人工湿地处理系统概要.ppt

人工湿地概述 一、概述 湿地是地球上一种重要的生态系统，享有“地球之肾”的美誉，处于陆地生态系统(森林和草地)与水生生态(如深水湖和海洋)之间。世界上对湿地的定义有很多，其中国际上比较公认的是1971年由苏联、加拿大、澳大利亚、英国等36国在伊朗签署的拉姆萨尔条约—《湿地公约》，其定义为“天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或浅水域地带、静止或流动、淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6m的水域。”湿地不仅可以调蓄水量，调节气候，为珍奇动物提供良好栖息地，而且还可以净化污水。湿地系统一般可以分为2大类:天然湿地和人工湿地。人工湿地的设计建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合来实现对废水的有效处理。 一、概述 目前，美国、丹麦、德国、英国均有大量应用于污水处理的人工湿地系统，而且其推广应用领域在不断扩大，日益引起人们的广泛关注。尽管国内在这方面的研究起步较晚，但由于其基建投资少、运行费用低(为生物处理的1/5一1/6)、能耗少、操作简单，不仅适用于生活污水，对某些工业废水、农业废水、垃圾渗滤液等也有良好的净化效能，因此发展速度较快。1990年，国家环保总局华南环保所建造的深圳市宝安县白泥坑人工湿地工程，以及内蒙古赤峰市宁城县天义镇人工湿地处理废水工程、成都市活水公园的人工湿地塘床系统都是这方面的典型实例。 二.人工湿地分类 根据湿地中主要植物形式人工湿地可分为: 1.浮游植物系统; 2.挺水植物系统; 3.沉水植物系统。 其中沉水植物系统还处于实验室研究阶段,其主要应用领域在于初级处理和二级处理后的精处理。浮游植物主要用于N、P去除和提高传统稳定塘效率。目前一般所指人工湿地系统都是指挺水植物系统。 二.人工湿地分类 根据污水在湿地中水面位置不同，人工湿地可分为：自由水面人工湿地和潜流型人工湿地。 1.表面流人工湿地(SFCW)类似于自然湿地，污水从湿地床表面流过，污染物的去除依靠植物根茎的拦截作用以及根茎上生成的生物膜的降解作用。这种湿地造价低，运行管理方便，但是不能充分利用填料以及植物根系的作用，在处理废水的过程中容易产生异味、孽生蚊蝇，在实际应用中一般不采用。 2.潜流人工湿地(SSFCW)系统中，污水在湿地床中流过，因而能充分利用湿地中的填料，并且卫生条件好于表面流人工湿地。 二.人工湿地分类 根据污水在湿地中水流方向的不同，人工湿地可分为：水平流人工湿地和垂直流人工湿地。 1.水平流人工湿地(HSFCW)系统。污水以近水平流方式在系统表面以下流向出口。 二.人工湿地分类 三、人工湿地的构造 人工湿地系统是在一定长宽比及底面坡度的洼地中，填充一定的填料（如土壤、砾石等）形成填料床，在床表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物（如芦苇等）而构成的一个独特的动植物生态系统。 三、人工湿地的构造 1.湿地中的填料 又称为基质，基质的选择对人工湿地的处理效果有很大的影响。基质在人工湿地中为植物提供物理支持，为各种化合物和复杂离子提供反应界面及对微生物提供附着。常用到的基质有土壤、砾石、砂、沸石、碎瓦片、灰渣等。根据处理目的，污染物的特征不同而有不同的基质选择。一般来说，以处理SS、COD和BOD为主要特征污染物时可选用土壤、细沙、粗砂、砾石、碎瓦片或灰渣中的一种或几种为基质。对脱N除P要求高的，可以选择对这两者有较强去除能力的基质进行优化组合。如采用沸石和石灰石的结合既考虑了沸石对氨氮的吸附、活化土壤中难溶性P及进行生物再生作用又利用了石灰石对P的高吸附特性，达到同时脱N除P的目的。现在基质的选择多偏向于较大颗粒的粒径，原因是水流在粒径较大的基质床内的短路最小，能够形成渠流，并且堵塞现象发生少，不易分散。 三、人工湿地的构造 2.植物 植物是人工湿地的重要组成部分。水生植物在人工湿地的作用有：将污水中的部分污染物作为自身生长的养料而被吸收；能够将某些有毒物质的重金属富集、转化、分解成无毒物质；根系生长有利于污水均匀地分布在人工湿地植物床过水断面上，向根区输送氧气创造有利于微生物降解有机污染物的良好根区环境；增加或稳定床体的透水性。可用于人工湿地的植物有：芦苇、香蒲、灯心草、风车草、水葱、香根草、浮萍等，其中应用最广的是芦苇。植物的选择最好是取当地的或本地区天然湿地中存在的植物，以保证对当地气候环境的适应性，并尽可能地增加湿地系统的生物多样性以提高湿地系统的综合处理能力。植物的栽种方式有播种法和移栽插种法。移栽插种比较经济快捷。 三、人工湿地的构造 三、人工湿地的构造 四.人工湿地去除污染物的机理 4.1 人工湿地去除有机污染物的机理 人工湿地的显著特点之一就是对有机物有较强的降解能力。污水中的不溶性有机