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人工湿地技术应用于污水处理的利与弊

时间:2010-07-15 14:08:50  来源:软化水设备网  作者:锅炉水处理设备

随着近年来污水处理技术日新月异的高速发展,人工湿地技术被广泛应用于污水处理装置的后续处理。构造湿地是经过设计施工的,具有围堤和防渗层的沟状、塘状或床型的污水处理湿地。它是由多个湿地组成的独立的污水处理系统。构造湿地是模拟天然湿地,由水、处于饱和状态下的基质层以及水生植物、野生动物和微生物所组成。
构造湿地污水处理系统属于生物处理设施,不依赖于动力的强化,而是有效的充分发挥天然生物的净化功能。构造湿地的除污机理是污水从生长有植物的介质中流过,从而产生过滤、沉淀、吸附等物理、物理化学作用和污染物与基质多种形式的生化反应;微生物在处理中起着重要的作用,能否维持适宜于微生物的环境条件将决定其处理效能。其净化过程包括厌氧、兼性和好氧三种净化机理。
从水力学角度划分构造湿地又分为表面流和潜流两种形式,又因潜流人工湿地具有处理效率高,占地面积少,效果可靠,耐冲击负荷和不易滋生蚊蝇等特点,故目前国内常用的构造湿地以潜流形式居多。
为保证潜流湿地在冬季时的出水水质,潜流人工湿地HRT宜维持在4~7d,而潜流人工湿地的填料层深度一般为0.8~1m。故此种工艺的占地面积也很大,其比值(日处理量:总占地面积)一般为1:10左右,在南方可适当降低,北方应适当提高。
构造湿地系统的适用范围:可作为污水二级处理的革新代用技术,目前,也被国际上认作三级处理的替代技术而加以强调。该工艺对市政污水、屠宰、印染、矿山、皮革、食品等工业废水、农业废水和暴雨径流等均有较好的处理效果。适宜在中小城镇、生活小区、出水回用的河道、景观及水源地推广使用。构造人工湿地工艺一般具有的如下优点:
①基建投资费用较低,一般为传统活性污泥法的1/2。
②运行费用低,一般为传统工艺的二分之一。
③处理效率高且稳定,一般能达到城镇污水排放标准的一级A甚至以上。
④易于维护管理,设备设施操作简单,对员工的操作素质要求不高。
⑤对水力负荷和污染负荷的波动有较强的耐受能力,停车后可随时启动,且对出水水质影响不大。
⑥可依据地形地貌进行灵活设计,各处理单元无需集中在一起,可分开设置,通过管道或沟渠连接成一个完整的污水处理系统。
⑦湿地系统不设置二沉池,系统污泥产量较少,主要是初沉池的污泥。
⑧由于沉淀、填料颗粒的吸附以及阳光照射等,其对微生物的去除率可达到99%以上,故其出水一般无需消毒。
⑨种植的植物有绿化作用,感官效果较好;收割后的植物秸秆有回收利用的价值,能产生一定的经济效益。
受气候条件限制,目前国内使用的构造人工湿地大部分分布在南方,根据对珠三角地区已建成的人工湿地运行实际情况来看,其存在的问题主要表现在:
①片面强调湿地的处理效率而减少湿地系统的占地面积,造成系统在冬季运行时由于低温的影响,植物和微生物的活性大大降低而使出水水质恶化,严重时湿地系统会有一股明显的臭味,对工作环境影响比较大。
②片面的强调低运行费用,而忽视了预处理部分的设计,使进入湿地系统污染负荷和悬浮物超出湿地系统的处理能力,造成的结果就是湿地内填料层的淤塞,使湿地表面产生积水,影响湿地系统的感官效果;同时降低了实际水力停留时间,使湿地系统的处理效果大大降低,缩短了湿地系统的使用寿命,一般使用寿命不超过10年;淤塞严重时,3~5年就造成湿地处理系统报废。
③湿地系统的出水悬浮物有时会严重超标,特别是运行一年以上的人工湿地在冬季很容易出现这种情况。原因是湿地填料层内微生物大量死亡以生物膜的形式排出湿地系统的缘故。
 

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