生态修复人工湿地的用途.docx

生态修复人工湿地的用途作者：李泽峰单位：山西省汾河中下游水务管理局1水质现状2009年监测数据显示：汾河太原段为劣Ⅴ类水质已丧失使用功能。全河段主要超标污染物是氨氮、总氮、BOD（5五日生化需氧量）、挥发酚、总磷和COD（化学需氧量）。从瞬时浓度值看氨氮、总氮、挥发酚、BOD5、COD、阴离子表面活性剂的瞬时最高浓度值均出现在小店桥断面；高锰酸盐指数和总磷的最高瞬时浓度值均出现在温南社断面；铁和锰的最高瞬时浓度值分别出现在滩上桥断面和寨上水文站断面。2工程概况在汾河生态修复中人工湿地的实施完全采用生物方法对污水进行处理。本工程小店段（7.8km）规模为50000m3/d污水处理。此段水质太差不宜使水直接进入人工湿地故需增加预处理工艺即取水工程、预处理工程、输配水工程、潜流湿地工程、表流湿地工程、景观湿地工程。预处理工程包括提升泵站、初沉池、厌氧池、浮动生化池、二沉池、加压泵站和人工湿地。由可研报告确定的水质及2009年小店区水质检测结果确定本工程设计进水水质为：CODcr≤40mg/LBOD≤25mg/L氨氮≤10mg/L。潜流湿地每块20mx30m共250块总面积150000m2。采用砖墙分割成池填料为碎石、粗砂、种植土、挺水植物。表流湿地由预制块构件分隔种植挺水植物水深200mm达到根茎。总面积611000m2景观湿地面积125000m2。潜流湿地茭白、芦苇各占50%植株密度16株/m2表流湿地香蒲、芦苇各占50%密度9株/m2。景观湿地浅水区设计水深0.3m种植香蒲、菖蒲、苔草、水葱等植物；深水区设计水深1.5m种植荷花、睡莲等植物。水面、植物中间设置小岛岛上种植香蒲形成绿岛。陆地有景观园路相连形成生态景观同时进一步充氧和净化污水。3污水处理3.1预处理系统污水经取水工程提升进行初沉去掉淤泥后进入厌氧塘进行NH4+-N去除去除率达到40%~50%然后进入浮动生化池和二沉池。两池结构是污水处理中活性污泥法的典型结构二沉池中上清液返回厌氧池进一步增加对水中有机物的吸附、生化作用。一部分污泥取走作肥料一部分回流浮动生化池作下一循环的处理媒介。活性污泥具有生物性质主要由微生物和一些杂质组成有时还有寡毛类的线虫出现其颗粒松散呈絮状表面积大对污水中悬浮物、交替物的吸附能力很强。这些被吸附的有机物质被活性污泥中的微生物氧化分解。一般废水在浮动生化池中曝气4~10h可完成基本净化过程BOD5的去除率达到90%以上。一些不稳定的无机物被氧化成稳定的氧化物。曝气后生成的云块状胶体物质起着吸附和沉淀作用将悬浮颗粒物质固定使水质得到净化。3.2潜流湿地潜流湿地主要利用滤池中所铺设的滤料上附着的生物膜对污水中有机物进行吸附、生化达到去除其中有害物质的目的。本工程中潜流湿地基础为黏土夯实700g土工膜防渗自下到上是由粗到细不同粒径的卵石、细沙和表层的种植土。下层的石子过滤床中繁殖有各种微生物在微生物作用下将预处理后水中的有机物氧化分解使水质得到净化。表层的茭白、芦苇可以吸收水中的氮、磷及无机物营养元素同时可给下层滤床保温使生物膜的活性保持在最佳状态。滤池中的生物对废水中毒性的忍受能力比活性污泥强硝化作用完全但对冲击负荷的抵抗能力较弱生物膜遭受破坏后恢复活力的时间较慢。3.3表流湿地表流湿地中种植浅根散生型芦苇、深根散生型的香蒲对NO3--N的吸收速率分别约为0.5g（/m2•a）和3.3g（/m2•a）。氮在表流湿地中的去除过程主要有挥发、土壤吸附和离子交换、植物吸收、硝化反硝化。前两个过程的去除作用并不显著而植物吸收的去除只占总质量的10%左右且必须通过收获才能离开表面流人工湿地系统。一旦植物被收获则在腐殖层和土壤中依赖植物残体分解提供有机物而进行的反硝化作用会受直接影响从而影响反硝化脱氮的效果。因此必须保证水中有充足的溶解氧同时使反硝化细菌有适宜的缺氧环境和充足的有机物来源以保证反硝化脱氮这一表流人工湿地系统中主要脱氮途径顺利进行使表层土壤与表覆水之间交换吸附磷的能力不断恢复因而有植物系统比无植物系统有着更好的磷去除效果。但部分储存在植物体内的磷在秋冬季节随着植物的枯萎死亡部分被微生物缓慢分解重新释放回水体当中其余部分则逐渐积累稳定成腐殖质。腐殖质及其吸附的磷可占土壤总磷含量的40%以上这部分含磷物质在好氧条件下容易被植物吸收而重新利用但在厌氧条件下却不会被生物酶所分解可以稳定地蓄积和保存成为磷去除的一个重要途径。有关研究发现植物收获的频率与磷的去除效率直接相关有规律的收获可以使表流人工湿地系统中植物对磷的吸收占总磷去除率的20%～30%。3.4景观湿地景观湿地深度