人工湿地污水处理工艺设计与研究设想.doc

人工湿地污水处理工艺设计与研究设想摘要: 人工湿地作为一种新型生态污水处理技术, 在实际应用中取得了快速发展。为了适应我国对这一技术的迫切需要, 本文介绍了目前人工湿地污水处理的工艺结构、基本设计方法, 阐述了人工湿地污水处理系统工艺设计的主要内容及存在的若干问题, 并提出了开展人工湿地工艺设计研究的一些设想。关键词: 人工湿地; 污水处理; 工程设计 Abstract : As a new type of ecological wastewater treatment technology ,constructed wetland has been developed ata great speed in its application. In order to satisfy the urgent need of this technology in China ,the basic configuration , types and design methods of current wastewater treatment technology by constructed wetland are introduced ,and the main contents and problems of the process design of constructed wetland for wastewater treatment are summarized , and some research interests are proposed in this paper. Key words : construced wetland ; wastewater treatment ; process design 1引言近年来, 各种水处理技术在实际应用中取得了不断的发展, 特别是作为二级处理的活性污泥法以其工艺相对成熟、运行稳定、处理效果好而成为城市污水处理的主流工艺,但传统的活性污泥不仅基建投资大,运行费用高,且主要以去除碳源污染物为目的,对氮、磷等营养物质的去除则微乎其微, 经处理后的出水排入水体后仍将引起“富营养化”等环境问题。三级处理虽可解决上述问题, 但因投资和运行费用昂贵而难以大面积推广。同时事实也说明, 单纯依靠传统的人工处理方法在我国当前的情况下尚难以从根本上解决水污染问题, 只能延缓其发展趋势。 70 年代以来, 人工湿地处理技术的提出和发展, 为综合解决上述问题提供了一种新的选择。人工湿地是一种人工建造和监督控制的与自然湿地相类似的地面, 是人为地将石、砂、土壤等一种或几种介质按一定比例构成基质, 并有选择性地植入植物的污水处理生态系统[1] 。由于人工湿地具有处理效果好、建设和运行费用低、易于维护管理等优点[2,5 ],因而受到世界各国的普遍重视,成为近年来发展较快的一种污水处理新技术[6]。但是, 由于人工湿地污水处理技术还处于开发阶段, 尤其在我国人工湿地污水处理技术的发展及其应用时间还相对较短, 还没有比较成熟的设计参数, 其工艺设计也还处于试验阶段; 人们对其的认识较少, 加之存在许多亟待解决的问题, 因而人工湿地的应有潜力未能得到深入挖掘。本文将在阐述人工湿地污水处理系统工艺设计的主要内容及存在的若干问题的同时, 提出一些开展人工湿地工艺设计研究的设想和展望, 以供广大环境保护工作者参考。 2 人工湿地的类型与工艺流程人工湿地系以人工建造和监督控制的、与沼泽地相类似的地面, 通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用以达到对污水的净化。此种湿地系统是在一定长宽比及底面坡度的洼地中, 由土壤和填料混合组成填料床, 废水在床体的填料缝隙或在床体表面流动, 并在床体表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物,形成一个独特的动、植物生态系统,对废水进行处理[7]。人工湿地按污水在其中的流动方式可分为两种类型[7]:①自由水面人工湿地(简称 FWS ,或称地表径流型人工湿地),②潜流型人工湿地( 简称 SFS) 。 FWS 系统中,废水在湿地的土壤表层流动, 水深较浅( 一般在 ~ ) 。与 SFS 系统相比, 其优点是投资省, 缺点是负荷低。北方地区冬季表面会结冰, 夏季会滋生蚊蝇、散发臭味, 目前已较少采用。而 SFS 系统,污水在湿地床的表面下流动,一方面可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用, 提高处理效果和处理能力; 另一方面由于水流在地表下流动, 保温性好, 处理效果受气候影响较小, 且卫生条件较好, 是目前国际上较多研究和应用的一种湿地处理系统,但此系统的投资比 FWS 系统略高。人工湿地