人工湿地在城镇生活污水治理中的应用

2018-10-14 10:42隋冰
水能经济 2018年1期
关键词:人工湿地治理

隋冰

【摘要】由于我国城镇化建设的步伐逐渐发展,我国城市人口数量也在逐渐加大,城镇生活污水的排放量也越来越多,所以,开展城镇生活污水治理工作的技术研究就变得越来越重要。文章针对人工湿地在城镇生活污水治理中的应用进行了详细的阐述,内容仅供参考。

【关键词】城镇生活污水;人工湿地;治理

1、当前我国城镇生活污水治理的状况

城镇生活污水指的就是城镇居民在家庭生活中所形成的污水,其中不仅包括日常生活的粪尿以及冲厕的污水等,还包括城镇居民的洗衣做饭等废水。由于我国经济发展不平衡,不同地区在人口数量、经济发展状况和自然资源环境方面有很大的不同,这也导致我国城镇生活污水的治理方法也有着巨大的差异。由于城镇居民的日常生活规律不同,城镇生活污水的排放也比较分散,阻碍了城镇生活污水治理工作的开展。此外,城镇生活污水中有机物和各种富营养物的含量都比较高,就造成了对城镇生活用水的污染。

2、人工湿地治污技术原理

人工湿地包含土壤水生植物、微生物、丰富的动物以及砂石等基础要素,芦苇则是代表性的水生植物之一,其适合于生长在厌氧基质之中。人工湿地,体现了良好的生态价值,其中微生物的生长离不开依附的基质,后者为其根系的发展与生长提供了良好的保障条件。通过实践,明确采用人工湿地技术可利用其中的植物更好地汇集污染物。同时,为微生环境之中的微生物提供赖以生存的氧气,传输需要的水力。微生物可形成植物反哺作用并可降解污水之中的物质,进而满足植物生长需要的营养。由此,可進一步明确,在以上组成部分互相影响与作用之下,人工湿地技术可全面发挥城镇生活污水净化的良好功能与价值。

2.1湿地微生物

微生物也是人工湿地环境中的一个重要元素,在净化污水过程中,将其中包含的有机质作为主要能源,通过降解形成能量以及营养物质。伴随人工湿地之中微生物的快速繁殖与生长,会在某一定阶段形成稳定的趋势。因此,应积极采用微生物技术对其进行净化处理,例如黄杆菌属体现了良好的污水处理功能,它们高速的生长特征,可更好地分解有机污染物质。一般来说,人工湿地污水物质净化通常将处理氮元素以及吸附有机质作为最终的标准,因此,可通过诱发技术使微生物产生变异,并可通过积极的培育使之更强大,进而完成有效的净化处理。

2.2湿地基质

人工湿地中的基质又称填料或滤料,一般由土壤、细沙、粗沙、砾石、碎瓦片或灰渣等构成。基质在为植物和微生物提供生长介质的同时,通过沉淀、过滤和吸附等作用直接去除污染物。表流湿地多以自然土壤为基质,水平潜流和垂直潜流湿地基质的选择因污染物的不同而异,同时应考虑便于取材、经济适用等因素。一般来说,采用潜流人工湿地处理以SS、COD和BOD为特征污染物的污水时,根据水力停留时间、占地面积和出水水质等限制因素,可以选用土壤、细沙、粗沙、砾石、碎瓦片或灰渣中的一种或几种为基质。以除磷为目的的人工湿地最好选择飞灰或页岩为基质,其次是铝矾土、石灰石和膨润土。

2.3湿地植物

湿地中生长的植物通常称为湿地植物,包括挺水植物、沉水植物和浮水植物。大型挺水植物在人工湿地系统中主要起固定床体表面、提供良好的过滤条件、防止湿地被淤泥淤塞、为微生物提供良好根区环境以及冬季运行支撑冰面的作用。这种类型的植物对N、P等营养植物的吸收只在水量处理能力较小的表流人工湿地中起重要作用。人工湿地中的植物一般应为处理性能好、成活率高、抗水能力强的水生植物。通常的挺水植物主要有芦苇、灯心草、香蒲等。某些大型沉水植物、浮水植物也常被用于人工湿地系统,如浮萍等。人工湿地中种植的许多植物对污染物都具有吸收、代谢、积累作用,对金属离子均有富集作用。一般植物的长势越好、密度越大,净化水质的能力越强。人工湿地系统中各种植物的不同部位对营养物质或重金属的富集程度不同。

3、城镇生活污水治理中人工湿地技术科学应用对策

3.1明确植物类别以及划定湿地尺寸

规划湿地床的阶段中,工作人员需要考量污水的状况、现实的地形、适宜生长的物种等,进而明确设计的深度,为植物的根系发展、污水的净化处理提供良好的氧气环境。确定湿地生长植物的过程中,应全面考量植物的生长水平与耐污能力,同时应把握一定的经济性以及景观美化性。目前,城镇生活污水处理中经常采用芦苇作为主要的湿地植物,这是由于芦苇体现了较强的存活性,其根系更加发达壮实,而且体现了良好的吸氧功能,可对城镇生活污水达到良好的净化处理效果。在规划人工湿地坡度的过程中,工作人员应依照填料种类进行明确,具体的坡度应控制在2%~8%之间。

3.2对于人工湿地中绿植的选择

在对城镇的人工湿地设计过程中,相关设计人员要根据城镇生活污水的水质以及实际地形的情况,选择人工湿地植物的种类,不仅要考虑植物净化污水的能力、生长能力和耐污性能,还要对人工湿地绿植的经济性以及美观性进行充分分析。相关设计人员还要保证湿地床的长度,避免人工湿地出现死区的现象,保证人工湿地的水体质量。

3.3人工湿地净化机理

随着人工湿地污水处理技术不断发展和完善,对其处理机制已形成广泛的共识:依靠系统中基质—水生植物—微生物的物理、化学、生物的三者间协同作用,通过基质过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物的吸收与微生物的代谢活动来实现污水的净化。对SS、有机物、N、P、金属离子及细菌的处理作用,已有广泛深入的研究。岳春雷等采用复合垂直流人工湿地处理了城镇居民生活污水,对NH3-N、TP、COD、BOD、SS、细菌总数和浊度的去除率高达80%以上,出水水质达到了国家杂用水标准。

结束语:

人工湿地系统具有缓冲容量大、处理效果好的功能,一般可达到二级和高级水平,它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理,结构与功能相关原则,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,能防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益。自人工湿地广泛使用以来,人工湿地已提供了不少成功的例证。正因为它在污水的修复方面表现了极大的发展潜力,从而得到公众的普遍接受。

参考文献:

[1] 李洋. 浅谈人工湿地污水处理技术 [J]. 水利科技与经济 ,2016,(1).

[2] 王丹 . 人工湿地在污水处理中的应用 [J]. 科技信息 ,2016,(23).

[3] 林文周 . 人工湿地在城镇生活污水治理中的应用 [J]. 环境保护与循环经济 ,2016,(4).

[4] 李兵 . 人工湿地在污水处理中的应用 [J]. 西南给排水 ,2016,(2).

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