利用人工湿地处理小区污水的技术研究_何亚丽

第22卷第2期许昌学院学报Vol.22.No.22003年3月JOURNALOFXUCHANGUNIVERSITYMar.,2003收稿日期:2002-11-20作者简介:何亚丽(1968-),女,河南平顶山人,平顶山工学院市政系讲师,主要从事环境工程技术研究.文章编号:1671-9824(2003)02-0049-02利用人工湿地处理小区污水的技术研究何亚丽,朱伟萍(平顶山工学院市政系,河南平顶山467001)摘要:结合当前我国经济发展和污水处理的现状,研究人工湿地工艺的特点和净化机理,以及用来处理小区污水的可行性.关键词:人工湿地;小区污水;湿地系统;中图分类号:X703.1文献标识码:A0引言目前,我国绝大部分的城市污水厂均采用传统的二级活性污泥法处理工艺,这种工艺工程投资高、能耗高、运转管理要求高及处理效果受进水水质及水量变化影响大等不足,且单纯依靠传统的二级处理技术并不能从根本上解决水污染问题,表1城市生活污水的典型成分(mg/l)污水成分浓度高浓度中等浓度低浓度总固体1200720350BOD5400220110CODcr1000500250总有机碳TOC29016080总氮(以N计)854020总磷(以P计)1584氯化物1005030碱度(以CaCO3计)20010050油脂15010050只能延缓水污染的发展趋势,而我国经济发展水平不高,且许多地方缺乏一定操作、管理和技术水平的管理人员,水体污染日益严重.随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,各地小区建设如火如荼,导致各地污水量急速猛增,环境污染日趋严重.根据我国国情,实施污水处理无害化、资源化,处理和利用相结合,实行人工处理与自然处理并用的技术是可行的.即在各个建筑小区结合当地的自然和社会经济状况采用人工湿地的生态处理方法对污水进行分散处理,这样既处理了污水又美化了环境,增加了城市绿色覆盖面积,非常适合于管理水平不高、规模较小的城镇及小区的污水处理.由表1知,污水中的BOD5/COD>0.5、TOC/BOD5<0.8,基本满足人工湿地技术的水质要求.1人工湿地的净化机理人工湿地利用生态系统中的物理、化学、生物的共同作用净化污水.它是在一定长宽比及底面坡度的洼地中,由土壤和按一定坡度充填一定级别填料的床体组成.废水可以在填料缝隙中流动,在床体的表面可以种植一些处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长及具有经济价值的水生植物,形成一个独特的动植物生态环境,对废水进行处理.湿地系统成熟后,填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜.废水流经生物膜时,大量的SS被填料和植物根系阻挡截流,有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被去除.湿地床系统中植物根系对氧的传递释放,使其周围的环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态,保证了废水中的氮、磷不仅能被植物和微生物作为营养成分而被直接吸收,而且还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用将其从废水中去除,最后湿地床填料的定期更换或栽种植物的收割而使污染物最终从系统中去除.人工湿地系统一般作为二级生物处理工艺,处理小区污水时,一般采用化粪池作为人工湿地的预处理方法.工艺流程可用推流式(图1)、阶梯进水式(图2)和回流式(图3).其中阶梯进水式可避免填料床前部堵塞问题,有利于床后部的硝化脱氮作用;回流式可以对进水中的BOD5和SS进行稀释、增加进水中的溶解氧浓度并减少出水中可能出现的臭味问题,促进填料床中的硝化和反硝化脱氮作用.50许昌学院学报2003年3月图1图2图32采用人工湿地应注意的问题2.1场地选择尽量选择有一定自然坡度的洼地或经济价值不高的荒地,可减少土方量、有利于排水、降低投资.2.2湿地植物根据耐污性、生长能力、根系的发达程度、经济价值和美观要求确定.常用芦苇、席草、大米草、水花生等,最常用的是芦苇.它的根系较发达,是具有巨大比表面积的活性物质,可深入到地下0.6～0.7m,且具有良好的输氧能力.芦苇的栽种可采用播种法和移栽插种法,最好选用当地芦苇,对当地气候适应能力强.移栽插种经济快捷,秋季插植最佳,插植密度可为1～3株/m2.2.3进出水布置进水要保证均匀性,常用多孔管和三角堰.进水管应比湿地床面高出0.5m,防止床表面淤泥和杂草的积累而影响配水,定期清理沉淀物和杂草.出水系统可设置旋转弯头和控制阀门来调节水位,出水区末端砾石填料层的底部设穿孔集水管.2.4填料的使用填料常由三层组成,表层土层、中层砾石层和下层小豆石层.可用当地的表层土和粒径为5～10mm的石灰石掺和,厚度为0.15～0.25m作为表层土.表层以下铺设粒径在0.5～5cm的砾石,厚度为0.4～0.7m.因表层土浸水后会发生沉降,铺设高度宜高于设计值的10%～15%.2.5地下水的保护为防止湿地系统因渗漏造成对地下水