人工湿地在污水处理中的应用_刘自莲

2005年12月云南化工Dec.2005第32卷第6期YunnanChemicalTechnologyVo.l32,No.6人工湿地在污水处理中的应用刘自莲,施永生,李鹏(昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093)收稿日期:2005-07-29作者简介:刘自莲(1980～),女,在读硕士研究生,主要研究方向:水污染控制。导师简介:施永生(1957～),男,博士,昆明理工大学教授,主要研究方向:水污染控制。摘要:介绍了人工湿地污水处理系统的国内外现状,构造,分类,工艺流程,及其在云南省的应用实例,阐述了其净化机理,提出人工湿地污水处理系统作为一种高效、节能、低投资、低运行费用、操作简单的污水处理技术在我国尤其是中小城镇及广大农村具有应用前景。关键词:人工湿地;污水处理;净化机理中图分类号:X52文献标识码:A文章编号:1004-275X(2005)06-0060-63ApplicationofConstructedWetlandinWastewaterTreatmentLIUZi-lian,SHIYong-sheng,LIPeng(SchoolofEnvironmentalEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650093,China)Abstract:Presentsituation,construction,classification,technologicalprocess,purificationmechanismandapplica-tionofconstructedwetlandwastewatertreatmentinYunnanwereintroduced.Constructedwetlandasawastewatertreatmenttechnologyhadadvantageofhighefficiency,lessenergydissipation,lowinvestment,cheapcostandsimpleoperation,whichwassuitableforChina,especiallytheruralareasandsmallcities.Keywords:constructedwetland;wastewatertreatment;purificationmechanism1人工湿地的国内外现状人工湿地(ConstructedWetland)是一种由人工建造和监督控制的、与沼泽地类似的地面,它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用,通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化[1]。实践表明,与其它处理污水的方法相比人工湿地系统具有高效率、低投资、低运行费、低维护技术、基本不耗电即“一高三低一不”的特点[2]。自1974年第一个用于污水处理的人工湿地系统在西德的Othfrensen建成以来[3],因其优越的性能,使它获得较快的发展。80年代从欧洲到美洲、澳洲等地区和国家都广泛开展了这方面的研究工作。目前,在美国有600多处人工湿地工程用于处理市政、工业和农业废水,400多处人工湿地被用于处理煤矿废水,50多处人工湿地用于处理生物污泥,近40处人工湿地用来处理暴雨径流,超过30处人工湿地系统用于处理奶产品加工废水[4];在丹麦、德国、英国各国至少有200处人工湿地(主要为地下潜流湿地)系统在运行[5],新西兰也有80多处人工湿地系统被投入使用[6]。我国对人工湿地研究起步很晚,于1990年7月在深圳建立了第一个人工湿地污水处理工程—白泥坑人工湿地污水处理系统[7]。以后在北京、南京、天津等地都建立了类似的处理系统,并进行了相应的研究工作,在净化机理、系统控制、设计及运行参数等方面都取得了可喜的进展[8]。2人工湿地的构造和分类2.1人工湿地的基本结构人工湿地是在一定长宽比及底面坡降的洼地中,由土壤和填料(如砾石等)混合组成填料床,废水可以在床体的填料缝隙中流动,或在床体的表面流动,并在床的表面种植具有处理性能好,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(如芦苇等),形成一个独特的生态环境,对污水进行处理[9]。2.2人工湿地的分类按照工程设计和水体流态的差异,人工湿地污水处理系统可以分为表面流湿地(SurfaceFlowWetlands,缩写为SFW)、水平潜流湿地(HorizontalSubsurfaceFlowWetlands缩写为HSSFW)和垂直流湿地(VerticalFlowWetlands缩写为VFW)三种主要类型。各类型在运行、控制等方面的诸多特征存在着一定的差异(见表1)。其中,表面流湿地不需要砂砾等物质作填料,造价较低