【上海水處理設(shè)備網(wǎng)m.changshenglaw.com】人工濕地(CW處置技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代，一種處理污水的綜合生態(tài)系統(tǒng)。CW主要依靠介質(zhì)填料、植物和微生物的物理、化學(xué)及生物協(xié)同作用來(lái)去除水中的污染物。隨著近年來(lái)我國(guó)對(duì)污水處置要求的提高，CW小城鎮(zhèn)及農(nóng)村分散污水處置方面引起了較大的關(guān)注。本文對(duì)CW國(guó)分散污水處置中的現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，旨在為今后CW研究及設(shè)計(jì)運(yùn)行提供參考。

一、CW類(lèi)型

CW為人工修葺的洼地，底面設(shè)置由土壤及填料組成的床體，并種植易于成活、生長(zhǎng)速度快、具有吸收污染物能力的水生植物，待處置污水既能夠在填料中流動(dòng)，也可在濾床上部流動(dòng)。CW凈水是依靠填料、水生植物及水中微生物三者的生態(tài)復(fù)合作用完成的這種生態(tài)系統(tǒng)可發(fā)揮過(guò)濾、沉淀、吸附、離子交換、植物吸收和微生物分解作用去除污染物。一些溶解性有機(jī)物可被植物根部吸收，通過(guò)收割植物而去除。微生物對(duì)可生化有機(jī)物作用后的最終產(chǎn)物是CO2和H2O沉淀與過(guò)濾作用可以去除不溶性有機(jī)物。

CW可分為外表流人工濕地(SFCW潛流人工濕地(SSFCWSFCW易滋生蚊蟲(chóng)、且溫度低時(shí)處置效果較差。SSFCW包括水平潛流(HSFCW和垂直潛流(VSFCW兩種水流途徑。純水設(shè)備HSFCW中水的流向?yàn)樗�平��，水流�?jīng)介質(zhì)填料的過(guò)程中污染物得以去除。HSFCW能夠比SFCW接受更高的負(fù)荷，對(duì)有機(jī)物及重金屬去除效果較好，且保溫效果好，無(wú)惡臭和蚊蠅滋生，但是建造費(fèi)用及維護(hù)和管理費(fèi)高于SFCWVSFCW中污水在濕地中呈豎流，使濾床常處于一種不飽和的狀態(tài)，污染物去除效果好，尤其對(duì)氮及磷的去除效果更好。

二、CW組成

1.土壤基質(zhì)

CW濾床是由人工配比的基質(zhì)填料構(gòu)成的能為植物和微生物的生長(zhǎng)提供合適的環(huán)境。常用于CW基質(zhì)的有土壤、砂子和礫石等。基質(zhì)的化學(xué)成分和物理性能，如粒徑分布、介質(zhì)的孔隙空間、不均勻性系數(shù)和滲透率等對(duì)處置效果有很大的影響。污染物處置效果的提高有賴于適合的基質(zhì)材料。目前學(xué)者們也研究了一些替代的資料，如磷灰石、鋁土礦、白云石、沸石、紅土、石灰石、蛋白土和頁(yè)巖等天然材料，還有工業(yè)副產(chǎn)品，如燃燒石油頁(yè)巖、粉煤灰、儲(chǔ)石、紅泥等，以及人造產(chǎn)品類(lèi)的明礬石、過(guò)濾輕質(zhì)骨料與牡蝸殼。這些基質(zhì)資料可通過(guò)沉淀、過(guò)濾、吸附和離子交換去除水中的污染物質(zhì)。

2.植物

植物在CW中發(fā)揮重要的作用，一方面能夠吸收污染物，另一方面可以為野生生物提供重要的棲息地，美化環(huán)境。植物物種應(yīng)盡可能是外鄉(xiāng)的高增長(zhǎng)率的高生物量的生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)的并有高積累污染物的能力。上海純水設(shè)備

用于CW植物主要有蘆葦、鳳眼蓮、香蒲、營(yíng)蒲、美人蕉、旱傘草、花葉蘆竹、蓮水芹、水蔥和菱白等。植物對(duì)污水的凈化可分為直接凈化和間接凈化，直接凈化是指植物生長(zhǎng)過(guò)程中吸收和富集了氮磷及重金屬等污染物，間接凈化是指植物能為微生物等提供有利的生長(zhǎng)環(huán)境。

3.微生物

作為一種濕地生態(tài)系統(tǒng)，CW中也生長(zhǎng)繁殖著多種微生物，根據(jù)氧氣條件的不同，存活有好氧、厭氧及兼氧微生物。CW中的微生物數(shù)量也與濕地的植物有關(guān)系。各種微生物主要存在環(huán)境是介質(zhì)中或植物根部。不同的微環(huán)境下，微生物可通過(guò)一系列生物化學(xué)作用將有機(jī)物降解。微生物在自身凈水的同時(shí)，還能給予動(dòng)物或植物營(yíng)養(yǎng)成分。

4.藻類(lèi)

CW中藻類(lèi)也是重要的組成局部。濕地中的藻類(lèi)能夠起到貯藏和轉(zhuǎn)移養(yǎng)分的作用。藻類(lèi)參與營(yíng)養(yǎng)成分的吸收固定與釋放的循環(huán)。且藻類(lèi)能控制CW水體的DOCO2及水體pH值的晝夜變化，這種變化直接影響植物的生長(zhǎng)。

三、CW國(guó)分散污水處置中的研究與應(yīng)用

1.實(shí)驗(yàn)室研究

實(shí)驗(yàn)室研究方面，CW著重在于基質(zhì)填料與植物的選擇及新型CW工藝及復(fù)合CW工藝的研發(fā)。目前主要研究的工藝有潮汐流CW自動(dòng)增氧型CW復(fù)合CW復(fù)合CW一般以水平潛流與豎流復(fù)合，或采用厭氧及好氧工藝與CW復(fù)合。輔以的厭氧工藝有厭氧折流板(ABR好氧工藝有曝氣生物濾池(BA F

實(shí)驗(yàn)室研究中濕地容積一般在1m3左右，水力負(fù)荷在0.1m3/m2˙d左右�；�質(zhì)有礫石、粉煤灰、河砂、沸石、竹碳及自制復(fù)合填料。植物有蘆葦、香蒲、鶯尾、美人蕉和再力花。待處理水的COD為40-800mg/LTN為5-80mg/L總磷為0.7-6mg/LNH4+-N為4-64mg/LSS為72-160mg/LCOD去除率可以達(dá)到69%-93%TN去除率35%-50%TP去除率49%-53%局部實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以達(dá)到GB18918-2002一級(jí)B和一級(jí)A規(guī)范。

2.工程應(yīng)用

單獨(dú)的CW處置技術(shù)在處置生活污水方面還不易達(dá)到水質(zhì)規(guī)范，實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常將不同工藝與CW進(jìn)行串聯(lián)，充分發(fā)揮各種工藝的優(yōu)勢(shì)，以達(dá)到更好的污水處置效果。通常是將生物處置技術(shù)與人工濕地生態(tài)處置技術(shù)進(jìn)行組合，充沛的發(fā)揮兩種工藝的優(yōu)點(diǎn)，這也是當(dāng)前分散生活污水的主流處置技術(shù)。如果污水中的懸浮物含量較大，則可利用格柵或沉淀池等物理設(shè)施來(lái)去除局部懸浮物。上海純水設(shè)備

目前有采用的組合工藝有單獨(dú)厭氧與CW組合，還有厭氧及好氧與CW組合。

1CW與厭氧工藝復(fù)合

厭氧工藝一般放在CW之前作為預(yù)處理工藝。與CW復(fù)合的厭氧工藝有水解酸化、厭氧發(fā)酵、厭氧折流板(ABR等，通常配以SSFCW用于工程的填料有碎石，卵石、碳酸鈣、高爐渣和粉煤灰。植物包括蘆葦、美人蕉、再力花、香蒲、燈心草、大花金雞菊、黃花鶯尾、營(yíng)蒲、梭魚(yú)草水蔥和菱白等。濕地容積在50-700m3左右。進(jìn)水水質(zhì)為分散的廚房及衛(wèi)生間等洗菜、洗浴及沖廁等典型的分散污水水質(zhì)。經(jīng)復(fù)合工藝流程處置后一般均能達(dá)到GB18918-2002一級(jí)B規(guī)范。

2CW與厭氧及好氧工藝復(fù)合

采用厭氧及好氧復(fù)合工藝時(shí)，厭氧工藝通常在CW前作為預(yù)處理，好氧工藝可在CW之前或之后。好氧工藝以生物接觸氧化、氧化塘、MBR和A2OO段為主。填料為碎石、卵石和混凝土砌塊，植物有美人蕉、香蒲、營(yíng)蒲、蘆葦、水蔥、水芹和芭蕉芋等。純水設(shè)備濕地處置水量最高可達(dá)500m3/dCW與厭氧及好氧工藝復(fù)合后工藝運(yùn)行穩(wěn)定、能達(dá)到很高的氮、磷去除率，通常出水水質(zhì)可達(dá)到GB18918-2002一級(jí)A規(guī)范。

四、CW用于分散污水處置存在問(wèn)題

CW用于分散廢水的處置是一項(xiàng)切實(shí)可行的方法，但運(yùn)行過(guò)程中仍存在一定的問(wèn)題，需要不時(shí)研究與改進(jìn)。濕地的水力負(fù)荷、有機(jī)負(fù)荷、濕地面積的設(shè)計(jì)等還需進(jìn)一步尋求設(shè)計(jì)依據(jù)；CW截留氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，會(huì)出現(xiàn)截留飽和的情況，要對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理調(diào)控，并選取吸收性能好的植物來(lái)改善這一狀況，純水設(shè)備防止?fàn)I養(yǎng)過(guò)剩，處置效果變差。對(duì)于南方低溫地區(qū)，應(yīng)用CW還要考慮如何保溫的問(wèn)題，低溫會(huì)降低CW中微生物的活性，影響濕地植物的繁殖和生長(zhǎng)，使CW處置效果變差。還需進(jìn)一步完善分散地區(qū)的排水系統(tǒng)與收集系統(tǒng)，設(shè)計(jì)CW時(shí)考慮污水收集率，還有超負(fù)荷時(shí)的處置措施，上海純水設(shè)備

以及防止?jié)竦卮搀w污染地下水。

五、CW用于分散污水處置的發(fā)展前景

基于CW建設(shè)費(fèi)用低、較低能耗及對(duì)氮磷去除能力較高，其在分散污水的處置方面具有極大的發(fā)展?jié)摿�。隨著實(shí)驗(yàn)室研究的深入及工程實(shí)踐的不時(shí)累積，今后CW將有如下發(fā)展方向：1對(duì)CW污水處置機(jī)理的不時(shí)深入探討，對(duì)設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)建立動(dòng)力學(xué)模型，進(jìn)行小試及中試實(shí)驗(yàn)，為工程實(shí)踐提供參考。2進(jìn)一步對(duì)植物的適用性及新型基質(zhì)進(jìn)行研究，并研究基地微生物的微觀機(jī)理與作用。3不時(shí)積累CW設(shè)計(jì)運(yùn)行方面的經(jīng)驗(yàn)，為CW處置分散廢水提供技術(shù)保證。

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