人工湿地在帽峰山森林公园污水治理中的应用_李黎武

第31卷第1期2004年3月湖南城市学院学报(自然科学版)JOURNALOFHUNANCITYUNIVERSITY(NaturalSeienee)VOI.13No.】Ma.t2004人工湿地在帽峰山森林公园污水治理中的应用李黎武`,2(l.湖南城市学院土木工程学院,湖南益阳41300;02.湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082摘要:人工湿地是一种新型生态水处理技术通过结合具体工程,程,工艺设计方法,并得出根据不同的实际情况,选择适宜的植物种类,效途径.关键词:人工湿地;生态;污水处理;植物中图分类号:TU9923;X703文献标识码:A文章编号:介绍了人工湿地污水处理的工程流是提高人工湿地污水处理能力的有1672一7304(2004)01一0034一04帽峰山森林公园位于白云区东北部的帽峰山,是在广州白云区公益林建设示范区的基础上建立的.公园属于丘陵地区,园内有丰富的水资源,其中铜锣水库水面27.67hmZ,沙田水库水面35.80hmZ,一环路西南的和龙水库水域面积达87.3hm2.此外还有华坑水库、风流湖、石仔田山塘等小水面.公园内共设有8个景观区,各景观区建设有饮食娱乐中心、停车场、宾馆等服务设施.根据公园功能区划,排水体制采用雨污分流制.在生活污水较集中的区域按《污水综合排放标准》(GB8978一%)执行,景区内应执行二类排放标准.其中色度:80;S鉴200mg几;BODS蕊60mg/L;C口DcR蕊150m留毛.帽峰山森林公园内生活污水分散,若采用集中式处理,污水收集成本高,所以只能采用分散处理模式进行污水处理.公园内有大量的河滩、沼泽地,将其改造成人工湿地处理公园内的生活污水.在有效治理园内生活污水的同时,还可提高公园内的生态景观和生物多样性,以最小的建设投资来获取良好的生态效益、社会效益和经济效益.1人工湿地净化废水的原理及应用概况1.1概况川1977年德国学者Kickuth.R.提出的根区法(hTeRoo-tZineMehtod)奠定了湿地污水处理的理论基础.20世纪80年代之前,人工湿地的研究工作大多和氧化塘结合在一起.设在美国纽约州的Bor。汕vaen国家实验室自1973年就开始研究如何将沼泽地和氧化塘结合,以提高处理效率2[,31.其处理效果令人满意.以各种土壤为基质的人工湿地在世界各地都有试验和实用的例子.进人20世纪80年代,以砂石为基质的人工湿地单元逐渐进人试验和实用..DBret(1989)总结了澳大利亚(SIRO)水资源处在人工湿地方面的研究.水资源处和西悉尼大学的水资源研究室合作进行试验,主要以砂石为基质的野外人工湿地系统.他们的试验系统包括潜流式和表面流式单元及其组合.这些试验系统在处理市政污水时显示了较好的效果.20世纪60年代我国就进行了大量的污水灌溉的土地处理研究,但首座人工湿地污水处理系统是1990年7月完工,投人试运行.该系统位于广东省深圳市宝安县境内白泥坑镇,设计处理能力为3100灯d.1.2根区法理论4[]生长在湿地中的挺水植物通过叶吸收和茎杆的运输作用,将空气中的氧转运到根部,再经植物根部表面组织的扩散,进人根际的底泥和水体之中,在根部形成了氧化的微环境,而在根际还有缺氧区和无氧区,为兼氧性微生物和厌氧性微生物创造了繁殖条件.废水进人湿地系统后,在饱和水的基质层、高等水生植物及微生物的作用下,发生厌氧、兼氧和好氧生物氧化及作物吸收、水面蒸发等复杂的生物化学和物理化学反应,加速了污水中有机物的分解与转化.(1)物理过程.进人湿地的污水,经过基质层及密集的植物茎叶,使污水中的悬浮固体得到过收稿日期:2004一01一10基金项目:湖南省建设厅科技资助项目(203书).作者简介:李黎武(1970一),男,湖南宁远人,讲师,博士生,主要从事给水系统及优化和水处理新技术研究.第13卷李黎武:人工湿地在帽峰山森林公园污水治理中的应用滤并沉淀在基质中.()2化学沉淀、吸附、离子交换等化学过程.污水中的许多污染物质可通过化学沉淀、吸附、离子交换等过程得到去除.化学反应过程是否显著取决于基质的化学成分.如含CaC03较多的石灰石有助于磷的去除,含有机物多的基质有利于有机物的吸附.(3)生化反应过程.生化反应过程是去除有机物的主要过程.湿地基质和水中的好氧和厌氧微生物分解污水中的有机物从而获得生长和繁殖所需要的能量和物质.由于生活污水的BODS浓度较低,采用如图1所示的工艺流程.湿地水流形式采用FWS系统.为了提高氮磷的去除率采用二级湿地串联形式.}亘卜巨叶祝应时~图l工艺流程图.23FWS系统的设计人工湿地系统处理污水的主要反应原理可以用一级反应动力学模型来描述5[]:丘二e一介`co(l)人工湿地污水处理工艺设计污水t及进水水质表l各景区生活污水且序号名称生活污水量(/m,·d一`)式中,