人工湿地技术在拉萨市污水处理中的应用前景及意义_向用彬

人工湿地技术在拉萨市污水处理中的应用前景及意义向用彬殷彤(四川大学水利水电学院,四川成都610065)摘要:本文通过对人工湿地污水处理技术历史、功能、特点及建设技术关键的介绍,并结合西藏湿地情况的现状进行分析,论证了在拉萨市采用人工湿地技术处理污水的可行性及意义。关键词:人工湿地污水处理有利条件意义中图分类号:X7031人工湿地技术简介1.1人工湿地的含义及特点湿地是具有多种功能价值的独特生态系统,被誉为“地球之肾”。人工湿地是根据实际需要,人为设计与建造的由基质、挺水和沉水植被、动物和水体组成的复合体,其功能结构与自然湿地相似,成为自然湿地有益的补充,可以说是地球的“人造肾”。广义的人工湿地包括水塘、灌溉地、运河、排水渠和地下输水系统等,甚至包括水稻田,而狭义的人工湿地目前泛指一些具有更强生态功能的人工湿地。采用人工湿地技术净化污水始于1953年德国的MaxPlanck研究所,到20世纪70年代末期逐渐发展成为一种独具特色的新型污水处理技术,它具有处理效果好、出水水质稳定、氮磷去除能力强、运转维护管理方便、工程基建和运转费用低、对负荷变化适应能力强、适于处理间歇排放的污水等主要特点,对保护野生动物和提高局部地区景观的美学价值也有益处。因此,大力开发人工湿地污水处理技术,对我国水环境污染的治理具有重大的意义,具有广泛的发展前景。人工湿地具备多种生态功能:首先,污水经人工湿地上的沙石、土壤过滤,植物根际的多种微生物活动,水质会得到净化。人工湿地在处理污水方面的处理效果与一般污水处理厂相当,而处理费用及建设费用却更低。其次,由于人工湿地在外观形式和功能结构都类似自然湿地生态系统,因此在促进植物生长,维持和增加生物多样性方面也具有重要作用。再次,人工湿地的大量水生植物能迅速增加绿地面积,消除城市热岛效应,改善空气质量并可以产生很高的经济效益。1.2人工湿地技术处理污水的原理及效果多年的研究表明,人工湿地能够利用基质-微生物-植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水的高效净化,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物生长并使其增产,实现废水的资源化与无害化。人工湿地对有机物有较强的净化能力:污水中的不溶有机物通过湿地的沉淀、过滤作用,可以很快被截留下来而被微生物利用;污水中的可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢过程而被分解去除。国内有关学者对人工湿地净化城市污水的研究表明,在进水浓度较低的情况下,人工湿地对BOD5的去除率可达85%～95%,对COD的去除率可达80%,对N的去除率可达64%～98%,对P的去除率可达47.0%～97.2%,处理出水BOD5的浓度在10mg/L左右,SS小于20mg/L。1.3构造人工湿地的技术关键人工湿地的构造可简述为:在一定长宽比及底面坡降的浅池内或低洼地中,按一定的坡度填充选定级配的填料(如碎石),在填料表层土壤中种植一些处理性能好、成活率高、生长周期长、根系发达、美观及具有34环境保护《西藏科技》2007年11期(总第176期)经济价值的水生植物,构成一个湿地生态系统。在湿地处理系统设计中,应尽可能增加水流在其中流动的曲折性,以增加系统的稳定性、对外界环境的抗性、延长湿地的使用寿命及处理能力。一般而言,应充分考虑以下几个因素:1.3.1污水量和水质确定:进行污水量的调查和污水水质分析,确定处理的规模以及有针对性地去除有关污染物,设计处理后的污水必须达到一定的污水排放标准。1.3.2污水处理工艺选择:人工湿地系统去除的污染物种类广泛,包括BOD,COD,SS,氮,磷,钾,微量金属,病原体等。为减免经常性的清污、降低人工湿地的作业困难,污水的前期处理十分必要,并应根据不同的污水来源选择不同的处理工艺。1.3.3人工湿地的植物选择:应选择耐污、净化、抗逆能力强的乡土植物作为人工湿地的种植植物。1.3.4人工湿地的工艺参数:在人工湿地的设计中,湿地的长宽值可按下式计算:W=Q/Ks×S×d。其中:W表示湿地宽(m);Q表示湿地平均处理流量(m3/d);d表示湿地深(m);KS表示填料导水率[m3/(m2×d)];S表示湿地床坡度。2我国及西藏湿地保护情况我国是世界上湿地类型齐全、数量丰富的国家之一。据2004年我国首次进行的全国性湿地调查结果显示,全国现有湿地面积3848多万公顷(不包括水稻田湿地),其中自然湿地面积有3620多万公顷,库塘湿地228多万公顷。目前全国已有近40%的自然湿地纳入353处保护区,得到较好的保护。据统计,西藏自治区境内的湿地总面积达600多万公顷,约占全区土地面积的4.9%。这些湿地不仅是青藏高原的“物种基因库”和重要的氧气补给源,也是保持地下水位、增加湿润度和维持