人工湿地堵塞处理

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浅析人工湿地基质堵塞影响因素及防治措施

浅析人工湿地基质堵塞影响因素及防治措施

浅析人工湿地基质堵塞影响因素及防治措施【摘要】湿地基质堵塞是当前人工湿地处理系统使用中较常见的一类问题,会明显缩短人工湿地的设计使用寿命并造成对水污染物的去除与效率降低。

本文简要阐述了人工湿地基质堵塞问题,并提出应对之策,为人工湿地工程实践提供一定的参考。

【关键词】人工湿地;基质;堵塞;防治措施一、人工湿地的定义人工湿地技术是20世纪的70年代初发展完善起来应用的另一种污水处理技术。

人工湿地其本质是人为塑造的一种仿自然生态系统,是人为的通过一定的技术手段对自然湿地的结构和功能进行仿照和模拟,将低污染水投配到由基质填料与各类水生植物、动物和微生物等组成的生态复合体中,通过物理化学生物作用,实现水质净化改善的仿自然生态景观工程。

二、人工湿地基质堵塞成因人工湿地基质堵塞问题的发生原因,从我国有关试验研究成果及一些工程实例情况来看,是由诸多因素所共同起作用导致,大致来说可分为以下的这个三个影响方面:一是因人工湿地前端水质预处理设施工作不到位,污染水体负荷量过大,污染物留存在人工基质系统内造成堵塞;二是人工湿地进水有机负荷过高,有机物不能有效降解造成有机质积累引起基质堵塞;三是基质选择不合理,基质粒径及级配搭配不合理,基质机械强度及稳定性不佳,基质比表面积及孔隙率降低造成堵塞。

三、人工湿地基质堵塞的影响因素按照堵塞发生的可能原因,大体可概括为以下3个方面:(1)湿地微生物繁殖堆积造成堵塞。

随着人工湿地的运行,湿地环境中的氧分含量与无机营养物质含量就会开始逐渐地减少,湿地植被群落中大量滋生着的各类微生物随之大量快速繁殖,再加上地面各种植物根部腐烂形成大量腐殖质,若湿地维护和处理工作不当,很容易产生大面积湿地的淤积、阻塞现象。

(2)人工湿地中植物造成的堵塞。

植物残体碎屑及其他藻类分泌物等都是形成人工湿地有机质中重要的矿物来源。

据有关工程经验数据调查表明,人工湿地近三层湿地孔隙的堵塞问题源于湿地植物上腐烂下来的部分残根体及腐烂植物地下茎堆积,近七层的湿地孔隙堵塞现象是由于湿地进水及腐烂的植物在地上形成部分残体堆积进而导致形成新的水生有机物大量积累。

人工湿地的堵塞机理与解决措施

人工湿地的堵塞机理与解决措施

人 工湿地 堵 塞数 学模 型 。认 为应重 点加 强堵 塞 的预 防措 施 ,一旦 发 生堵塞 后 ,应从 停床 整休 或轮
休 、微 生物抑制剂或溶茵剂、更换湿地表面基质等三个方面采取措施 ,解决人工湿地堵塞问题 。
关 键词 人 工 湿地 堵 塞机 理 数 学模 型 预 防措 施 解 决措 施
留是以电化学吸附为主 , 吸附能力的大小取决于微 粒 、基质及流体的表面电荷 的多少。 随着湿地的连续运行 , 悬浮颗粒和难降解 的有 机物被大量截留, 填料间的孔隙不断减小 , 这反过
便会形成难溶性物质并造成堵塞 。
2 . 3 生物机 理
造成湿地堵塞的生物机理有 2 个方面的原因:
人工湿地 ( C o n s t r u c t e d We t l a n d , C W) 污水处
理 系统 是 一种包 含 土壤 、 植被 、 微生 物 的生 态工 程
化来划分为三个阶段。 第一 阶段是渗透速率和初始 渗透速率接近但有下降的趋势 ; 第二 阶段是渗透速
系统 , 兴起于 2 0 世纪 7 0 年代 。 因其投资少 、 能耗
2 . 1 . 1 固体截 留
固体截 留主要依靠人工湿地 中填料之间 的孔 隙来去除进水中的悬浮物 , 悬浮物负荷是影响堵塞
两种不 同的划分方法。 一种是从基质 的渗透系数变
★ 基金 项 目:江 苏省环保 厅 重点科 技 示 范项 目 ( 2 0 0 9 0 2 3 )

・ ' ・


面; 第二 阶段是镶嵌在基质空隙中的沉淀层增厚 ,
表面生物膜开始大量繁殖生长 , 通过分泌的胞外多 聚物与水 中的有机物和无机颗粒粘附在一起共 同 形成堵塞层 ; 第三阶段是堵塞层持续积累 , 最后形 成密实的淤泥堵塞基质空隙 , 发生雍水现象 。

人工湿地堵塞机理与解决方案

人工湿地堵塞机理与解决方案

收稿 日期 : 2 0 1 5 — 0 5 — 0 1 ; 修订 日期 : 2 0 1 5 — 0 8 — 1 2 。 作 者简 介 : 卓勇 , 男, 1 9 9 0年生 , 硕士研究生在读 , 主要研究方 向为工程与环境水文地质。 通讯作者 : 吴勇 , 男, 1 9 6 6年生 , 教授 , 博士 , 主要从 事水 文地质环境地质研究 , E — m a i l : y w u @ c d u t . e d u . e l l 。 基金项 目: 四川省科 技计 划项 目( 2 0 1 3 H H 0 0 4 1 ) 。
低、 简便 、 出水水质稳定等特点。人工湿地在有效处 理 污水 的同时也 创造 了生态 景 观 ,带 来 一定 的环 境 和经济效益 。 但如果人工湿地运行时间过长 , 设计或 管理不当, 易造成湿地基质堵塞。 美 国环境保护署对 1 0 0 多个人工湿地调查后发 现 ,有将近一半的湿地在投入使用后的 5年内造成 堵塞…。 堵塞后基质的有效孔隙减少 , 渗透系数及过 水能力下降 , 污水大量雍积在湿地表面 , 阻隔氧气向 基质层内扩散 ,导致好氧微生物活性降低且数量减 少, 降低湿地对污染物 的去除效果。 长期堵塞使得运 行环境恶化 , 出水水质达不到设计标准, 还会缩短人 工湿地的运行寿命。堵塞问题越来越成为人工湿地 应用和推广的障碍 , 弄清人工湿地的堵塞机理 , 探究 相 应解 决方 案显 得 十分必 要且 迫切 。
2 堵 塞 机 理
国内外并没有统一判断人工湿地堵塞的标准, 普
胶体 , 形成了大粒径的絮团状累积物, 有机物和无 炯别 机物的共 同积 累, 加速孔 隙的堵塞 。 在各因素 的综合作用下 , 基质孔 隙最终被完全堵塞 , 此时形 成的堵塞很难通过干化处理等操 作消除 ,是一种 永久性的堵塞 [ 0 ]

人工湿地堵塞修复工程方案

人工湿地堵塞修复工程方案

人工湿地堵塞修复工程方案一、背景介绍人工湿地是一种通过人工建设和管理,模拟自然湿地功能的人工生态系统。

它具有净化水质、保护生物多样性、调节气候等重要功能。

然而,由于人为因素和自然因素的影响,人工湿地在长期使用过程中可能会出现堵塞的情况,导致水质下降、生态环境恶化等问题。

因此,对人工湿地进行堵塞修复工程尤为重要。

二、问题分析针对人工湿地堵塞问题,首先需要对其堵塞原因进行分析。

一般来说,人工湿地堵塞的原因主要包括以下几个方面:1. 沉积物堆积:由于长期水质和底质的堆积,导致湿地植被受损和水流受阻,进而出现堵塞现象。

2. 植被生长过密:湿地中的植被生长过密可能导致水流通道受阻,影响湿地的正常运行。

3. 湿地结构损坏:湿地结构损坏造成水流不畅,进而导致堵塞。

4. 设施老化:湿地设施老化、损坏也是堵塞的原因之一。

综上所述,堵塞修复工程需要从清理沉积物、修剪植被、修复结构和替换设施等方面进行综合处理。

三、堵塞修复工程方案1. 调查评估首先,对人工湿地的现状进行全面调查评估,包括水流状况、植被状况、结构状况等。

通过调查评估,确定堵塞的具体位置、原因和程度,为后续工程方案的制定提供依据。

2. 沉积物清理针对沉积物堆积导致的堵塞问题,需要对沉积物进行清理。

清理工作需要注意保护湿地植被和生物,采取适当的方式和工具进行清理。

3. 植被修剪对于植被生长过密导致的堵塞问题,需要对植被进行适当的修剪。

修剪工作需要根据湿地植被的生长情况和种类采取不同的方法和时机,注意保护植被的健康和生长。

4. 结构修复对于湿地结构损坏导致的堵塞问题,需要进行相应的修复工作。

修复工作包括修补漏水、加固结构等,保证湿地的正常运行。

5. 设施替换对于老化、损坏的设施,需要进行及时的替换工作。

替换工作需要选择适当的设施,确保湿地设施的正常运行和使用。

6. 生态修复在堵塞修复工程过程中,需要重视生态保护和修复工作。

包括保护和恢复湿地的植被、动物和微生物,保持湿地的生态平衡和功能有效性。

人工湿地堵塞修复措施

人工湿地堵塞修复措施

人工湿地堵塞修复措施概述人工湿地是一种通过模拟自然湿地生态系统的特征和功能来提供水资源管理和污染控制的工程结构。

它们可以起到净化水质、保护生态系统和改善水文循环等作用。

然而,由于多种原因,人工湿地可能会遭受堵塞的问题,而堵塞会降低湿地的处理效果并导致其他环境问题。

本文将介绍一些常见的人工湿地堵塞修复措施。

堵塞原因人工湿地的堵塞可能由多种因素引起,主要包括以下几个方面:1.植被遮挡:植物在湿地中生长繁茂,随着时间的推移,可能会形成厚厚的植被覆盖层,阻塞水流通道。

2.沉积物沉淀:湿地中的沉积物包括泥沙、悬浮物质和有机物,它们会逐渐沉积在湿地底部和侧壁上,阻塞水流。

3.生物遗骸:湿地生态系统中的生物死亡后遗留下来的遗骸也可能堵塞湿地。

4.水生植物过度生长:某些水生植物如藻类等生长迅速,过度生长时容易引起堵塞问题。

修复措施以下是一些常用的人工湿地堵塞修复措施:1. 植物修剪和清除定期修剪和清除过度生长的植被可以防止湿地的堵塞。

对于生长繁茂的植被,可以使用专门的工具进行修剪。

修剪后的植物可以进一步利用,如作为肥料或动物饲料。

2. 沉积物清理定期清理湿地中的沉积物是防止堵塞的关键措施。

可以使用槽式挖掘机等工具将湿地底部和湿地边缘的沉积物清理干净。

清理后的沉积物可以进行处理,如利用其作为肥料或填埋处理。

3. 生物遗骸处理处理湿地中的生物遗骸是防止堵塞的重要步骤。

可以使用专业的生物遗骸处理装置将遗骸进行分解和处理。

处理后的产物可以进行回收利用,如用作有机肥料。

4. 水生植物管理水生植物过度生长是堵塞湿地的常见原因之一。

定期进行水生植物的管理和控制是防止堵塞的关键。

可以采取物理或化学方法对水生植物进行控制,如修剪、割除或使用适量的除草剂进行处理。

5. 定期保养和巡视定期保养和巡视人工湿地是防止堵塞的最为有效的措施之一。

通过定期检查湿地状况,及时发现和解决堵塞问题,可以最大程度地减少堵塞对湿地的影响。

结论人工湿地的堵塞问题会影响其正常的水质净化和生态系统功能。

人工湿地处理工艺流程

人工湿地处理工艺流程

人工湿地处理工艺流程1. 概述人工湿地是一种模拟自然湿地生态系统的人工构造,通过湿地植物和微生物的作用,将污水中的有机物、氮、磷等污染物转化为无害物质,达到净化水质的目的。

人工湿地处理工艺流程主要包括预处理、水平流湿地、垂直流湿地和后处理等步骤。

2. 预处理预处理是为了去除污水中的大颗粒杂质和悬浮物,保护后续处理设备的正常运行。

预处理包括以下步骤:2.1 进水调节根据进水水质变化和处理要求,通过调节阀门控制进水流量和浓度。

2.2 格栅除渣将进水通过格栅,去除大颗粒杂质,如塑料袋、树叶等。

2.3 砂沉池将经过格栅除渣后的水通过砂沉池,使较小颗粒的悬浮物沉淀到底部。

3. 水平流湿地水平流湿地是指将经过预处理的污水均匀地流经湿地表面,通过湿地植物和微生物的作用,去除水中的有机物和营养物质。

水平流湿地包括以下步骤:3.1 原水分配将经过预处理的污水通过管道均匀分配到湿地表面。

3.2 植物栽培在湿地表面种植适应性强、生长快、具有较强吸收能力的湿地植物,如芦苇、菖蒲等。

3.3 水质净化污水在湿地表面缓慢流动,经过植物根系和湿地底部的沉积层,被植物吸收和降解,去除有机物、氮、磷等污染物。

3.4 水体收集经过水平流湿地处理后的水体收集到下方的集水井中,用于后续处理或回用。

4. 垂直流湿地垂直流湿地是指将经过预处理的污水从上方向下方垂直渗透过滤,通过填料层和湿地植物的作用,去除水中的有机物和营养物质。

垂直流湿地包括以下步骤:4.1 污水进水经过预处理的污水从上方进入垂直流湿地。

4.2 填料层处理污水经过填料层,填料层由粗颗粒、中颗粒和细颗粒依次排列,用于去除污水中的悬浮物和有机物。

4.3 湿地植物栽培在填料层上栽培适应性强的湿地植物,增加植物根系对有机物和营养物质的吸收和降解。

4.4 水体收集经过垂直流湿地处理后的水体收集到下方的集水井中,用于后续处理或回用。

5. 后处理后处理是为了进一步提高出水质量,确保达到排放标准。

人工湿地在应用中存在的问题及解决措施

人工湿地在应用中存在的问题及解决措施

人工湿地在应用中存在的问题及解决措施人工湿地(Constructed Wetland)作为一种生物修复技术,在环境保护和水污染治理方面发挥了重要作用。

然而,人工湿地在应用中也存在一些问题,如:植物适应性差、生态系统稳定性不足、建设与运维成本高等。

为了解决以上问题,必须采取相应的解决措施。

一、植物适应性差人工湿地主要依靠湿地植物对污染物进行吸收与降解,而某些湿地植物的适应性较差,容易受到环境因素的影响,从而影响湿地的净化效果。

解决这一问题的措施主要有:1.筛选适宜湿地环境的植物:根据湿地的水质、水位等环境特点,选择适应性较强的湿地植物进行引种,提高湿地的稳定性和净化效果。

2.加强植物养护管理:对湿地植物进行适当的养护管理,包括定期修剪、施肥和病虫害防治等,以维持湿地植物的健康状态和生长发育,提高其对污染物的吸附能力和降解能力。

二、生态系统稳定性不足人工湿地的生态系统比较脆弱,容易受到外界环境的影响,从而导致湿地的稳定性不足。

为了提高人工湿地的生态系统稳定性,应采取以下措施:1.增加湿地植被多样性:引入不同类型的湿地植物,增加植物种类,提高湿地的生物多样性和生态系统的稳定性。

2.优化湿地水动力条件:通过调整湿地的水位以及加入一定的水体循环系统,改善湿地的水动力条件,加强湿地的自净作用和水污染物的处理能力。

三、建设与运维成本高人工湿地的建设和运维成本比较高,这制约了其在大规模推广应用。

为了解决这一问题,可以采取以下措施:1.减少人工湿地的面积:通过合理的规划和设计,将人工湿地的面积控制在合理范围内,以减少建设和运维成本。

2.改进湿地材料选择:选择成本相对较低的湿地材料,如土壤、砂石等,以减少建设和运维成本。

3.提高人工湿地的可持续性:在建设人工湿地时,注重设计和建造与运行成本的平衡,将人工湿地设计为可持续发展的项目,降低长期运营成本。

人工湿地在应用中存在的问题,如植物适应性差、生态系统稳定性不足和建设与运维成本高等,需要通过科学的措施解决。

潜流人工湿地堵塞原因与对策

潜流人工湿地堵塞原因与对策
Fe n g S o n g
潜 流人 工 湿 地 是指 由人 工 设计 建造 、 内部 填 充基 流经 人 l T湿地 时 , 悬 浮物 会 在 基质 和 植物 的阻 挡 巾沉
质、 可工 程化 运 行且 以净 化水 体 为 主要 功 能 的湿 地 系 降 、 过 滤I 3 I , 而 胶 体 则 在 基 质架 桥 作 用 、 静 电 力 和 布 朗
统( 以下简 称 人工 湿地 ) 。 该 系统 主要 依 靠 基质 的 吸附 力作 用下 加 剧 截 留和 黏 附 . 并最 终 导致 基 质 孑 L 隙 率不 过滤 . 植物 的吸 收 、 固定 、 转化 、 代 谢 以 及 微 生 物 的 分 断降 低 。
解、 利用… 来 去 除污 染物 。 2 ) 生 物膜导 致渗 透 系数缩 小 , 、
为堵塞 堵 塞是一个 物理 、 化学 、 生 物共 同作 用的结果I I ,
过程 。
人 湿 地 不合 理 的布 水 管 路 设 计 和 不 正 确 的 安 负荷 和 污染负荷 集 中。 其 中, 传统 的水平 潜流 人工湿地
在 构 造上 受 到 长宽 比和深 度 限制 , 水 力负 荷 和污 染 负
1 堵 塞 机 理 分 析
盐 离子 的去 除 , 减缓 和修 复角 度 提 出对 策 , 以期 为今 后 的 人工 湿 地设 学 吸附 和离子 交换 往往 伴 随着重 金 属 、 形 成 氢 氧化 物 、 硫化物 、 碳酸 钙 等 化学 沉积 , 导 致 基质
板 结
人 工湿 地运 行 中 , 如 出现非 人 为 涮控 原 冈导 致 的 2 人 工湿 地堵 塞 的影响 因素 表 面雍 水 、 恶臭 、 出 水水 质 严 重下 降 等现 象 , 即可 判 断 2 . 1 布 水 方 式
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人工湿地堵塞处理
人工湿地是农村污水治理项目重要的组成部分之一。

湿地的堵塞容易引起过水不畅,久而久之甚至影响整个项目的运行。

影响人工湿地堵塞的因素虽多,力鼎环保通过众多项目的总结认为,解决堵塞问题还应从前期设计施工、中期运行管理、后期堵塞修复3个阶段进行。

农村污水处理项目一旦采用湿地,在建设初期就需要强化进水预处理,从而与减轻湿地系统负荷、延缓堵塞。

可采用增大孔隙率及预留排泥清淤通道、复氧通道、冲洗通道等措施进行预防。

此外新型的进水方式对于减少湿地问题也有一定的作用。

如:垂直潜流人工湿地可尝试由底部上行进水,以便于污染物沉积、生物膜脱落后排泥清淤;水平潜流人工湿地可尝试改变长宽比限制,如采用鱼鳞状布水方式等。

不少村镇污水处理项目表明,有机颗粒和生物膜大量繁殖是引发堵塞的常见问题。

此时可通过间歇运行来解决。

间歇运行可以使大气中的氧气进入湿地内部,缓解植物根系泌氧不足状况,提高好氧微生物的活性,加快降解基质中沉积的有机物,预防人工湿地因胞外聚合物积累引发的堵塞。

当系统停止进水时,微生物新陈代谢所需要的各种营养物质得不到持续的补充,微生物的生长受到抑制。

当人工湿地完全堵塞时,很难通过间歇运行或轮作等操作手段加以消除。

基质堵塞和板结时,可以考虑利用土壤动物,例如蚯蚓、昆虫和其他衍生动物等进行人工湿地恢复。

其中蚯蚓是土壤中最常见的杂食性环节动物,可吞食有机土壤,在降低基质有机含量的同时还可提高基质孔隙率。

也可通过投加生物降解酶制剂来提高整个系统的净化效率。

生物降解酶制剂主要包括纤维素酶、蛋白酶、尿酶、过氧化氢酶等。

严重堵塞的人工湿地也可通过更换表层基质来达到改善堵塞、保持系统稳定运行的目的。

从人工湿地堵塞的角度分析其机理和影响因素,力鼎环保认为导致其堵塞的原因是综合性的,解决时需要分清主次因素及所处阶段,并采取有针对性的措施因地制宜地加以解决。

以上村镇污水处理项目中人工湿地防堵对策,希望对您有所帮助。

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