基质复合型人工湿地在生活污水处理中的应用探索_张倩

banzhu

2.3.1 基质复合型人工湿地技术原理
基质复合型人工湿地技术起源于德国，也称PKA ( 德文PflanzenKlaeranlage的缩写)人工湿地技术(见图2-4) ，该污水处理系统是一种基于自然生态原理，以节
能、污水资源化、水资源循环利用为指导思想，使污水处理达到工程化、实用化的一项环境友好型新技术[61。它充分利用复合配比后人工介质中栖息的植物、微生物、细菌、植物根系以及介质本身所具有的物理、化学特性去除污染物质以达到净化水体的目的，是一种自然净化与人工处理相结合的复合工艺。该技术上世纪50年代就开始使用，主要用于污水处理厂涉及不到的地区，比如农村的污水治理，应用范围非常广泛。
基质复合型人工湿地构成为湿地植物、基质层两部分组成。通过湿地植物、基质层的共同生态系统，结合理化生三种放大功效，最大化地处理污水。多层铺设基质层，视所需处理的污水性质不同而可以更改，从上到下分5层以上进行设计，每一层基质层的介质粒径配合比、组成成分、厚度和它的污水处理能力的关系，都涉及到许多土力学的知识，如孔隙率、渗透系数、水饱和度、颗粒间作用力(范德华作用力和库仑力又名静电力)等。基质层由不同基质按特定比例混合组成，基质不仅过滤固体物，而且通过表面的吸附和氧化作用提高对污染物的去除。

第五章结论和建议
5.1 结论
5.1.1舟山农村生活污水的分析结论
随着经济社会的发展，舟山城乡供水已实现一体化，舟山市节水型城市建设已通过国家建设部验收，舟山市节水型社会建设已基本完成,全市水资源实行统一调度，库库联网、库河联网、供水联网，主要岛屿农村都接上了自来水，与城市同水质同水价。舟山市民生活方式、生活习性、用水习惯基本相同，故生活污水指标基本相同。生活污水中CODer 浓度在400mg/L 之上，NH3-N浓度在100mgL左右，TP浓度在15-20mg/L之间，BODs浓度在200-350mg/L之间。经沉淀处理后，CODcr浓度集中在100-120 mg/L 之间，NH3-N 浓度集中在30-60mg/L之间，TP浓度在集中1.0-2.0 mg/L之间，BODs浓度集中在30-50mg/L之间。
5.1.2 适合舟山人工湿地植物选用结论
黄菖蒲属耐寒性植物,在江南地区-年四季基本常绿，适宜江南地区的温度,对生活污水中的污染物吸收能力强，当NH3-N浓度在10mg/L以下，TP浓度在1.2 mg/L以下时，最适宜生长。美人蕉是喜温型植物，冬季花叶枯萎，但适宜在高浓度生活污水中生长，当NH3-N浓度在20mg/L之上，TP浓度在10 mg/L之上时，美人蕉生长迅速，也就是说美人蕉适合于净化高污染高浓度的生活污水。花叶芦竹宜能做到一.年常绿，对氮素的去除效果极佳，花叶芦竹可以直接吸收氮素，向湿地输送氧气，通过根系分泌物提供碳源。因此，花叶芦竹人工湿地具有很好的硝化反硝化能力，实现了良好的脱氮性能。
5.1.3 人工湿地介质配比选用结论
本论文通过研究与应用，最终确定一号人工湿地介质配比模式做为在舟山应用推广的模型。采用该模型的基质层有效减小孔隙水压力的变化，减小了水流带走砂石的机率，延长了基质层的使用寿命，同时，设计了4-6小时的水力停留时间，让基质层有足够干燥透风时间，这样让氧气有一定的时间在基质层之间进行交换，即保证了植物根系空气的交换，也保证了微生物生长所需的氧气。
5.1.4 人工湿地应用成果结论
1、基质复合型人工湿地技术采用多层次介质有效去除了污水中的有机物和无机物，去除效果与国内其它人工湿地相比大大提高，使出水水质达到了地面水环境质量标准IV类以上。
2、目前国内摸索研究出来的人工湿地技术还做不到纯粹用人工湿地来处理污水，还需要依靠曝气、添加化学药剂等传统工艺来辅助人工湿地功效。从结构上来说，本项目技术介质复合型人工湿地系统不设曝气装置，不加药，污水处理完全由人工湿地系统来完成，这样一来，建设降低了，日常管理变简单了，日常运维费用减少了，占地面积减少了，也更生态了，更符合科学发展观和可持续发展的要求了。5.2建议
目前由于人工湿地的黑箱效应，影响因素众多，很难控制变量，下一步需要进一步深化研究水力渗透与人工湿地的结构的深层次关系，以达到单位面积污
水、景观水处理量的更大化。进一步研究微生物生长与气候温度的关系,提出微生物在水质净化中起到的作用比例，使人工湿地研究更深化更细致。