人工湿地技术的应用和发展
人工湿地研究现状与展望

人工湿地研究现状与展望人工湿地研究现状与展望人工湿地是指人类通过人工手段修建、管理和维护的具有湿地特征的生态系统。
自20世纪80年代以来,人工湿地作为一种生态修复和水资源管理的手段,引起了广泛的关注和研究。
本文将围绕人工湿地的研究现状和未来展望展开讨论。
一、人工湿地的研究现状1.生态修复功能:人工湿地具有较强的生态修复能力,可以有效降解污水中的污染物,并提供适宜的生境条件,促进植物和动物的生长。
研究者通过对各种湿地植物的筛选和培植技术的改进,提高了人工湿地的生态修复效果。
2.水资源管理功能:人工湿地可以储蓄和净化水资源,提高水的质量。
研究者通过优化湿地的设计和运营管理,提高人工湿地对水资源的利用效率。
3.碳循环功能:人工湿地是碳循环的重要组成部分,可以通过湿地植被的光合作用和有机质的分解,促进碳的固定和循环。
研究者通过探索湿地植被的种植和管理措施,提高人工湿地的碳固定能力。
二、人工湿地研究的局限性1. 样本选择和数据采集:人工湿地的研究往往需要大量的样本和数据支持,但实际上获取样本和数据是一项难度较大的工作。
研究者需要在现有资源的基础上寻找合适的研究对象,并通过科学的方法进行数据采集和分析。
2. 社会经济因素的考量:人工湿地的建设和管理涉及多方面的社会经济因素,如投资成本、土地利用、政策支持等。
研究者需要考虑到这些因素,并寻找可行的解决方案,以实现人工湿地的可持续发展。
三、人工湿地研究的未来展望1. 技术创新与应用:随着科技的不断发展,新的材料和技术将为人工湿地的建设和管理提供新的支持和手段。
例如,利用生态工程技术和智能控制系统改进人工湿地的运行效率和治理效果等。
2. 多学科交叉研究:人工湿地的研究涉及生态学、地理学、环境科学、工程学等多个学科的知识和方法。
未来的研究需要加强学科之间的交流与合作,形成跨学科的科研团队,提升人工湿地研究的综合能力。
3. 社会参与与政策支持:人工湿地的建设和管理需要社会各界的共同参与和政府的政策支持。
人工湿地工艺技术

人工湿地工艺技术人工湿地工艺技术是一种模拟自然湿地生态过程,利用植物、微生物和水体相互作用的技术,用于水体的净化和治理。
人工湿地工艺技术已经在废水处理、河流修复、湖泊管理等领域得到广泛应用,并取得了良好的效果。
人工湿地工艺技术的原理是利用湿地植物的吸收和吸附能力以及微生物的降解能力,将废水中的污染物转化为无害的物质。
一般而言,人工湿地可分为水平流人工湿地和垂直流人工湿地两种类型,具体选择哪一种取决于废水的性质和处理的要求。
水平流人工湿地工艺技术的主要特点是水体横向流动,常见的有浮床湿地和水生植物滩地。
浮床湿地是利用浮床平台上的湿地植物和微生物对废水进行净化,其优点是水体流速较慢,有利于废水中的悬浮物沉降,并且浮床平台上的植物能够吸附废水中的营养物质和重金属离子,起到净化水质的作用。
水生植物滩地是将湿地植物栽种在河道或湖泊边缘,利用植物的根系亲水性质和吸附能力,将废水中的污染物逐渐降解和转化为植物生长所需的养分。
垂直流人工湿地工艺技术的主要特点是水体垂直流动,常见的有人工湿地过滤池和蓄水生态箱。
人工湿地过滤池是将废水通过人工湿地底部的滤料层,利用滤料层中的微生物和植物根系对废水进行过滤和净化。
蓄水生态箱是将废水储存在箱体中,通过水流与湿地植物和微生物的相互作用,将废水中的有机物和营养物质逐渐净化。
人工湿地工艺技术的优点是技术成熟、成本低、运行维护方便,对废水中的有机物、氮、磷和重金属等有良好的去除效果。
而且,人工湿地还具有较高的景观价值,可以起到提升环境质量的作用。
但是,人工湿地工艺技术也存在一些缺点,如处理效果受气候条件和进水水质的影响较大,处理面积较大时所需土地面积较大等。
总的来说,人工湿地工艺技术是一种有效的水体净化和治理技术,对于废水处理和环境保护具有重要意义。
随着科学技术的进步和人们环保意识的提高,相信人工湿地工艺技术在未来会得到更广泛的应用和发展。
污水处理中的人工湿地处理技术

农村污水处理
农村地区污水处理一直是难题,人工湿地处理技 术为农村污水处理提供了新的解决方案。通过建 设人工湿地,可以有效处理农村生活和农业废水 ,改善农村环境质量。
人工湿地处理农村污水的方法主要包括稳定塘和 垂直流湿地。稳定塘利用自然净化能力净化废水 ,而垂直流湿地则通过植物、微生物等净化废水 中的污染物。
应用领域的拓展
农村污水处理
针对农村地区分散性、规模小的特点,开发适用于农村的人工湿 地处理系统,改善农村水环境质量。
工业废水处理
针对不同工业废水特点,研发适用于工业废水处理的人工湿地技术 ,降低废水排放标准。
城市雨水的收集与利用
利用人工湿地系统对城市雨水进行收集、净化与利用,减轻城市排 水压力,实现雨水资源化利用。
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技术创新与改进
高效藻类水处理技术
01
通过优化藻种和环境条件,提高藻类对污染物的吸收效率,降
低处理成本。
纳米技术在人工湿地中的应用
02
利用纳米材料和纳米技术提高湿地填料的吸附性能和微生物活
性,增强污水处理效果。运用物联网、大数据和人工智能等技术,实现对人工湿地的实
时监测与智能控制,提高运行效率。
城市污水处理
城市污水处理是人工湿地处理技术的重要应用领域之 一。通过建设人工湿地,可以有效处理城市生活和工
业废水,降低污染物排放,改善城市水环境。
输标02入题
人工湿地处理技术应用于城市污水处理的主要优势在 于低成本、低能耗、高效率,同时还能美化城市环境 ,提高生态效益。
01
03
人工湿地处理城市污水的效果显著,可以有效去除 COD、BOD、SS、重金属等污染物,提高水质,满
《2024年人工湿地去污机理及其国内外应用现状》范文

《人工湿地去污机理及其国内外应用现状》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水体污染问题日益严重,对生态环境和人类健康造成了严重威胁。
人工湿地作为一种新型的生态水处理技术,因其独特的去污机理和良好的环境效益,受到了广泛关注。
本文将详细介绍人工湿地的去污机理,并探讨其在国内外的应用现状。
二、人工湿地的去污机理人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统,通过植物、微生物、基质等元素的相互作用,实现对污水的净化。
其去污机理主要包括物理吸附、生物膜法和植物吸收三个方面。
1. 物理吸附人工湿地中的基质(如砂、石、土壤等)具有较大的表面积和孔隙度,能够吸附污水中的悬浮物、有机物等污染物。
这些污染物被吸附在基质表面,通过沉淀、过滤等作用,实现初步的净化。
2. 生物膜法生物膜法是人工湿地去污的主要机制之一。
在湿地中,微生物在基质表面形成生物膜,通过氧化、还原、分解等生物化学反应,将有机物、氮、磷等污染物转化为无害或低害的物质。
此外,微生物还能通过与植物根系的协同作用,提高湿地的净化效果。
3. 植物吸收人工湿地中的植物通过根系吸收污水中的营养物质(如氮、磷等),并将其转运到地上部分,通过光合作用等生理过程,将污染物转化为无害物质。
此外,植物还能为微生物提供生存环境,促进生物膜的形成和生长,进一步提高湿地的净化效果。
三、国内外应用现状1. 国内应用现状近年来,我国在人工湿地领域取得了显著成果。
在污水处理方面,人工湿地已广泛应用于生活污水、工业废水、农业污水等领域。
例如,在城市污水处理方面,人工湿地与城市管网相结合,有效降低了污水处理成本;在农业领域,人工湿地用于处理农田径流和畜禽养殖废水,减少了农业面源污染。
此外,人工湿地还在生态修复、景观建设等方面发挥了重要作用。
2. 国外应用现状国外在人工湿地领域的研究和应用起步较早,目前已形成了较为成熟的技术体系。
在污水处理方面,人工湿地被广泛应用于生活污水、工业废水、雨水收集等领域。
人工湿地技术在污水处理中的运用

人工湿地技术在污水处理中的运用人工湿地技术是一种通过模拟自然湿地的生态系统来处理污水的方法。
它利用湿地植物和微生物的作用,将污水中的有机物质、氮、磷等进行生物降解和吸附,使其转化为对生物较为友好的物质,从而达到净化水质的目的。
人工湿地技术在污水处理中已得到广泛应用,成为一种环保、高效、经济的水处理手段。
人工湿地技术利用湿地植物和微生物的共同作用,将污水中的有机物质、氮、磷等进行生物降解和吸附,从而实现净化水质的效果。
在人工湿地中,湿地植物的根系提供了一个良好的生物附着面,有利于微生物的生长繁殖,并能有效吸附和降解水中的污染物质。
湿地植物也能通过自身的生长代谢作用,吸收部分水质中的氮、磷等养分。
通过这些生物和植物的作用,使得水质得到有效的净化。
1. 城镇污水处理:在城市污水处理中,人工湿地技术被广泛应用于雨水处理、水体修复等方面。
通过搭建人工湿地系统,可以有效处理城市污水中的有机物质、氮、磷等污染物质,净化城市水体,改善城市生活环境。
2. 农村污水处理:在农村地区,由于缺乏规范的污水处理设施,导致农村污水排放对周围环境带来严重污染。
人工湿地技术可以在农村地区进行简单、有效的污水处理,将农村污水中的有机物质、氮、磷等污染物质降解和吸附,净化农村水体,改善农村生活环境。
2. 经济高效:人工湿地技术的建设成本相对地下管道、化学处理等传统处理方法来说要低很多。
而且,在运行维护过程中,也不需要大量的人工投入和化学药剂,大大降低了运行成本。
3. 投资回报快:由于人工湿地技术的建设成本低、运行成本低,因此在运行一段时间后就能够收回投资,并且还能够为相关企业带来可观的经济效益。
四、人工湿地技术在污水处理中的发展趋势目前,人工湿地技术在污水处理中已经得到了广泛应用。
但是也面临一些问题和挑战,比如如何提高生物降解效率、增加湿地植被的吸附能力等。
未来,人工湿地技术在污水处理中的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 提高技术水平:未来人工湿地技术将更加注重技术的创新和提高,以提高处理效率和净化水质的效果。
人工湿地除磷综述

人工湿地除磷综述【摘要】人工湿地除磷是一种有效的水处理技术,可以有效地去除水体中的磷,减少水体富营养化。
本文从人工湿地除磷的原理、工程设计、影响因素、应用现状和发展趋势等方面进行综述。
人工湿地除磷的工作原理是通过湿地植物、微生物和土壤等共同作用,降解和去除水体中的磷。
在工程设计中,考虑湿地的面积、深度、植被种类等因素对磷的去除效果有着重要影响。
影响人工湿地除磷效果的因素包括水质变化、生物作用、气体转移等。
目前,人工湿地除磷技术在城市污水处理、农田水利和生态修复等方面得到广泛应用,并呈现出良好的发展前景。
结论部分总结了人工湿地除磷的启示、重要性和展望,强调了其在水环境治理中的重要作用和发展趋势。
【关键词】人工湿地、除磷、综述、原理、工程设计、影响因素、应用现状、发展趋势、启示、重要性、展望1. 引言1.1 人工湿地除磷综述的背景人工湿地除磷是指利用生物、化学和物理等多种手段,在人工构造的湿地中将水体中的磷去除的过程。
自20世纪70年代开始,人工湿地除磷技术逐渐成为治理水体富营养化和水质改善的重要手段之一。
随着城市化进程的加快和工业化水平的提高,水体磷污染问题日益突出,传统的污水处理方法已不能满足需求。
人工湿地除磷技术因其低成本、高效率以及对水体中多种污染物具有去除作用而备受关注。
人工湿地除磷技术的应用背景主要受以下几个方面的影响:一是国内外对水环境问题的重视程度愈发提高,人们对水质改善的需求不断增加;二是我国水体磷污染严重,需要寻找一种经济、有效的去除磷的技术;三是人工湿地除磷技术具有良好的生态环境效益,符合可持续发展理念。
随着科技的不断进步和对环境保护意识的提高,人工湿地除磷技术将在水体治理领域发挥越来越重要的作用。
1.2 人工湿地除磷综述的意义人工湿地是一种通过模拟自然湿地生态系统的方式来处理废水的技术,已被广泛应用于城市污水处理、农田灌溉和湖泊水质改善等领域。
人工湿地除磷作为其重要功能之一,对减少水体中的磷污染起着至关重要的作用。
人工湿地污水处理技术的应用

人工湿地污水处理技术的应用人工湿地是指通过人为手段构筑起来的一种水处理系统,利用湿地植物和微生物来对污水进行净化处理的技术。
它是一种低成本、环保、效果良好的污水处理方法,已经在全球范围内广泛应用。
人工湿地污水处理技术的应用主要包括城市污水处理、农村生活污水处理、工业废水处理等方面。
在城市污水处理方面,人工湿地被广泛应用于污水厂的二级和三级处理。
在二级处理中,将污水通过格栅筛掉大颗粒物质后,进入人工湿地进行生物降解和吸附。
利用湿地植物的根系提供的生物膜和栖息地,可以大大增加污水中微生物的附着面积和数量,进一步加速有机物的降解和去除。
湿地植物通过吸收养分和释放氧气,可以改善污水中的氮磷含量,并提高水质。
在农村生活污水处理方面,由于自然环境条件限制了农村地区的集中式污水处理厂的建设,所以人工湿地是一种理想的农村生活污水处理方法。
农村地区可以选择将污水引入人工湿地进行处理,经过湿地的生物降解和吸附作用,可以达到去除有机物、减少氮磷含量、消除恶臭等效果。
人工湿地可以通过改善土壤结构和保持水体平衡,提供良好的栖息环境,促进湿地生态系统的恢复和保护。
在工业废水处理方面,由于工业废水种类繁多、污染物复杂,因此人工湿地一般是工业废水处理系统中的辅助处理方法。
人工湿地可以利用其植物吸收重金属、有机化合物等特点,对工业废水中的有害物质进行去除和吸附,降低工业废水对环境的影响。
人工湿地污水处理技术具有广泛的应用前景和经济效益。
它是一种低成本、环保、高效的污水处理方法,不仅可以改善水质,还能促进湿地生态系统的恢复和保护。
但需要注意的是,人工湿地在应用过程中需要根据具体情况进行设计和运维,以保证其正常运行和处理效果。
人工湿地技术在湿地公园生态景观中的应用性研究——以天津临港经济区湿地公园为例

摘要针对目前湿地公园普遍存在的生态景观与人工湿地净化功能如何合理融合的难题,本文以天津临港经济区湿地公园作为研究对象,对该湿地公园进行了详细调研解析,从湿地公园的生态景观设计理念和设计原则、人工湿地工艺设计和生态景观设计以及附属构筑物的设计等多角度进行深入解析,侧重分析了人工湿地技术在湿地公园中应用与传统人工湿地技术的异同点,最后从湿地公园整个生态景观的功能分区构建模式来凸显天津临港经济区湿地公园的生态景观特色,基于此得出湿地公园中生态景观合理的设计理念和构建原则,同时分析了该湿地公园的生态效益、社会效益以及经济效益。
由此得出,如何合理地将人工湿地技术的水处理功效和生态景观效果相结合,在湿地公园实现双重功效,不仅能大大改善水质,也能提高公园的自然生态景观效果。
同时本研究详细介绍了湿地公园中人工湿地工艺的比选、工艺参数确定、生态护岸、植物配置及附属构筑物的设计,为人工湿地技术在湿地公园中生态景观上的应用奠定了理论基础并积累了实践经验。
关键词:生态景观,湿地公园,人工湿地技术,水处理,临港经济区湿地公园ABSTRACTIn this paper, the wetland park of Tianjin Lingang Economic Zone was studied as the research object, and the wetland park was analyzed and studied from the ecological landscape design of the wetland park, and the ecological landscape of the wetland park was analyzed. Concept and design principles, artificial wetland process design and ecological landscape design as well as the design of ancillary structures and other aspects of in-depth analysis, focusing on the analysis of artificial wetland technology in the wetland park in the traditional artificial wetland technology similarities and differences between the wetland park Ecological landscape function model to highlight the Tianjin Lingang Economic Zone, the ecological landscape characteristics of wetland park, based on this ecological park in the wetland reasonable design philosophy and construction principles, and analysis of the wetland park ecological benefits, social Benefits and economic benefits. It is concluded that how to rationally combine the water treatment effect of the constructed wetland technology with the ecological landscape effect has realized the double effect in the wetland park, not only greatly improved the water quality, but also improved the natural ecological landscape effect of the park.At the same time, this paper introduces the selection of artificial wetland in wetland park, the determination of process parameters, the design of ecological shore protection, plant disposition and subsidiary structure, which lays a theoretical foundation for the application of constructed wetland in ecological landscape of wetland park and practical experience.KEY WORDS: Ecological landscape, Wetland park, Constructed wetland technology, Water treatment; Lingang Economic Zone Wetland Park目录第1章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2研究目的及意义 (2)1.3研究内容 (2)1.4研究方法 (3)第2章文献综述 (5)2.1相关概念概述 (5)2.1.1湿地 (5)2.1.2人工湿地 (6)2.1.3城市湿地公园 (10)2.1.4生态景观 (11)2.2国内外人工湿地技术和城市湿地公园研究现状 (12)2.2.1国外人工湿地技术和城市湿地公园研究现状 (13)2.2.2国内人工湿地技术和城市湿地公园研究现状 (14)第3章研究区域概况 (17)3.1研究区域基址概况 (17)3.1.1地理位置 (17)3.1.2自然状况 (18)3.1.3社会经济状况 (19)3.2研究区域的环境问题和环境目标 (20)3.2.1存在的环境问题 (20)3.2.2研究区域环保目标 (21)第4章人工湿地技术在湿地公园生态景观中的应用思路与技术路线 (23)4.1项目概况 (23)4.1.1总体规划 (23)4.1.2现状条件 (25)4.1.3技术路线 (25)4.2临港经济区湿地公园设计理念及功能原理 (26)4.2.1生态景观设计理念 (26)4.2.2湿地公园生态景观设计原则 (27)4.3.1设计规模 (29)4.3.2人工湿地工艺比选 (29)4.3.3人工湿地设计计算 (31)4.3.4调节塘设计 (34)4.3.5附属单元设计 (35)4.3.6植物配制 (36)4.3.7生态护岸设计 (39)4.3.8地形设计 (43)4.3.9湿地公园景观建筑设计 (44)4.4临港湿地公园中人工湿地与传统人工湿地技术的异同 (46)4.4.1与传统人工湿地处理技术的相同点 (46)4.4.2 与传统人工湿地处理技术的差别 (46)第5章临港经济区湿地公园生态景观的构建模式 (49)5.1临港经济区湿地公园生态景观分区构建及特色 (49)5.2城市湿地公园生态景观建设存在的问题 (53)5.3城市湿地公园生态景观设计理念和构建原则 (54)5.3.1城市湿地公园生态景观设计理念 (54)5.3.2城市湿地公园生态景观设计原则 (55)第6章临港经济区湿地公园生态景观的效益分析 (57)6.1生态效益 (57)6.2社会效益 (58)6.3经济效益 (58)第7章结论与建议 (59)7.1结论 (59)7.2建议 (59)参考文献 (61)发表论文和参加科研情况说明 (65)致谢 (66)第1章绪论1.1研究背景21世纪以来,随着城市化进程高速发展,人口的急剧膨胀,环境问题和水资源短缺问题越来越成为一个亟需解决的难题。
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人工湿地技术的应用与发展1 、前言随着工业的发展,水污染的加剧,同时淡水资源短缺与人民生活水平提高之间的矛盾日益加剧,水环境保护的任务也越来越艰巨。
近年来,环境科学研究在迅速发展,正在积极探索水环境污染全球效应问题,各种水处理污染的方法层出不穷,其中生态处理技术——人工湿地技术由于其低投资,出水水质好,抗冲击力强,操作简单,建造和运行费用低(仅为传统二级污水处理厂的1/10----1/2),维护方便,氨氮去除率高,同时可使污水处理与环境生态建设有机结合,在处理污水同时创造城市生态景观等特点逐步被越来越多的国家接受,并广泛应用。
2、人工湿地的定义及分类2.1 人工湿地的定义用人工湿地(Constructed wetland)来处理城市污水是发达国家近十年来才兴起的生态处理法,它是为处理污水而人为地在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如砾石等)混合组成填料床,使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动,并在床体表面种植具有性能好,成活率高,抗水性强,生长周期长,美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇,蒲草等)形成一个独特的动植物生态体系。
(1)人工湿地去除的污染物范围广泛,包括N , P , SS , 有机物,微量元素,病原体等。
有关研究结果表明,在进水浓度较低的条件下,人工湿地对BOD5的去除率可达85%――95%,COD去除率可达80%以上,处理出水中BOD5的浓度在10mg/l左右,SS小于20mg/l。
(2)废水中大部分有机物作为异样微生物的有机养分,最终被转化为微生物体及 CO2 , H2O。
人工湿地面积可视情况而言,可在市郊结合部,也可在污水处理厂出水的附近建造。
一些人工湿地属预处理型,在那些目前还不具备建造污水处理厂的城乡结合部建造人工湿地,将生活污水排入,利用所种植物对其进行处理,然后再排入自然水系,保护水体;还有些湿地属于加强型,在污水处理厂附近建造人工湿地,将污水处理厂处理过的水引入,再经过人工湿地的加强处理,提高其水质,然后排入自然水系,作为其补充水源。
2.2 人工湿地的分类根据湿地中主要植物形式人工湿地可分为:1、浮游植物系统; 2、挺水植物系统;3、沉水植物系统。
其中沉水植物系统还处于实验室研究阶段,其主要应用领域在于初级处理和二级处理后的精处理。
浮游植物主要用于N , P去除和提高传统稳定塘效率。
目前一般所指人工湿地系统都是指挺水植物系统。
挺水植物系统根据废水流经的方式,可分为表面流湿地(SFW)、潜流湿地 (SSFW)、立式流湿地(VFW)。
(3)表面流湿地和立式流湿地因环境条件差(易孳生蚊虫),处理效果受气温影响较大以及对基建要求较高,现多不再采用。
故人工湿地大部分采用潜流式湿地系统。
3、人工湿地在国外研究应用发展自西德1974年首次建造人工湿地以来,各种不同的湿地在世界各地已被用来处理大量不同的废水。
1996年9月在奥地利维也纳召开的第四次国际研讨会,标志着人工湿地作为一种独具特色的新型废水处理技术已经正式进入水污染控制领域。
自由表面流湿地在欧洲发展缓慢。
瑞典1994年在Wittgren建一座处理6500PE,占地22公顷的自由表面流湿地。
在北美约200座湿地处理系统有2/3是自由表面流湿地,其中一半又是自然湿地。
自然湿地的大小从1―1000公顷,其中一半在10-100公顷。
人工自然表面流湿地通常较小,60%小于10公顷。
自然湿地水力负荷小于人工湿地。
系统水深范围5-90cm,30-40cm较普及。
最常用的预处理是兼性或好氧塘,表明许多湿地系统用于现行塘系统的精处理。
(4)地下潜流系统在欧洲应用较多,有几百座。
在丹麦,德国,英国等国家都至少有200个系统在运行。
此技术还在快速发展,特别是在一些东欧国家。
绝大多数系统种植有芦苇,也有种植其它湿地植物的。
在德国大多数系统介质是土壤,人们认为根的生长和芦苇根区会增加和稳定导水性,但几乎所有土壤系统都遇到表面断流问题。
为保证潜流,英国和北美绝大多数采用砾石床。
虽有些砾石床也堵塞,但主要是由于预处理不足。
在欧洲此类系统趋向对近1000PE的乡村级社区进行二级处理;北美则趋向更多人口的高级处理。
在澳大利亚和南非则用于处理各类废水。
美国EPA目前正在开发北美人工湿地数据库,地方数据库在其它国家已存在,为减少重复劳动和改良经验湿地设计方法,所有这些湿地都应通过公共数据库使世界各地的工程师和科技人员能够获得。
这样的数据库可减少建设低效湿地的风险。
两种湿地的设计指南现已出版,但改良工作仍然需要,有必要更细致的研究不同地区特征和运行数据以便在将来的建设中提供更合理的参数。
竖流湿地在欧洲许多地方投入运行已有几十年。
竖流系统至今未广泛使用是因为其需要更细致的建设和介质选择。
最近国际会议上有几篇文章对竖流系统评价很高,目前世界上科技工作者正投入大量精力以改良人工湿地技术。
潜流系统的处理效率可通过选择竖流系统,采用间歇负荷和合理选择介质而获得提高,还可引入一些传统处理技术的理论,如回流。
此外,不仅对竖流系统,对所有人工湿地系统都需深入研究以改良优化工程设计参数,还需对系统的长期运行能力和管理问题进行研究。
人工湿地不仅可用于城市和各种工业废水的二级处理,还可用于高级处理中的精处理和对农田径流的处理。
在有些情况下,人工湿地可能是唯一使用的技术4、人工湿地在我国的应用与发展4.1 深圳白泥坑人工湿地处理系统我国自“七五”开始对人工湿地的研究,已建成一些示范工程,并于1990年7月在深圳建起我国第一个人工湿地污水处理工程――白泥坑人工湿地处理系统。
白泥坑人工湿地污水处理系统位于深圳市宝安县百泥坑村南500m处。
水系沿山角流向海湾属海洋性气候。
占地面积189亩,日处理量3100m3/d废水。
其处理流程见图1:(2)图1 深圳百泥坑人工湿地处人工湿地及氧化塘系统各单元的设计参数见表1:(2)表1 深圳百泥坑人工湿地系统各单元的设计参数项目单元数长(m) 宽(m) 碎石粒径(mm)碎石层厚(cm)池底坡度 (%) 水力负荷(m3/m2.d)第一级第二级第三级第四级32334247303111-12.518.5191910-5010-305-1040-10050-120150(水深)60-1001,1.5,2.02.0,3.00.5,1.0,1.095.495.4(停留一天)100.7经过近两年的试验运转,出水效果较好。
除氨氮指标效果不明显外;其余指标均能达到国家规定的二级处理排放标准。
该工程无动力消耗,管理较方便,除每月作一次水质监测外,平时无需其它管理。
从外观看,进水水质略显浑浊,但无色无臭,是一个村镇排出的生活污水及少量村办企业的废水汇合而成。
其运行费用为0.02元/m3仅为传统活性污泥法的10%。
深圳百泥坑人工湿地处理系统与其它污水处理厂的比较见表2:(2)表2 深圳人工湿地系统与其它污水处理厂的经济比较从表2可以看出,人工湿地的工程总投资,处理单位污水的投资额,年运行费用及单位污水的处理费用均比其它传统方法的费用低得多。
4.2 山东胶南市污水处理厂胶南市位于山东半岛西南部,其市区三面环山,一面临海。
其排水系统多采用雨污分流制,工业废水与生活污水量之比为1:4,工业废水主要来源于造纸,化工,印染,纺织,食品加工,酿造,橡胶,热电等企业。
以处理污水量61x104m3/d计,在建造污水处理厂前对各种处理流程进行了经济技术比较,见表3(5)表3 5种污水处理工艺技术经济比较性污泥法除有机物,对N,P 去除率低一级处理排海法0.82 296 0.14 0.25 8芦苇湿地法可有效去除有机物,对N,P去除效果较好,占地面积大0.21 164 0.08 0.15 80由表3可以看出,芦苇湿地处理工艺具有投资省、运行费用低和便于管理等特点,而胶南市风河下游北岸的大片盐碱荒滩恰好可满足该工艺占地面积大这一要求,因此芦苇湿地处理工艺成为最终选择。
建成的胶南污水处理厂设计处理规模为6×104m3/,总投资为3000万元,占地面积为76.7hm2,全部为盐碱荒滩。
工艺流程见图2(5)图2 污水处理厂工艺流程所采用的人工湿地为地表流芦苇湿地,该湿地系统的湿地有效占地为44.33hm2,水力负荷为13.5cm/d,由99小块芦苇湿地田组成,每小块长为140m,宽为32m,并联运行。
人工湿地的运行效果,该厂污水处理量为(0.7~1.4)×10m/d,进水中的COD为1000~2000mg/L、BOD5为450~700mg/L、SS为700~1500mg/L。
污水经过预处理后SS去除率达70%以上,COD去除率达25%以上,BOD5去除率达20%以上,这大大减小了湿地田的负荷。
湿地田进、出水指标见表4(5)表4 预处理后芦苇湿地田进、出水指标mg/L表4表明,该厂的运行情况良好,各项指标均达到或优于国家标准。
此外,湿地内鸥鹭、燕鹊栖息苇田,行人游客驻足观光,其生态效益可见一斑。
4.3 内蒙赤峰市宁城污水处理厂宁城污水处理厂是赤峰市建委及宁城县建设局承担的国家建设部下达的“八五”科技研究重点课题“人工湿地污水处理技术在我国北方地区的研究和应用”的项目,该项目曾于1997年6月通过国家建设部科技司主持的技术鉴定,并于1998年6月将该项成果予以推广。
其工艺流程为原污水通过格栅,通过集水井、沉淀池,进入一级碎石床后,再进入二级碎石床,从二级碎石床流出处理水,排入天然河道。
在一级碎石床栽植芦苇,在二级碎石床栽植香蒲。
采用此工艺处理每吨污水需土建费用427.00元,维护费用0.06元,占地面积3.6m2。
人工湿地污水处理技术的应用,有效地改善了东小河的生态环境,东小河下游的居民从此远离了恶臭和蚊蝇。
改变了东小河的环境,提高了居民的生活质量。
5、结束语人工湿地污水处理系统是一个综合的生态系统,具有如下优点:①建造和运行费用便宜;②易于维护,技术含量低;③可进行有效可靠的废水处理;④可缓冲对水力和污染负荷的冲击;⑤可提供和间接提供效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育。
但也有不足:①占地面积大;②易受病虫害影响;③生物和水力复杂性加大了对其处理机制、工艺动力学和影响因素的认识理解,设计运行参数不精确,因此常由于设计不当使出水达不到设计要求或不能达标排放,有的人工湿地反而成了污染源。
另外,据已有数据,当上下表面植物密度增大时, 人工湿地系统处理效率提高,在达到其最优效率时,需2~3个生长周期,所以需建成几年后才达到完全稳定的运行。
因此,目前人工湿地技术最大问题在于缺乏长期运行系统的详细资料。
总得来说, 人工湿地污水处理系统是一种较好的废水处理方式,特别是它充分发挥资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益,因此具有较高的环境效益、经济效益及社会效益,比较适合于处理水量不大、水质变化不很大、管理水平不很高的城镇污水,如我国农村中、小城镇的污水处理。