物（環(huán)境影響主力因子）主要為氮、磷、懸浮物（SS）、有機物（BOD、COD ）、重金屬等。懸浮物的去除：懸浮物（SS）的去除主要通過基質(zhì)的過濾、污泥沉淀及根系附著來完成。為防止在進水口附近發(fā)生堵塞，進水前應(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。有機物的去除：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)

2、污水流經(jīng)土壤顆粒表面時，不溶性的有機物通過基質(zhì)的沉淀、過濾和吸附作用 被截留，然后被微小生物利用；可溶性有機物則通過植物根系生物膜的 吸附、吸收及微生物的代謝過程而被分解去除。氮、磷的去除：污水中的氮包括無機氮和有機氮。無機氮包括氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽；有機氮包括尿素、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磷和無機磷。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。工程實際及理論研究均表明，污水中磷 的去除是以基質(zhì)吸附及污泥沉淀為主 。重金屬的去除：金屬離子去除機理主要有：植物的吸收和富集作用、土壤

3、膠體顆粒的吸附、懸浮顆粒的過濾和沉淀，人工濕地對污水中重金屬去除是通過植物、 微生物、土壤基質(zhì)等組成成分共同起作用的。流程：1、當(dāng)工程接納城鎮(zhèn)生活污水及與生活污水性質(zhì)相近的其它污水時，基本工藝流程為帥或回用2、當(dāng)工程接納城鎮(zhèn)污水處理廠出水時，基本工藝流程為淋 f 人工濕地 T 岳處理 f mw污水中的大部分有機物最終被異養(yǎng)微生物轉(zhuǎn)化為微生物體、C02、甲烷和水、無機氮、無機磷。負(fù)荷計算：人工濕地的表面積設(shè)計應(yīng)考慮最大污染負(fù)荷和水力負(fù)荷，可按CODcr表面負(fù)荷、水力負(fù)荷、TN表面負(fù)荷、NH4+-N表面負(fù)荷、TP表面負(fù)荷進行計算，應(yīng)取設(shè)計計算 結(jié)果中的最大值，并校核水力停留時間是否滿足設(shè)計要求。進

4、水水質(zhì)：宜控制 CO庫200mg/L, SSc 80mg/L。工藝形式：自由表面流、水平潛流、垂直潛流。其中自由表面流人工濕地由于占地面積較大及存在一定的環(huán)境衛(wèi)生問題，在實際污水處理工程中應(yīng)用較少。1、水平潛流人工濕地：目前國際上米用較多的是水平潛流人工濕地。水面在人工濕地填料表面以下，水流從池體進水端沿填料孔隙水平流向出水端的人工濕 地。為地下水流濕地。廢水通過布水管道以水平滲透或垂直滲透形式通過填料，在水床最低位運行，床體表面種植處理性能好、成活率高的水生植物（蘆葦），凈化后的水體經(jīng)集水管道收集排放。床底鋪防滲膜，可防止污染地下水。BOD、COD等有機物和重金屬的去除率高，受氣候影響小，夏

5、季無臭味、無蚊蟲滋生, 在寒冷地區(qū)也可以正常運行。1柿圖1、水平潛流人工濕地結(jié)構(gòu)簡圖（a）平面圖 （b）剖面圖2、垂直流人工濕地污水從人工濕地表面垂直流過填料層的人工濕地，分單向垂直流型人工濕地和復(fù)合垂直流型人工濕地兩種。 單向垂直流型人工濕地一般采用間歇進水運行方式，復(fù)合垂直流型人工濕地一般采用連續(xù)進水運行方式。污水從濕地表面縱向流向填料床底部，床體處于不飽和狀態(tài)。02可通過大氣擴散和植物傳輸進入濕地系統(tǒng)。該系統(tǒng)硝化能力較高， 可用于處理氨氮含量較高的污水，但其處理有機物能力欠佳， 控制復(fù)雜，夏季易滋生蚊蠅，建造要求高，故使用較少。II3I圖2、垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)簡圖(a)平面圖(b)剖面圖

6、垂直流人造濕地輸入廢水砂戒砂礫基質(zhì);處理過的 出水3、表面流人工濕地5屈面流人造眾地為自由水面濕地。廢水在濕地中形成一層地表流， 以較慢的流速水平流動， 與自然 濕地極為相似。污水直接暴露在大氣中，易導(dǎo)致污水中的細(xì)菌等污染物散播到大氣中而造成二次污 染，同時負(fù)荷小，處理效果差， 運行受氣候影響較大，在寒冷地區(qū)污水易結(jié)冰而影響處 理效果，故一般不采用。+*+* ft*4-44-+«44-4*表I 3種人工濕地緊統(tǒng)比較（于少關(guān)等,2004） Jabk 1 CoPiparison of thre attificial wcdand syslcms表面流濕地水平潛淀濕地垂直流濕地特征 Cha

7、mctcrSurfecc flowSubsuHicccrtLCal ilowwetlandflow wettandwetland永體疣曲Water flowing表面漫流基匱下水平流動表面向基軌底 部縱向流動水力負(fù)荷Hydraulic loading較低較高較烏去污敦果對BOD、2D等有機肘乂 P去除Lteconta mi nat ion eflfecl般物眶金攝去除放梟好敢果好系統(tǒng)控制 System contmt簡單，受季布影響大相對蠻雜相對翁雜環(huán)境狀況 Environmental candition辜生蚊蠅現(xiàn)象r孳生蟻魄現(xiàn)象用于污水二級處理和深度處理時主要設(shè)計參數(shù)如下表：人工濕地二級處理主

8、要設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)單位垂直流水平潛流COD表面負(fù)荷Ncodg/m2 dw 20w 16水力負(fù)荷NqL/m2 dw 80w 40TN表面負(fù)荷Ntng/m2 d2.5-72.5-8NH4 -N表面負(fù)荷Nnhg/m2 d2.5-82-5TP表面負(fù)荷Ntpg/m2 d0.3-0.50.3-0.5停留時間Td>2>3池底坡度i%> 0.5> 0.5填料深度hmm8001400700-1000人工濕地深度處理主要設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)單位垂直流水平潛流COD表面負(fù)荷 Ncodg/m 2 dw 20w 16水力負(fù)荷NqL/m 2 dw100300w 200-500TN表面負(fù)荷Ntng/m

9、2 d3-102.5-8NH4 -N表面負(fù)荷Nnhg/m 2 d2.5-82-5TP表面負(fù)荷Ntpg/m 2 d0.3-0.50.3-0.5停留時間Td> 1> 0.5池底坡度i%> 0.5> 0.5填料深度hmm8001400700-1000防滲：人工濕地建設(shè)時，應(yīng)在底部和側(cè)面進行防滲處理。當(dāng)原有土層滲透系數(shù)大于10-8m/s時，應(yīng)構(gòu)建防滲層，一般采取下列措施：1、水泥砂漿或混凝土防滲：磚砌或毛石砌后底面和側(cè)壁用防水水泥砂漿防滲處理，或 采用混凝土底面和側(cè)壁，按相應(yīng)的建筑工程施工要求進行建造。2、 塑料薄膜防滲：薄膜厚度宜大于1.0mm，兩邊襯墊土工布，以降低植物根系

10、和紫外 線對薄膜的影響。宜優(yōu)選PE膜，敷設(shè)要求應(yīng)滿足 聚乙烯（PE） 土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范 等專業(yè)規(guī)范要求。3、 黏土防滲：采用黏土防滲時，黏土厚度應(yīng)不小于60cm，并進行分層壓實。亦可采取 將黏土與膨潤土相混合制成混合材料，敷設(shè)不小于 60cm 的防滲層，以改善原有土層的防滲 能力。-8對于滲透系數(shù)小于 10- m/s,且有厚度大于60cm的土壤或致密巖層時， 可不需采取其他 防滲措施。工程建設(shè)中，應(yīng)對濕地底部和側(cè)壁 60cm 厚度范圍進行滲透性測定。人工濕地填料： 應(yīng)能為植物和微生物提供良好的生長環(huán)境, 并具有良好的透水性。 填料 安裝后濕地孔隙率不宜低于 0.3。常用填料有 石灰石、礦渣、蛭石、沸石、砂石、高爐渣、 頁巖 等。人工濕地植物選配： 常用的植物有蘆葦、 香蒲、 菖蒲、 旱傘草、 美人蕉、 水蔥、 燈心草、 水芹、茭白、黑麥草等。人工濕地植物的選擇宜符合下列要求：1根系發(fā)達(dá)，輸氧能力強；2適合當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境，優(yōu)先選擇本土植物；3 耐污能力強、去污效果好；4 具有抗凍、抗病害