人工湿地在污水处理中的应用

广东化工2015年第22期136www.gac第42卷总第312期人工湿地在污水处理中的应用张立东1,白廷洲2(1.吉林化工学院资源与环境工程学院,吉林吉林1320002.兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃兰州730070)[摘要]人工湿地是近年来污水处理中应用较多的技术之一。从人工湿地的定义及其分类方面对人工湿地进行了阐述。与传统的活性污泥法进行比较表明,人工湿地在污水处理方面具有优势。人工湿地具有去污效果好、运行费用低及维护简单等特点,现已被广泛运用于污水理中,具有相当显著的生态环境效益。文章从人工湿地的类型、人工湿地的植物种类和相应的选择标准等方面介绍了其在污水处理中的应用前景。[关键词]人工湿地;污水处理;应用[中图分类号X[文献标识码]A[文章编号]00-186(2015)22-0136-02Application of Artificial Wetland in Wastewater Treatment(1. School of Resources and Environmental Engineering Jilin Chemical College, Jilin 1320002. School of Environmental and Municipal Engineering, Jiaotong University, Lanzhou 730070, China)Abstract: Artificial wetland is a technology of wastewater treatment in recent years is widely applied. From the aspects of definition and classification ofartificial wetland of artificial wetlands are expounded. Compared with traditional activated sludge process show that the artificial wetland has advantages in terms ofsewage treatment. Constructed wetland has good decontamination effect, low operation cost and simple maintenance and so on, has been widely used in smanagement, has significant ecological environmental benefits. From the type of artificial wetland and artificial wetland plants and the corresponding selectioncriteria,etc, its application prospect in wastewater treatment is introduced.Keywords: artificial wetland; sewage treatment; application水是万物生命之源。水量性缺水已不是水资源短缺的唯一形态,氧可以通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。垂直潜式,水质性缺水也威胁着人类用水,保护水资源、研究污水回收流人工湿地的硝化能力高于水平潜流人工湿地,可用于处理氨氮处理具有相当重要的意义。近年来,我国水污染日益严重,如水含量较高的污水。其缺点是容易孽生蚊蝇,操作和建造不方便。体的富营养化,它不仅导致水体生态系统结构破坏,破坏了水体2人工湿地的种类及选择中广泛应用了人工湿地,利用植物净化污水的生物治理方法是现重金属等污染物质,同时将产生的氧气输送到根系,为微生物提今的主要研究方向之湿地及人工湿地是目前可行的污水处理方法。湿地是由水苇、香蒲、水葫芦、凤眼莲等。下面主要介绍三种类型的人工湿永久性或间歇性处于水饱和状态下的基质以及水生生物所组成地植物及其优缺点。的,是一具有较高的生产力和较大活性,处于水陆交接相的复杂2.1漂浮植物漂浮植物以水葫芦、浮萍、水芹菜等为主,这些植物生命力然湿地进行糗拟以人工湿地填料为基础,进行特定强,有很好的环境适应性,而且其根系发达生长迅速。具有很营养物和有害污染物,其中涵盖了一系列作用过程,如微生物分解植百选目标物吸收离子交换、共沉、吸附、过滤等,从而实现对污水的高22浮水植物浮水植物以凤眼莲、菱角、荷花为主以及少量的细绿萍。此国内外的研究和应用表明人工湿地的植物对细菌ss、TP类型的植物耐淤能力极强,可以生长在土层深厚肥沃的地方。而TN、COD、BOD等的去除率很高。除了良好的净化污水效果且,这些植物具有发达的地下块根或块茎,其根茎的形成对磷元其还具有多种优点,如生态环境恢复良好、维护技术要求低、运素的需求较多,因此选择这些植物可以提高湿地系统对磷元素的行费用低、投资少等,农村及中小城市的污水处理中非常适宜采去除效果。用人工湿地。23沉水植物常见的沉水植物有芦苇、皇竹草、水莎草等,这类型植物适1人工湿地的分类应能力较好,能够在无土的环境中生长,而且其根系发达,营养根据工程设计和水体流态的差异,人工湿地污水处理系统可生长与生殖生长并存,对氮、磷、钾的需求量较大。而且,这类以分为表面流湿地( (surface flowwet-lands,简写为SFW、潜流湿型植物的根系植入土中的深度较大,根系接触面广。如果将其栽地( subsurface flowwet-lands,简写为SsFw)和垂直流湿地 (vertical在潜流人工湿地中,能够很好地发挥净化污水作用表面流湿地(SFW系统污水从湿地床表面流过,污染物的去3人工湿地的构造特点及其去污机理flowwet lands,简写为ⅤFW)3种主要类型除依靠植物根茎的拦截作用以及根茎土生成的生物膜的降解作3.1构造及特点运行管理方便,铁点是不能充分利闺填料以及植物根系的作用,的化组来注行的且构适奇简述为在定长比及底面在实际应用中一般不采用坡降的洼地按一定的坡度填充选定级配的如石子,在填潜流湿地(SFw系统由一个或多个填料床组成,床体充填基料表层土壤中种植一些处理性能良好,成活率高,生长周期长,质,床底设有防渗层,以防污染地下水。废水在填料下流动,可美观及具有经济价值的水生植物如芦苇),构成一个湿地生态系以充分利用填料表面及植物根系上生物膜及其他作用处理污水,高效率。低拇咨.低运转费、低维持卫生条件好,是目前应用最为广泛的湿地流态。技术、占地少、中国煤化工,具有较强的氮磷垂直流湿地(vFW)系统结合表面流与潜流式人工湿地的特点处理能力,运用低,比较适合于而成,污水从湿地表面纵向流入填料床底部,床体处于不饱和状管理水平不很CNMHG的城郊或乡村3.2去污机理[收稿日期]2015-08-23[作者简介]张立东(1977-),男,吉林九台人,硕士,讲师,研究水处理技术及水资源利用及环境污染治理等方向。*为通讯作者2015年第22期广东化工第42卷总第312期www.gdchem.com137人工湿地具有独特而复杂的净化机理,利用基质一微生物Cu、Fe、Mn、Zn、Mg的去除能力均在56%97%,且废水酸度植物复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过过明显降低滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废5结语人工湿地出水具有一定的生物安全性,生态环境效益显著单地说,不溶性有机物可通过湿地的沉淀、过滤可以从废水中截可实现废水的资源化,特别适合小城市生活污水处理。人工湿地污水处理技术能够充分发挥资源的再生潜力,并且防止环境的附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。依靠微生物的氨化、第二次污染,既有经济效益也有生态效益,是根好的生态废硝化和反硝化作用可完成对N的去除。人工湿地对P的去除是通水处理方式。人工湿地这种生态治污技术的推广应用,将为城市过植物的吸收、微生物的积累及湿地床的物理化学等几方面污水处理厂建设的小型化、景观化以及河道、湖泊的生态修复起作用完成的。此外,还可利用微生物的分解及植物的吸收去除硫到有力的推进作用,使得水体污染消除和生态功能恢复同步进行,化物;依靠流动相在湿地系统流动过程中产生沉淀、过滤、络合适合在我国大面积推广。但是,由于我国对人工湿地污水处理技吸附作用而去除重金属4人工湿地在污水处理中的应用题,如工程占地面积大、受气候条件限制较大、容易堵塞等问题,因此人工湿地作为一种处理污水的新技术尚有待于进一步改良41人工湿地在城市生活污水处理中的应用1987年天津市环保所建成国内第一个占地6hm2,处理规模为1400m/d的芦苇湿地工程;北京市环保所在北京昌平县建成了参考文献处理规模为500md的芦苇湿地处理系统示范工程:国家环保局王家顺,赵承,陆引罡.生物有机无机复混肥对烤烟产量和品质的影响南环保所于190年在深圳投建了白泥坑人工湿地示范工程,占团.,华北农学报200,2408:303062]中国农业科学院烟草研究所.中国烟草栽培学M].上海:上海科学技hm2,设计日处理量5万t。实践证明,运用人工湿地技术处理污3李义春,宝建民,张树廷,等,内蒙古地区烤烟栽培技术U]现代农业,水,具有建设投资低、运行费用低、能耗低、净化效果好的特征,2011(4):89其中,基建工程造价仅相当于同一规模二级污水处理厂的15,运4王艳萍,赵秋蓉,李力群,等.烤烟工商交接现状与提高烟叶等合格率行费用为16,水处理各项指标达到甚至优于二级标准。有关研究措施的探讨[.内蒙古农业科技,2010(6):18-19结果表明,在进水浓度较低的条件下,人工湿地对BOD5的去除5]中国农业科学院烟草研究所,中国烟草栽培学[M].上海:上海科学技率可达85%95%,COD的去除率可达80%以上,对氮、磷去术出版社,2005.除率可分别为60%、90%以6]唐绅,杨全柳,高春洋等.新型育苗基质在烟叶生产中的应用初报[中42人工湿地在工业废水处理中的应用国农学通报,2009(9):102-10韶关凡口铅锌矿废水治理系统采用了人工湿地技术,湿地植7]白晚慧人工湿地污水处理技术及其发展应用[哈尔滨建筑大学学报,物种植的是香蒲,结果表明,利用香蒲植物人工湿地系统净化含1999(12):88-92铅、锌工业废水的效果非常好,其去除率分别为:Pb为90%,末志文,毕学军一人工湿地及其在我国小城市污水处理中的应用门生Zn和cd各为84%、对Cu、Fe、Al等重金属也有不同程度的去另外,在用香蒲、芦苇、灯心草等组成的人工湿地系统,对马鞍(本文文献格式:张立东,白廷洲人工湿地在污水处理中的应用山铁矿的含酸性废水进行处理的初步实验中,发现该湿地系统对J].广东化工,2015,42(22:136-137)(上接第148页)[3]曹雪莲,惠泉,刘均洪.转基因植物修复有机污染物的进展[J环境9GaoD, Zheng D, Chen TB,ctal. Changes of Cu,Zn, and Cd speciation保护科学,2008,6in sewage sludge during composting[J]. Journal of Environmental Science[l4卢丽丽,石辉.植物修复石油污染土壤的研究进展门化工环保,200China,2005,17(6):957-961.[5周振民,朱彦云,土壤重金属污染大生物量植物修复技术研究进展.第10刘辉,刘忠珍,杨少海,有机物污染的植物修复研究进展U.广东农三届全国农业环境科学学术研讨会论文集,2009,10.业科学,2010(4[16]李小燕,杨红玉,倪进治.土壤多环芳烃、重金属及其复合污染的植[l刘世亮,骆永明,丁克强,等。苯并芘污染土壤的丛枝菌根真菌强化物修复研究进展[门,亚热带水土保持,200,12植物修复作用研究[土壤学报,2004,41(3):336-342[1】]卫泽斌,郭晓方,丘锦荣,等.间套作体系在污染土壤修复中的应用(本文文献格式:卢乐,谢雄.浅析土壤污染及其修复技术[J].广研究进展.第三届全国农业环境科学学术研讨会论文集,2009,10东化工,2015,42(22):147-148)(上接第151页)2]国家环境保护总局。中国的海洋环境保护[环境保护,200(6):1-31.在对多个沿海国家的海洋政策研究分析张莉.国外海洋开发态势及对中国的启示[.国际技术经济研究,2006政策的规划来看,不难看出尽管各国出于本发展以及国家9:1-15安全考虑,在政策的具体内容上千差万别,但在政策的指导原则[4]王敏敏.国外海洋自然保护区的法律保护研究及对我国的启示[D],山思路以及目标等方面有着相同的趋势。东:中国海洋大学,2010参考文献本文文献格式:刘霞,毛杰从中外海洋保护政策的异同看海洋保护的可持续发展[J].广东化工,2015,42(22):151)[门]马英杰。海洋环境保护法概论[M·北京:海洋出版社,2012中国煤化工CNMHG