农村生活污水人工湿地污水处理技术
人工湿地污水处理源于对自然湿地的模拟, 它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用, 来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及地面坡度的洼地中, 由土壤按一定坡度、充填一定级别的填料(如砾石等)混合结构的填料床组成, 并在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长期长、美观且具有经济价值的植物(如芦苇、茭白、菖蒲等)。人工湿地种植的植物与水中、填料中生存的动物、微生物形成一个独特的动植物生态环境。污水流经床体表面和填料缝隙时, 通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等, 实现对污水的高效净化处理。
人工湿地处理技术经过几十年的发展, 目前已成为一种较为成熟的污水处理技术。截至2007年11月底, 上海市农村应用人工湿地技术的生活污水处理项目已有8处, 主要分布在崇明县、浦东新区、奉贤区和南汇区, 污水处理水量为14m3 /d~ 3 000 m3 /d, 出水基本可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。
人工湿地具有一定的污水净化能力, 其对COD、BOD5、TN 和TP 的去除率分别可达80%、85% ~ 95% 、40% ~ 50% 和80% ~ 85% 。硝化反硝化作用是人工湿地脱氮的主要途径, 占到TN去除量的40% 以上, 而由植物吸收形成的TN 去除率不大。介质吸附和沉淀作用则是其除磷的主要途径。
人工湿地不适于直接处理高浓度生活污水, 较多情况是将其作为组合工艺中的后续生态处理单元, 进一步脱氮除磷。人工湿地具有以下优点:
1 投资和运行费用低, 仅为传统活性污泥法的10% ~ 30% ;
2 管理维护较为简便;
3 具有景观功能。
人工湿地的应用也受到了自身缺陷的限制:
1 水力负荷较低, 占地面积远大于传统处理技术;
2 处理效果受气候条件影响较大;
3 脱氮效率不高;
4 田间条件下, 部分营养物质会随着植物的死亡而很快返回湿地中, 其中以磷的释放最为常见;
5 土壤中有机质会积累而出现(营养饱和)现象;
6 设计缺乏经验参数和相应规范;
7 净化机理还不十分明确。
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