潜流人工湿地污水处理技术的效能与设计_崔玉波

环境科学动态2003年第2期ENVIRONMENTALSCIENCETRENDSNo.2,2003潜流人工湿地污水处理技术的效能与设计崔玉波韩相奎宋铁红(吉林建筑工程学院环境工程系,吉林长春,130021)【摘要】潜流人工湿地污水处理技术的研究和开发尚属较新领域,本文介绍了该技术处理污水的效能和设计参数模型,并分析提出了需要进一步解决的问题。【关键词】潜流人工湿地;污水处理;效能;设计参数中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1003-2347(2003)02-0023-03人工湿地污水处理技术有两种主要形式:一种为潜流(subsurfaceflow,SF)人工湿地;另一种为自由水面系统(freewatersystem,FWS)。潜流人工湿地通常由一个或多个单元构成,周边和底部防水。每个单元充填粒状介质,如砾石,种植水生植物,如香蒲、芦苇等。处理等量的污水,潜流系统用地要比自由水面系统少,运行维护简单。自由水面系统多发的臭味和蚊蝇滋生在潜流系统中很少出现。1潜流人工湿地的效能1.1污染物质的去除潜流人工湿地的主要污染物去除机理包括微生物转化、矿化和吸附、沉降、挥发、蒸腾、沉淀等。BOD去除包括几个生物化学过程:好氧呼吸,厌氧消减,硝酸盐、锰和铁的厌氧氧化〔1～3〕。悬浮固体去除性能较好,出水值多低于10mg/L。为防止在进水口附近发生堵塞,进水前必须设置预处理以降低总固体浓度,一般设沉淀池即可。通过沉淀、过滤、吸附、捕食以及死亡等作用,系统中的病原菌将减少。去除磷的主要机理为土壤或颗粒介质的吸附、植物吸收和沉淀。植物吸收有限而且需要定期收割以防止磷的再释放,磷去除率在30%～40%。潜流系统可以通过离子交换、植物吸收、化学沉淀和微生物氧化后的沉淀等去除一定量的金属。发生在叶片及根系的金属离子沉积层以及微生物对离子和锰的氧化,对微生物活动过程起到重要作用。植物吸收所去除的金属可以再释放,但微生物氧化的金属是热力学稳定的。氮的去除是潜流人工湿地效能的限制性因素,尤其是在冬季。一般总氮TN及NH3-N去除率为45%(4)完善城市污水排放和集中处理运行机制。加强流域内排放污染物许可证制度和区域性用水许可证制度的贯彻实施;全面推行城镇污水达标排放制度;坚持节约用水和合理开发利用水资源并举。(5)建立健全水环境监测网络,加强水环境监测。水环境恶化,对水资源水质监测分析提出了新的更高的要求。水资源污染已成为不容忽视的重要问题。水资源水质监测是水资源保护的重要手段,为保证以流域水污染物总量控制为核心的水资源保护规划的实施,必须充分发挥水文部门水量水质同步监测的优势,进一步完善水资源水质监测站网,建立健全水环境自动监测网络,配置先进的水环境监测设备;加强水资源水量水质监测分析,开展水环境承载能力分析预测,为实现水资源保护规划目标提供监督管理和为水污染防治和解决排污水事纠纷提供依据。(6)增加小流域综合治理工程建设投入,加强生态环境建设。坚持生态保护与生态建设并举的原则,对笤溪源头、重要水源涵养区、水土保持区实施重点保护和管理;并采用草林复合系统等生态工程和水土保持工程等水利工程的建设,对笤溪流域水土流失严重的区域进行综合治理,形成良好的区域生态环境,使水资源得到有效保护。参考文献1国家环境保护局开发监督司.建设项目环境管理〔M〕.北京:北京大学出版社,1990.2浙江省水文志编篆委员会.浙江省水文志〔M〕.北京:中华书局,2000.作者简介:郑培兴(1950-),男,浙江江山人,工程师,办公室副主任,主要从事水文水资源综合管理工作。DOI:10.19758/j.cnki.issn1673-288x.2003.02.011·24·环境科学动态2003年第2期左右。要获得较低氨氮(<2mg/L)浓度的出水,在温暖的夏季,潜流人工湿地水力停留时间HRT需要6～8天,而自由水面系统则需要10～14天。1.2湿地植物植物根系提供了放氧表面,利于生物和化学转化,根系放氧和为微生物提供栖息空间是湿地植物的主要功能。通过根系的生长、死亡和代谢来维持床体较好的水力传导性,腐烂的根叶为反硝化细菌提供了必要的碳源。对于潜流人工湿地来说,种植具有浓密和较长根系的湿地植物是较为理想。通过大根系水生植物对硝化作用影响的研究表明,通气组织具有很重要的作用。通气组织是存在于所有植物体内的、并具有在植物体内传递气体的空间结构,起到了将氧从大气传递到根系区和将二氧化碳从根系区传递到大气的疏通管道作用。但有关湿地植物氧传递量和氧传递潜能的研究报导较少。研究发现,根系放氧的范围从夜间的0.5mm到白天日照几个小时后的5mm。如果考虑将潜流人工湿地设计为间歇进水,或预测季节性的效果,这些昼夜间的影响是很重要的。光照条件下每厘米新生长植物根茎所释放的氧是老植物的两倍。在白天,根