潜流人工湿地废水处理技术的效能_崔玉波

第19卷第2期Vbl.19N匕.22002年6月吉林建筑工程学院学报JounralofJilinA代卜itectuarlandQvilEngine6ngl似tituetJun.20()2文章编号:一009一0185(2002)02一0007一04潜流人工湿地废水处理技术的效能`崔玉波1李相猛2赵可3(1:吉林建筑工程学院环境工程系.长春130021津:赤峰市元宝山区城建局.赤峰024003:哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150090)摘要:人工沮地是一种很有前途的度水处理方法,利用人工沮地处理庚水仍是一个相对较新的概念.可以将系统设计成能够最大程度地发挥天然涅地的物理、化学,以及生物潜能的工程系统.当度水级慢流过系统时,BOD,TSS,TN,P及病原菌得以大部分去除,同时,通过沉淀和吸收可去除金属.主要污染物去除机理包括好氧和厌氧徽生物转化、吸收、沉淀、挥发,以及化学转化等.关键词:潜流人工湿地;度水处理;性能中图分类号:X52文献标识码:A人工湿地是一种很有前途并引起广泛关注的技术.有史以来,天然湿地一直在净化着地表水,而利用人工湿地处理废水仍是一个相对较新的概念,越来越多的国家开始关注这种技术的发展与应用.潜流(subsufarcenow,S)F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.将系统设计成能够最大程度地发挥天然湿地的物理、化学,以及生物潜能的工程系统,当废水缓慢流过系统表面时,可以去除大部分BOD,TS,TN,P及病原菌,通过沉淀和吸收,还可去除金属.废水缓慢流过系统,典型的水力停留时间为3d一12d.污染物去除机理包括好氧和厌氧微生物转化、吸收、沉淀、挥发,以及化学转化(whiet,1995).传统的废水处理,一般是借助于沉淀和曝气从废水中去除耗氧物质和潜在的有毒物质.但由于传统废水处理需要较高的能量消耗,以及维护、运行费用,使之初建费和运行费均较高.潜流人工湿地较传统的废水处理具有投资低和运行费用低等优点,因此,对小城区和农村的废水处理更具有吸引力.目前,美国、加拿大已有30多个湿地废水处理系统,欧洲有50多个,其规模小自40mZ,大至100多公顷,用于处理城市污水、农业排水、垃圾渗滤液,以及雨水等等.1潜流人工湿地的效能潜流人工湿地是由卡塞尔大学的iKckuth教授于二十世纪60年代在德国开发出来的(6lncy,1991),是人工湿地废水处理技术的两种主要形式之一另一种为自由水面系统(ferewater:yatem,Fw)S.自由水面系统具有自由水面,类似于工程化的沼泽池.潜流系统需种植水生植物,如香蒲、芦苇等.自由水面人工湿地在美国很流行,尤其是用于营养物的去除.而潜流系统在欧洲、澳大利亚,以及南非等地被广泛采用(wod,1995),近年在美国的利用数量也在增加.如果处理等量的废水,潜流系统用地要比自由水面系统少,而且,运行维护时前者也较后者简单.此外,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.尽管两个系统都附带美化环境和为各种生物提供栖息环境的功能,但潜流人工湿地似乎更优.潜流人工湿地的主要污染物去除机理是微生物转化、矿化和物理化学过程(包括吸收、沉降、挥发、蒸腾和沉淀)(Gerbegr,1986).BOD去除主要包括好氧呼吸和厌氧消减(Kadlec,1995).进水和植物分解为湿地提供碳源,考虑到废水中BOD从废水中的有效去除,湿地中的碳循环有部分量的损失.湿地中BOD的去除很收稿日期:2001一05一09.作者简介:崔玉波,(1968一).男,内蒙古林西县人,副教授.硕士..吉林建筑工程学院青年基金项目8吉林建筑工程学院学报第19卷迅速,约50%的进水BOD在处理床体头几米内即可除去.典型的出水BOD浓度约为10m岁以Red,1995).悬浮固体更易去除,一般出水值低于10mg/L.为防止在进水口附近发生堵塞,进水之前必须设置预处理以降低总固体浓度,一般设置沉淀池即可(Harirson,1997).通过沉淀、过滤、吸收、捕食,以及死亡等作用,系统中的病原菌将减少(Red,1995).据报道,1996年7月间,印地安纳洲拉格兰奇的iFsl一Royer湖潜流式人工湿地系统出水大肠杆菌数仅为3.6个/mL.去除磷的主要机理为土壤或颗粒介质的吸附、植物吸收和沉淀储存一般湿地对磷的吸附能力受限于饱和前的几个月(Kadlce,1995),但还没有资料表明对磷去除能力的准确估计.植物吸收有限,而且需要定期收割以防止磷的再释放.总之,潜流系统可以去除部分磷,去除率一般在30%一40%左右.潜流系统也可去除一定量的金属,其主要去除机理为离子交换、植物吸收、化学沉淀和微生物氧化后的沉淀等.发生在叶片及根系的金属离子沉积层,以及微生物