人工湿地土壤堵塞现象及机理探讨_雷明

人工湿地土壤堵塞现象及机理探讨雷明!李凌云!华中科技大学环境科学与工程学院湖北武汉!##$!#!摘要人工湿地作为近%#年来发展起来的一种传统污水处理技术的一种廉价替代方案!越来越受到世界各国的普遍重视对人工湿地运行过程中出现的土壤堵塞现象进行了较全面的描述!分析了影响土壤堵塞的因素!并对其堵塞机理和堵塞模型进行了探讨!最后提出了避免堵塞的解决办法!关键词人工湿地#土壤堵塞#机理探讨!中图分类号!#$%&#&’!文献标识码(!文章编号)##’*+%,&$%##’%&(*###,*#!!#$%&’$&)*+,-./-*0+,0123+04510-02+6404-3+,*1.+718924:4/+04-3!0;101/;3-,-7<-:/-3*029/016.10,+36*;+*=1136151,-8164321/130>?<1+2*+36@+37-(5%人工湿地是一种新型的废水处理技术!它适用于我国广大中小城镇和乡村地区的废水处理它不仅具有良好的有机物去除能力’GHIJ和KHI的处理效果可分别达LJM.NJ/和OL?0%!而且具有较高的除磷’达N?0%和脱氮’P?0%效果此外!它还具有运行管理方便及工程造价低等优良特性国外资料报道!人工湿地的工程造价和运行费用仅为传统工艺的Q?M.J?0我国深圳百泥坑人工湿地系统!其运行费用仅为传统二级活性污泥法的Q?0(Q)但人工湿地在实际运行过程中存在土壤堵塞问题!即人工湿地运行两至三年后!因土壤堵塞而无法继续使用!或改变设计时的运行方式国内关于人工湿地堵塞的现象有一些报道(>)!但未见针对湿地堵塞的具体研究笔者综述了国外的最新研究成果!对人工湿地运行过程中出现的土壤堵塞问题进行了较全面的描述!并对其堵塞机理进行了一定的探讨Q土壤堵塞现象人工湿地系统中!废水在流经填料空隙和植物根系过程中得以净化填料除了提供水生植物*微生物的生长介质外!还可以促进悬浮固体的沉降和过滤固体颗粒在湿地表面和上层填料中的累积对湿地的水力传导性能和废水停留时间有着极其重要的影响由于堵塞上层填料的有效渗滤体积减少!水平流速升高!水力停留时间缩短!易诱发表面流和短流詹德昊等()对复合垂直流湿地堵塞水力特征的研究表明&堵塞后复合垂直流人工湿地’RSKT%水力特征发生变化出水流量减少!小试系统实际停留时间由>Q%F;延长至F>%J;!中试系统实际停留时间从QN%’;延长至>P%L;RSKT堵塞后容易造成下行池表面积水!既恶化了卫生条件又降低了系统的处理能力U%V%G-.@12(!)应用示踪剂研究了印染废水湿地处理过程中形成的+死地,!其原因为砾石床底部碎石中污泥的累积W%K--812等(’)指出砾石床系统处理肉类废水在运行第一年时前端发生堵塞和表面流澳大利亚W%X%C4*;12(1)揭示了人工湿地在运行第Q年其前段填料渗透性急剧降低!在>年半的调试期间!后端的渗透性仍相对稳定!固体颗粒累积第%’卷第Q?期%##’年Q?月工业水处理23456789:;<:7=8>8=:7?=37@A;B%’CABQ?H/0B!%DD’N带并未前移!示踪剂的实时检测试验显示平均水力停留时间比理论值减少了!#!$%!&’()*+,-./等##指出在砾石床湿地的前!$0段$凝胶体的累积将床体填料空隙率减少了大约!$$$研究显示1的累积固体颗粒为无机物!2)2)3+44.5等%#研究了有植被和无植被砾石床人工湿地处理经好氧塘%厌氧塘预处理的奶牛场废水的有机固体颗粒积累情况!无植被湿地的平均有机物累积量为)0!$)678$9$$有植被湿地平均累积量接近078$9$$在进水区甚至达到:)%78$