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    湿地技术在污水处理与环境保护中应用

    发布时间:2019-04-27

       
     
           目前,水质短缺已成为我国经济社会各方面发展的核心障碍。在目前的污水处理区,活性污泥由于其成熟的技术和稳定的运行,已成为当前污水处理的主流技术。当时,主动污染处理系统还存在许多需要解决的问题。如果仅仅依靠传统的人工处理不容易解决水污染问题,人工湿地处理技术的应用就为污水处理提供了新的思路。
     
    人工湿地污染物的净化原理
     
    一般来说,人工湿地是水体、底物、水生植物、微生物和腐殖质的累赘物理和化学反应。通过沉淀、过滤、吸附等方式实现对水中许多悬浮物和有机金属离子等物质的去除。在SF系统和HF系统中,湿地入口处主要通过沉淀和过滤等物理过程去除悬浮固体。当悬浮固体和基质、植物根和茎相互碰撞时,它们就被过滤了。因此,悬浮固体可以迅速清除。溶解性有机物通常是在系统中沉淀或过滤的水中可生物降解的颗粒状有机物,溶解后的有机物被传递到周围的植物茎或根区以及基质表面的生物膜上。根据溶解氧浓度的不同,降解过程通过好氧、缺氧和厌氧途径进行。湿地进水氮的主要形式为有机氮和氨氮。氮的去除主要是通过微生物的氨化、硝化和反硝化。在低负荷人工湿地系统中,植物吸收和收获只能起到一定的脱氮作用。惰性氮将在碎片的惰性组分中停留很长一段时间,如果平衡值高于规定值,水中所含的氨氮将释放大气。与脱氮类似,植物吸收和收获只能在低负荷人工湿地系统中发挥一定作用,尽管微生物会吸收一些磷,但有些会在死亡后再次释放。对磷没什么意义。
     
    除磷的主要方法是通过基质吸收磷和用剩余的金属离子进行化学沉积。金属离子的去除途径主要是植物的吸收和生物聚集,基质的吸收和沉淀以及金属离子对硫化物的沉积。与以前的污水处理工艺相比,湿地处理系统可以去除一定程度上不易降解的有机物,这与湿地中含有较多杂质的微生物种群更为直观相关。研究表明,水生植物的代谢和直接吸收对去除难以分解的有机物有一定的作用。因此,湿地系统可以在一定程度上处理各种工业废水。出水中细菌和寄生虫卵的含量是主要的健康指标。湿地对细菌和寄生虫卵的去除机理是:根系分泌物对病原体有一定的灭活作用;在恶劣条件下死亡;基质层的沉积和过滤。水利的悬浮时间一般是水负荷对沉淀和过滤的影响非常大。
     
    3使用区域
     
           居民多年来一直使用人工湿地来处理污水。在许多情况下,人工湿地可用于处理城市或生活污水。因为国家和地区之间污染物的溶解度差别很大。因此,一些关于城市和生活污水进水浓度的文献报道也很大。值得注意的是,人工湿地在一定程度上可以处理低浓度有机废水。但是,原有的活性污泥去除方法还不能实现,因此,人工湿地逐渐被用于城市污水处理厂二级和三级处理的净化,并逐渐成为连续污水处理厂尾水与地表水的主要环节。目前,人工湿地被广泛应用于其他类型的污水处理。其中,人工湿地覆盖了工业废水处理利用区内的各种行业。各行各业的使用与工业废水的水质差异明显,其中许多是污染物浓度较高的废水。由于人工湿地在进入人工湿地前往往经过不同程度的预处理阶段,因此人工湿地对食品加工工业废水的处理非常有利,目前已在该地区得到广泛应用。人工湿地还可以很好地处理各种类型的农业废水,包括畜牧业和乳制品加工等领域。处理方式主要是通过预处理和表面流人工湿地。为了使人工湿地有效地满足预期的设计要求,国外一些国家制定了自己的人工湿地设计指南和相应的规范。
     
    以上设计指引主要适用于城市及家庭污水,而设计模型会采用初级推力动力学模型[4],而……目前影响人工湿地处理效率的原因较为复杂。因此,各国在设计指南中报告的动力学参数也有一定差异。特别是,公布了一些寒冷和热带地区湿地设计准则,增加了湿地在世界,特别是发展中国家的应用。目前人工湿地的使用已逐渐增加。为农业废水、工业废水和暴雨径流等服务对象编写的关于人工湿地的准则和相关文献也已编入手册。
     
    人工湿地在我国的应用
     
    4.1风景名胜区人工湿地的使用
     
    该国拥有丰富的自然资源,地域辽阔。它具有使用人工湿地的自然特征。然而,湿地处理系统的实施却很晚。对人工湿地的最早探索是在“第七个五年”期间。后来,在“八五”和“九五”期间,讨论了人工湿地与稳定池塘和自然土地处理系统的结合。应用; “十五”期间人工湿地用于加工主体,积极探索现有工艺参数,应用领域和处理机制。第一个关于湿地污水处理的研究是1987年建立的芦苇湿地项目。之后,人工湿地先后建成,处理生活污水和工业废水,都取得了较好的生态效益。 20世纪末,成都的生活水上公园向人们展示了人工湿地污水处理的新过程。该项目采用绿叶花卉打造大地,回归“清水自然”,促进生态环境效益的完美融合。实现污水资源的合理利用,美化水体,恢复水域良好的生态环境。
     
    4.2调节城市气候,促进低碳生活
     
    在同样的情况下,人工湿地系统采用多种模式,将系统内的水转化为水蒸气,增加局部空气湿度,利用降雨减少周围地区,达到调节周围气候的效果。相应的研究表明,湿地蒸发量通常是水面蒸发量的2至3倍。同时,人工湿地已被人工种植湿地植被和自然驯化的湿地水生生物,这使得投掷湿地的热容不断增加。这是人工湿地大量蒸发的主要因素,也是湿地比普通水面更能调节气候的主要因素之一。人工湿地不仅可以降低该地区的温度,还可以增加该地区空气中的湿度以减轻热量。岛屿效应,改善空气质量,等等...通过湿地植物的光合作用和呼吸作用以及大气中二氧化碳的交换,实现了大气中二氧化碳和水的动力学平衡,温室气体中二氧化碳的含量大大降低,这对地方经济发展有很大的帮助。换句话说,人工湿地对于调整本区域的小气候,同时促进本区域的低碳经济发展具有更重要的价值。
     
    4.3净化水资源和提高用水率
     
    我国各地区以前都出现水体富营养化现象,主要原因是污水中氮、磷的积累。结果表明,以往的污水处理工艺对氮磷的去除效率很低,导致氮磷的逐渐富集和脱氮除磷后地表水位的富营养化。然而,人工湿地处理系统中的湿地植物由于单一的脱氮除磷过程投资大、运行成本高,可以吸收和吸收污水中的各种物质,尤其是氮磷,污泥的形成容易产生二次污染,而人工湿地处理系统中的湿地植物可以吸收和吸附各种物质。尤其是氮和磷。通过将上述物质转化为微量元素,促进植物生长和吸收植物根中微生物的分解,国外一些湿地生态脱氮除磷工程可以很好地去除地表水中的高氮磷含量。测量结果表明,几乎所有的氮和磷都已被清除,湿地可以为居民的生活和生产提供清洁的水源。人工湿地系统为城市地下水含水层提供补给资源,从湿地到含水层再到浅层地下水系统。支撑浅层地下水系统可以维持周围地区的水位,最终补充到深层地下水系统中,以补充地下水。目前,城市低空间的发展使地下水位逐渐下降,部分地区出现了沉降现象。通过人工湿地,可以适当补充地下水,防止地面沉降,导致地质灾害的发生。同时,湿地是一种蓄水量相对较大的湿地,根据其容量大的特点,可以在暴雨期间储存一定量的降水,达到调节天然水的目的,通过人工渠道对城市地下水进行有效的补给,直接用于地面洒水、城市绿地等城市水的处理。可以有效地抑制城市淡水供应压力,达到节水的目的。

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