人工湿地处理富含石灰碱性废水的初步探讨_吴文伶

人工湿地处理富含石灰碱性废水的初步探讨吴文伶，王珂，霍亮，戢文占，罗兰，冯建华（中国建筑股份有限公司技术中心材料工程研究中心，北京102628）［摘要］富含石灰的碱性废水来源广泛，目前的处理方法一般费用较高，而应用人工湿地处理该类废水具有建设运行费用低、环境友好的优点。因此，对应用人工湿地技术处理富含石灰的碱性废水进行了初步探讨，分析了净化机理，并对湿地面积设计、湿地基质填料和植物种植的特点进行了总结。［关键词］人工湿地；废水处理；富含石灰；碱性废水［中图分类号］X703.1［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2011）11-0016-03Preliminaryapproachtothetreatmentoflime-richalkalinewastewaterbyartificialwetlandprocessWuWenling，WangKe，HuoLiang，JiWenzhan，LuoLan，FengJianhua（MaterialEngineeringResearchCenter，TechnologyCenterofChinaStateConstructionEngineeringCorporation，Beijing102628，China）Abstract：Therehavebeenextensivesourcesoflime-richalkalinewastewater.Itstreatmentcosthasusuallybeenhigh，but，onthecontrary，theapplicationofartificialwetlandprocesshaslow-cost，andenvironmental-friendlyadvantages.Consequently，theapplicationofartificialwetlandsfortreatinglime-richalkalinewastewaterisevaluatedpreliminary.Furthermore，itspurifyingmechanismisanalyzed，andthedesignofwetlandarea，thecharacteristicsofsubstrateandvegetationintheartificialwetlandsaresummarizedanddiscussed.Keywords：artificialwetlands；wastewatertreatment；lime-rich；alkalinewastewater富含石灰的碱性废水的来源非常广泛，例如我国每年产生的建筑垃圾达4000~5000万t〔1〕，其中绝大部分未经处理直接运往郊区堆放或简易填埋。T.G.Townsend等的研究表明，建筑垃圾渗滤液pH可达到11〔2〕。制碱、钢铁制造、煤炭脱硫等过程中会产生大量富含石灰的固体废弃物〔3-5〕，这些固体废弃物经风化、雨水冲刷，可产生碱性渗滤液。此外，水泥、混凝土的生产以及建筑施工过程中也会产生大量含有石灰和碳酸钙的碱性废水〔6-7〕。如果这些碱性废水不经处理直接排放进入水体则会影响水生生物的新陈代谢，导致消化系统失调，对水生生物有直接的毒害作用〔8〕；另外，由于这些强碱性废水中常含有大量石灰，碳酸钙的蓄积沉淀会影响植物光合作用，破坏底栖动物的生存空间〔9〕。因此，必须对该类废水进行适当处理，使废水pH降低后，方能排放到受纳水体。目前碱性废水的处理方法主要有酸碱中和法〔10〕和CO2曝气法〔11〕，有些制度管理不严格的地方则采用直接稀释的方法〔12〕。由于碱性废水排放量大，且多数废水排放流量随时间变化显著，导致应用传统方法处理碱性废水的设备投资和运行费用高〔3〕。人们通过对天然湿地的长期观察发现，湿地对酸性和碱性废水均有很强的缓冲能力〔13〕，因此应用人工湿地降低碱性废水pH成为一种很有潜力的技术方法。另外由于人工湿地具有建设运行费用低廉、环境友好、运行管理简单等优点〔14〕，使得利用人工湿地技术处理碱性废水具有重要的研究应用价值。1机理人工湿地常用于处理二级污水厂出水、市政污水、农业废水等〔14〕。目前，对应用人工湿地缓冲酸性废水的pH也已有广泛的研究和应用〔15〕，而将其用于碱性废水的处理还处于初步研究阶段。富含石灰（CaO）的废水呈碱性是因为石灰水解生成Ca（OH）2，Ca（OH）2溶于水产生OH-。人工湿地基质中的腐殖酸对于中和废水的碱性第31卷第11期2011年11月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．31No．11Nov.，201116有一定作用〔16〕，但碱性废水的pH在人工湿地中得到有效降低，主要还是因为CO2的作用。CO2溶于水生成HCO3-，而