人工濕地污水處理技術(shù)

1、人工濕地污水處理技術(shù)可控制運(yùn)行的濕地系統(tǒng)， 用以當(dāng)水進(jìn)入人工濕地 是人們模擬天然濕地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能而建造的、對受污染水進(jìn)行處理的一種工藝，由圍護(hù)結(jié)構(gòu)、人工介質(zhì)、水生植物等部分構(gòu)成。人工濕地時(shí)，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(jī)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(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。有機(jī)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

2、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(jī)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(jī)氮和有機(jī)氮。 無機(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。工程實(shí)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(jī)理主要有：植物的吸收和

3、富集作用、土壤膠體顆粒的吸-可編輯修改 -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(shí)，基本工藝流程為污水一C02、甲烷和水、無機(jī)氮、無2、當(dāng)工程接納城鎮(zhèn)污水處理廠出水時(shí)，基本工藝流程為污水中的大部分有機(jī)物最終被異養(yǎng)微生物轉(zhuǎn)化為微生物體、機(jī)磷。負(fù)荷計(jì)算:人工濕地的表面積設(shè)計(jì)應(yīng)考慮最大污染負(fù)荷和水力負(fù)荷，可按COD cr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(jìn)行計(jì)算，應(yīng)取設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果中的最大值,并校核水力停留時(shí)間是否滿足設(shè)計(jì)要求。-可編輯修改

4、-進(jìn)水水質(zhì)：宜控制 COD 00mg/L , SS WOmg/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(shí)際污水處理工程中應(yīng)用較少。1、水平潛流人工濕地： 目前國際上采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(jìn)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（蘆葦），凈化后的水體經(jīng)集水管道位運(yùn)行，床體表面種植處理性能好、成活率高的水生植物收集排放。床底鋪防滲膜，可防止污染地下水。BOD、COD等有機(jī)物和重金屬的去除率高，受氣候影

5、響小，夏季無臭味、無蚊蟲滋生,在寒冷地區(qū)也可以正常運(yùn)行?！?疝擰d?*- d-J-<: V ¥1i!I*：*：-Ea aMJ儲£黎敲«««-K|;KTLZ.<b>圖1、水平潛流人工濕地結(jié)構(gòu)簡圖(a)平面圖(b)剖面圖平流人造濕地./ » t/i 4 A J /輸入廢水w X / urYj _Fi七ifcigrtiT 寸上壤基質(zhì)處理過的 i ”出水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(jìn)水運(yùn)行方式, 濕地一般采

6、用連續(xù)進(jìn)水運(yùn)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)。復(fù)合垂直流型人工02可通過大氣擴(kuò)散和植物傳輸進(jìn)入濕地系統(tǒng)。ffE餐i-isjt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(jī)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。BII",柿圖2、垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)簡圖(a)平面圖 (b)剖面圖垂直流人造濕地輸入廢敢嫌碗二i血艮 處理過的為同髓議裁關(guān)審胡出水砂或砂礫是應(yīng) ": 后3、表面流人工濕地為自由水面濕地。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

7、污染物散播到大氣中而造成二次污染，同時(shí)負(fù)荷小，處理效果差， 運(yùn)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。，-1* r e, . I '., -. f . - ,+、- M b U " E . . y *_7- - */：:/ -* E 1-. d%； 弋 '* J -'-:匸;一:-?. * * ； r r i :： ： 0-*jh+v二 4 4 -J r =丁 r V 、廠：子：-=1 Z 'ibZib；二 ；"、亠 dm 匚= 二二 tL 0表面濟(jì)人宣濕地一一琶86誦曲8S1:理過的流!水1|>* =3=t

8、a，一* 嚴(yán)了 UY 纓' rrTTTTTTTTTTiTTTTlTf表33種人工濕地系統(tǒng)比較（于少刷月等,2004）lahlp 1 CoPiparison of three arliEcial wuland !iy Menis特征 Character表面流濕地 fiurfUcc flow wetland水平潛流濕地 Snbsuricc （low weGand毎宜流濕地 cTtical flow wetland水體流動Water flnwing表面滋流越艇下水¥流動表面向基質(zhì)底 部縱向流功水力負(fù)荷 Hydraulic loading較低較高較烏去污效果itfBOD, C；QD等

9、有機(jī)對N、P去除X;c<mta mi nal ion cfTcci一-城物和重金加去除蝕果好效果好系統(tǒng)控制System eontniJ簡單*受季靜影響兀相X寸復(fù)雜相時(shí)fe雜環(huán)境狀況Environtnentai condition章生蚊蠅現(xiàn)象艮好夏李冇惡糜* 孳生蚊蠅現(xiàn)象用于污水二級處理和深度處理時(shí)主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下表:人工濕地二級處理主要設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)單位垂直流水平潛流COD表面負(fù)荷Ncodg/m2 d<20<16水力負(fù)荷NqL/m2 d<80<40tn表面負(fù)荷Ntng/m2 d2.5-72.5-8NH 4+-N表面負(fù)荷Nnhg/m2 d2.5-82-5TP表面負(fù)

10、荷Ntpg/m2 d0.3-0.50.3-0.5停留時(shí)間Td池底坡度i%丸.5屯5填料深度hmm8001400700-1000人工濕地深度處理主要設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)單位垂直流水平潛流COD表面負(fù)荷 Ncodg/m 2 d0<16水力負(fù)荷NqL/m 2 d<100-300<200-500tn表面負(fù)荷Ntng/m 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(shí)間Td羽為.5池底坡度i%X).5為.5填料深度hmm8001400700-1000防滲：人工濕地建設(shè)時(shí)，應(yīng)在底部和側(cè)面進(jìn)

11、行防滲處理。當(dāng)原有土層滲透系數(shù)大于10-8m/s時(shí)，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(jìn)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(shí)，黏土厚度應(yīng)不小于60cm，并進(jìn)行分層壓實(shí)。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。對于滲透系數(shù)小于 10 -

12、8m/s ，且有厚度大于 60cm 的土壤或致密巖層時(shí)，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(jìn)行滲透性測定。并具有良好的透水性。 填料人工濕地填料： 應(yīng)能為植物和微生物提供良好的生長環(huán)境， 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：根系發(fā)達(dá)，輸氧能力強(qiáng)； 適合當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境，優(yōu)先選擇本土植物； 耐污能力強(qiáng)、去污效果好； 具有抗凍、抗病害能力； 具有一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值； 容易管理；或用于經(jīng)