人工湿地污水处理技术在北方城市的应用_于洪存

人工湿地污水处理技术在北方城市的应用于洪存(沈阳市环境监测中心站,沈阳110000)摘要:介绍了人工湿地污水处理技术的概念及净化机理;通过在北方城市应用的工程实例,对该项技术在处理城市污水中的主要污染物去除效果及运行的经济性进行了比较分析,得出人工湿地技术具有处理效率高、投资和运行费用低、经济、环境和社会效益好等结论;并指出其具有良好的实用价值和应用前景。关键词:人工湿地;净化机理;污水处理;污染物去除效率;经济性Abstract:Theconceptandthepurificationmechanismofartificialwetlandwastewatertreatmenttechnologywasintroduced.Throughtheprojectexamplesimplementedinnortherncities,thecomparisonwasmadebetweentheremovaleffectofthemainpollutantandrunningbenefitwhileusingthistechnologytotreatthemunicipalsewage.Theresultshowsthatartificialwetlandtechnologyhastheadvantagesofhightreatmentefficiency,lowinvestingandrunningcost,aswellasgreatbenefitsateconomical,environmentalandsocialaspects.Thetechnologyhasahigherpracticalvalueandgoodapplicationprospect.Keywords:artificialwetland;purificationmechanism;wastewatertreatment;removalefficiencyofpollutant;economics随着社会经济的发展和人口的不断增加,水环境污染问题成了制约人类生存、发展的严重问题,水环境保护的任务越来越艰巨。人工湿地(ConstructedWetland)是20世纪70年代发展起来的新型废水处理工艺,由于其投资低、出水水质好、抗冲击力强、操作简单、建造和运行费用低(仅为传统二级污水处理厂的1/10～1/2)、维护方便,同时可以使污水处理系统与环境生态建设有机结合,在处理污水的同时创造出城市生态景观,逐步被越来越多的国家接受并广泛应用。1人工湿地系统概述1.1定义人工湿地是为污水处理人为模拟自然湿地建造的一个自然系统,是人为地在有一定长宽比和地面坡度的洼地里将石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成基质作为填床料,并有选择性地植入植物的污水处理生态系统。通过生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实施对污水的净化作用。1.2净化机理人工基质、水生植物和微生物是人工湿地的主要组成部分。人工基质为微生物的生长提供稳定的依附表面,为水生植物提供载体和营养物质,并通过一些物理和化学途径净化污水;水生植物除直接吸收利用污水中的营养物质及吸附、富集一些有毒有害物质外,还有输送氧气到根区和维持水力传输的作用;微生物的代谢作用是污水中有机污染物降解的主要机制。同时它们相互联系、互为因果,形成一个系统。废水可以在人工基质缝隙中流动或在床体的表面流动,并在床的表面种植具有污水处理机能好、成活率高、抗水性能强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物。当废水流经时,固体物被人工基质及植物根系阻拦截留,有机质通过生物膜的吸附、同化及异化作用而得以去除。因湿地植物根系对氧的传递释放,湿地床层及其周围对微环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态,有利于硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用,达到去除氮和磷的效果,最后通过湿地基质的定期更换或植物收割使污染物质最终从系统中去除。一般的污水中不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用,可以很快地被截留而被微生物利用;污水中可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程被分解去除[1]。27环境保护与循环经济1.3类型根据其水流特征,人工湿地可分为表面流湿地和潜流湿地两类。1.3.1表面流湿地表面流湿地基本特征为污水在基质表面漫流,水面暴露于空气中。表面流湿地通常由一个或几个池体或渠道组成,池体或渠道间设隔墙分隔,有时底部亦铺设防水材料(如HDPE膜等)以防止污水下渗,保护地下水。池中一般填有土壤、沙或者其他合适介质材料供水生植物固定根系。表面流水位较浅(一般在0.1～0.6m),水流缓慢,通常以水平流的流态流经各个处理单元。表面流人工湿地设计简单、投资少,因此适合于农村地区污水处理。但是湿地负荷过小,占地面积大,水面暴露冬