人工湿地防堵技术研究进展_白佳琦

人工湿地防堵技术研究进展白佳琦1，张颖2（1.天津大学环境科学与工程学院，天津300072；2.南开大学环境科学与工程学院，天津300071）［摘要］堵塞是人工湿地污水处理技术中存在的主要问题。随着人工湿地的不断推广与应用，堵塞问题也受到越来越多人的关注。介绍了人工湿地堵塞的影响因素及相关的数学模型，从物理、化学、生物等3个方面分析了人工湿地堵塞的机理，并提出了在湿地设计与运行中采取的一些避免堵塞的措施，最后，简单介绍了国内外学者采用人工湿地预处理工艺来延缓堵塞发生所取得的研究成果。［关键词］人工湿地；堵塞机理；预处理技术［中图分类号］X524［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2011）06-0005-05ResearchprogressinthetechnologiesofcloggingpreventioninconstructedwetlandsBaiJiaqi1，ZhangYing2（1.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，NankaiUniversity，Tianjin300071，China）Abstract:Cloggingisthemainproblemofwastewatertreatmenttechnologiesinconstructedwetlands.Withthein-creasingpromotionandapplicationofconstructedwetlands，moreandmorepeoplepayattentiontothisproblem.Thefactorscausingtheclogginginconstructedwetlands，aswellasseveralmathematicalmodelsrelatedtotheclog-gingareintroduced，andthecloggingmechanismofconstructedwetlandsareanalyzedfromthephysical，chemicalandbiologicalaspects.Somemeasurestoavoidcloggingduringwetlanddesignandoperationareputforward.Attheend，theresearchachievementsinpostponingcloggingbythepretreatmenttechnologiesinconstructedwetlandsarebrieflyreviewed.Keywords：constructedwetland；cloggingmechanism；pretreatmenttechnologies人工湿地污水处理技术因具有投资少、能耗低、管理方便、无二次污染等优点〔1-2〕，正逐渐被应用于广大中小城镇和乡村地区的生活污水处理中。人工湿地在运行中存在的主要问题是堵塞。美国环境保护署通过对多个运行中的人工湿地调查，发现有近50%的人工湿地系统在投入使用5a后出现了不同程度的堵塞〔3〕。我国早期设计并运行的部分人工湿地在处理生活污水过程中也出现过堵塞现象〔4-5〕。1人工湿地的堵塞问题堵塞是在所有高负荷污水过滤系统中常见的自然效应。湿地堵塞的过程实质上就是有效孔隙率减少的过程。孔隙率的急剧下降必然会引起湿地过水能力的降低，从而导致大量引入湿地系统的污水直接雍积在湿地表面；雍水还会阻隔氧气向基质层内扩散，进而降低对污染物的去除效果，使出水指标达不到设计标准，同时缩短了人工湿地的运行寿命。随着人工湿地的推广与应用，其堵塞问题也受到越来越多人的关注。目前关于人工湿地堵塞问题的研究主要包括堵塞的影响因素分析、堵塞数学模型的建立、堵塞机理的研究以及堵塞的防治措施等几个方面。1.1堵塞的影响因素及其数学模型影响人工湿地堵塞的因素有很多，具体来说可以归结为填料、悬浮颗粒物、有机负荷、植物与微生物等5个方面。而对于堵塞的数学模型，目前所研究［基金项目］国家水体污染控制与治理科技重大专项（2008ZX07314-005，2008ZX07209-006-04）；国家科技支撑计划项目（2009BAC60B03）；天津市科技支撑计划重点项目（08ZCGYSF00100）第31卷第6期2011年6月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．31No．6Jun.，20115出的成果都具有一定的局限性，因此，建立适用范围更广的数学模型还有待于进一步的研究。（1）填料。填料粒径的