表面流人工湿地中氮磷的去除机理.pdf

生态环境 2004，13(1)：98—101 http：／／www．eco-environment．com Ecolog3andEnvironment E-mail：editor@eco-environment．com 表面流人工湿地中氮磷的去除机理 张 军，周 琪，何 蓉 同济大学环境科学与工程学院，上海 200092 摘要：人工湿地作为一种高效、低耗的污水处理新工艺已被广泛接受，特别是其在脱氮、除磷方面的应用逐步为人们所重视。 本文深入地讨论了表面流人工湿地中各种生物、物理、化学过程对污水中各种形态含氮、含磷化合物的去除机理，及其具体 途径、相关反应和反应类型，总结了国内外对各个过程影响因素、控制条件、反应速度、去除能力及相互之间协调拮抗作用 的研究结果。虽然硝化／反硝化作用和土壤吸附沉淀作用已被公认为是表面流人工湿地脱氮、除磷的主要途径，但不同研究 结果之间仍存在着明显差异，鲜有多介质环境条件下各种脱氮、除磷过程中多种氮、磷形态的质量平衡研究 ，而以此为基础 的人工湿地生态动力学模型的研究则是深入了解人工湿地运行机理、设计和预测其处理效率，以及推动人工湿地污水处理工 艺广泛应用的关键。 关键词：人工湿地；氮磷；去除机理 中图分类号：X52；X703 文献标识码 ：A 文章编号：1672．2l75(2004)01-0098．04 目前，我国城市污水处理普遍采用活性污泥法、氧化沟 能结构上都十分类似于天然湿地系统，污水中的营养元素可 法、间歇性活性污泥法等。我国处理污水造价在 l000元／t 以促进植物生长，有机污染物可以通过微生物的分解利用 以上，运行费用在 0_3～1．2 t之间，而我国2050年以前 后，通过食物链的传递为各种动物提供食物，从而使其成为 要投入建设的污水处理厂还需投资 l000亿元左右，再加上 一 个经过人工强化的、生物多样性极其丰富的自然生态系 管网费用需投资2000亿元，那么年运营费用近 100亿元 ”【。 统，可以为迁徙过冬的鸟类和各种湿地生物提供充足的食物 由于高昂的投资和运行费用，使得各种二级、三级处理技术 和生活空间 J。因此，对表面流人工湿地系统的研究、开发 难以大面积推广。事实也说明，单纯依靠传统的人工处理方 和应用，既可以为综合解决传统二级处理脱氮除磷效率不 法在我国当前的情况下尚难以从根本上解决水污染的问题， 高，三级处理投资运行费用昂贵提供一种新的选择，又可以 只能延缓其发展趋势。2O世纪7O年代以来，人工湿地处理 为保护、利用、恢复 目前 日渐萎缩和退化的自然湿地面积提 技术的提出和发展，为综合解决上述问题提供了一种新的选 供一个全新的解决方式9【j。 择。人工湿地作为一种新型生态污水处理技术，具有投资和 2 表面流人工湿地中氮的去除机理 运行费用低 (仅为传统二级污水厂的 1／10至 l／2)、抗冲击 含氮化合物在表面流人工湿地中的循环变化过程如图 负荷 、处理效果稳定、出水水质好，芦苇可以利用 (作为造 1所示。 纸原料 )等诸多优点。因此人工湿地技术不失为我国经济尚 欠发达、地理条件相对宽裕的广大中小城镇、居民小区污水 大气 P,IfI1 ’ ＼ ＼漂浮植物 ”l、 挺水部分 、 ＼ 处理的优选方案。从近年来国内外的研究进展，特别是国内