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人工湿地在城市污水处理中的应用和管理

来 源:中华水网   发布时间:2013-11-08 移动版

  随着我国经济高速增长,城市化水平不断提高,污水问题也 El益严重,人工湿地处理系统在城市污水处理中占有很重要的地位。本文 简要介绍人工湿地的概念与类型 。 以及人工湿地的组成部分; 接着重点对人工湿地在城市中的应用以及运行管理、维护等工作进行探讨 。 并且对 相关的从事人员具有参考作用 。

  一、引言

  我国是世界上最贫水的 13 个国家之一, 同时随着我国经济高速增 长 ,城市化水平不断提高,污水问题也逐渐严重,绝大多数江河湖海 的污染指数日益增加,许多水体的自 净能力已经丧失或者正处于丧失 阶段。水体富营养化的现象越来越多,所以有效控制城市的水污染是 当前我国环境保护所面临的重大问题。 这时,人工湿地系统应运而生,该系统具有投资与运行费用低、 维护管理简便、氮磷去除效果好、耐冲击负荷能力强以及生态景观改 善效果明显等优点,在欧美的点源与面源污染负荷的削减方面以及水 体富营养化的控制方面得到了非常广泛而成功的应用。因此,很有必 要对人工湿地在城市污水处理中的应用和管理进一步研究与分析。

  二 .人工湿 地的简介

  ( 一 ) 人工 湿地 的定义 人工湿地是通过人为建造一些类似于沼泽地的地面,将污水、污 泥安置在人工建造的湿地上,并且对其实行控制与管理维护。将污水 和污泥在一定的方向流动过程中。主要利用土壤、人工介质、植物、 微生物 的物理 、化学 、生物三重性质的协同作用 ,采用污水、污泥处 理的技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微 生物分解以及吸收等。

  ( 二 ) 人工湿地 的构成 人工湿地主要 由 5 部分组成 : (1)具有透水性 的基质 , 如土壤 、 砂 、 砾石;(2)好氧和厌氧微生物;(3)适应在经常处于水饱和状态的基质中 生长的水生植物,如芦苇等 ;(4)无脊椎或脊椎动物;(5)水体闸。

  三.人工湿地在城市中的应用与管理

  ( 一 ) 人工湿地在城市中的应用 人工湿地可以处理生活污水和低浓度的工业废水 , 具有简单实用、 高效以及低能耗的特点,因此人工湿地在许多大中小城市的利用是非 常广泛的。在控制有毒的有机化合物和重金属的基础上,根据引入的 污水按照初步和二级处理的流程, 处理过的水可以用来喷涂花草树木、 灌溉农作物甚至可以作为生活用水等。在促进废水中污染物质 良 性循 环的前提下,充分发挥资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污 水处理与资源化的最佳效益。 人工湿地工程可以将植物体制作成饲料、 肥料等。有着较大的经济效益与社会效益 ,同时也可以消灭有害病原 体 。减少环境污染等有害因素,所以它在城市污水处理、水资源回收 应 用方 面非常广泛 。

  ( 二 ) 人工湿地的运行管理与维护

  1. 植 物管理

  为防止杂草的大量生长,每年春季植物发芽阶段可对湿地进行淹 水 ,防止一些旱生杂草的生长。待植物生长良好,足以在与杂草生长 竞争中占据优势时,恢复正常水位 。 此过程大约半个月。而对于每年 冬季应对湿地中的植物进行收割,人工湿地植物收割后 , 应及时清理 人工湿地上残 留植物碎屑,防止因植物残留造成出水取出效率降低甚 至污染物的浓度升高。 还要注意的是湿地植物除虫应尽量少用杀虫剂, 避免对水质产生影响,造成二次污染。

  2. 人工湿地的日常运行管理

  首先是水位调节。按照暴雨、洪水、干旱、结冰期等各种极限情况,可进行水位调节,不得出现进水端壅水现象和出水端淹没现象 ; 当人工湿地出现短流现象,可进行水位调节。其次是人工湿地运行中 防止堵塞的措施 : ( 1) 启动清淤系统,定期清淤。当系统运行一段时 间后, 湿地床底部会有沉积物产生,需定期清除,并回流至预处理系 统,禁止直排水体 ,以免造成水体污染。( 2 ) 适当的采用间歇运行方 式。长时间连续进水会使系统一直处于还原状态,导致胞外聚合物物 质的积累, 逐渐形成堵塞的现象。人工湿地间歇运行和适当的使湿地 处于干化期, 使得基质得到 “休息”,以确保有氧的状态, 避免积聚过 多的胞外聚合物物质,以防止基质堵塞。一般来说,间隔期限越长, 基质的处理恢复能力会更好,其渗透率也越大,但问歇时间也不能无 限长, 应同时考虑处理效率和处理负荷。这种方式在美国、日 本等国 家得到了较广泛的应用,在我国许多工程和试验中,间歇投配方式也 得到了重视和应用。( 3 ) 对污水进行曝气。这种方式可以提高基质的 DO 值,使微生物的分解作用得以更好的发挥 ,同时也可防止土壤中 胞外聚合物的蓄积。( 4 ) 更换湿地部分基质。通常湿地单元进水段负 荷较高,产生堵塞的几率大,一旦出现堵塞现象。可以更换湿地进水 段局部填料 , 这种方法可以有效的恢复人工湿地的功能。但对大规模 湿地来说工程量较大 。

  3. 其他管理维护注意事项

  除了要注意以上的管理事项外,我们还要注意一些其他的管理问 题 ,比如在暴风雨后的维护。暴风雨后,湿地床上植物发生歪倒,要 及时扶培,排除积水。还要强调的是冬季在对植物的处理时,对不耐 寒的植物在冬季来临之前要做好防冻措施或及时收割掉,降低负荷。 在 E l 常管理的时候。还要注意对于已生长的杂草应及时清除;需及时 清除植物的枯枝落叶,以防止腐烂等污染。

  5. 结束语

  随着工业生产技术的发展,人民生活水平提高对废水排放和饮用 水质制定提出了更严格的标准,本文通过对人工湿地的概念、类型以 及在城市污水处理中的运用,最后对如何有效进行对人工湿地在城市 中的管理提出了对策。总之,人工湿地作为一种处理污水的新技术还 有待于进一步改良。需要探讨不同地区的运行特点和规律,进一步总 结湿地的运行和管理经验,以便为将来的建设提供更合理的参考,同 时也正期待着它在废水处理领域中有着更大的进步与发展。

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