自由表面流人工湿地处理超稠油废水
人工湿地处理废水的工艺设计.doc
人工湿地处理废水的工艺设计工艺的选择直接关系到处理出水的水质指标能否稳定可靠的达到处理要求、运行管理是否方便、建设费用和运行费用是否节省，以及占地和能耗指标的高低，因此,工艺方案的选择非常关键。
项目湿地的进水水质具备以下特征:废水进入人工湿地前，预先经过芬顿工艺处理，有机污染物大部分被分解,剩余部分难分解的高分子有机物;废水中含有一定盐度，约1%~2％；水质波动大，进水水质的氨氮指标有较大浮动，最高氨氮可达120mg/L；水中磷以元素磷、正磷酸盐、缩合磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐和有机团结合的磷酸盐等形式存在,而项目进水以除正磷酸盐外的形式为主,不利于植物吸收.因此，工艺的选择应根据水质、水量、设计出水要求、以及当地的温度、工程地质等因素综合考虑。
具体工程的选择原则为：工艺选择保证合理性、先进性和成熟性的有机结合，确保处理后的污水再生水达到排放标准，无二次污染；在出水达标的前提下，尽可能采用节能、高效的处理设备，降低建设和运行费用；工程操作、运行与维护管理简单、方便，设备运行性能可靠；本设计方案选定的工艺为“提升泵池垂直流人工湿地景观水池”。
项目废水通过一系列环保处理工艺处理至湿地进水标准后排入清液缓存池中均质,缓存池设有氨氮在线分析仪以及COD在线监测仪，对水质中的COD指标与氨氮指标进行实时监测。
当进水水质满足湿地进水要求时，则PLＣ进行“模式一”的进水方案，清液缓存池内的水泵将废水动力提升至高效垂直流人工湿地中，同时经砂石填料的过滤、特殊填料的吸附作用、湿地植物的吸收以及微生物的分解作用后，水中污染物得到去除,出水由底部集水管道输送至景观池中,与景观池连接的管道末端设置可调节式管接,根据实际运行需要调整人工湿地的好氧—厌氧比重，进而微调微生物的硝化、反硝化作用,对污水中氨氮、硝态氮进行针对性控制,达到污水的高效效率处理。
景观池出水通过管道输送至指定排放点中计量排放。
当进水水质超出湿地进水要求时,则ＰLＣ进行“模式二”的进水方案.当末端氨氮在线检测设备检测水质超过设定值时,自动开启应急吸附阀，同时关闭总排水阀，污水通过应急循环水泵，将污水抽至I级应急吸附池与II级应急吸附池中进行处理,净化后的水进入排放池中，经操作员检测合格后排放；当末端CＯD在线检测设备检测水质超过设定值时,或氨氮与COD同时超标时,只开启内循环阀,同时关闭总排水阀,应急循环水泵将超标水质抽至高效垂直流人工湿地布水主管中，由配水支管与配水电动阀进行脉冲配水，实现污水循环不外排，直至末端在线检测设备合格后恢复正常运行状态。
表面流人工湿地处理生活污水的研究
生态环境 2004, 13(2): 180-181 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目：国家“十五”重大科技专项（2002AA601023)；江苏省高校省级重点实验室开放基金项目（KJS03071） 作者简介：何蓉（1978－），女，硕士，主要从事水污染控制方面的研究。
E-mail: he_rong_@ 收稿日期：2003-11-23表面流人工湿地处理生活污水的研究何 蓉，周 琪，张 军1. 同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092摘要：通过小试装置研究了表面流人工湿地对人工模拟生活污水的处理效果及相关运行参数。
实验结果表明，表面流人工湿地系统对污水中的COD Cr 、TN 、TP 均有较好的综合净化能力，对各种污染物指标的去除率可分别达到COD Cr 75％、TN 75％、TP73％，其中COD Cr 和TN 达到一级排放标准分别需3 d 和4 d 的表观停留时间，TP 要达到二级排放标准则需6 d 的表观停留时间。
而且，湿地植物对TN 和TP 的去除有比较明显的促进作用。
关键词：生活污水；表面流人工湿地；净化处理中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2004）02-0180-02近年来随着我国城市化速度的加快，城市生活污水的排放量不断增加，全国年排污水量达数百亿吨，但只有4%的生活污水经过处理。
虽然传统的生化二级处理技术因其工艺相对成熟、运行稳定、处理效果好而成为生活污水处理的主流工艺，但传统的活性污泥法主要以去除碳源污染物为目的，对氮、磷等营养物质的去除则微乎其微，而且基建投资大,运行费用高。
三级处理虽可解决上述问题，但因投资和运行费用昂贵而难以大面积推广。
因此，人工湿地处理技术的提出和发展，为综合解决上述问题提供了一种新的选择。
人工湿地技术的特点是投资少、效果好、运行维护方便、氮磷去除率高[1]。
人工湿地有哪些特点
人工湿地有哪些特点人工湿地根据湿地中主要植物形式可以分为：浮生植物系统、挺水植物系统和沉水植物系统。
那么人工湿地有哪些特点是什么?1、自由表面流湿地它与自然湿地极为相似，污水以较慢的速度流过，绝大部分有机物的去除是由生长在水下的植物茎、杆上的生物膜来完成的。
湿地中的氧主要是来源于水面扩散、植物根系的传输和植物的光合作用。
它的优点在于投资少、操作简单、运行费用低。
但其缺点是负荷小、处理效果差，且系统的运行受气候影响较大，冬季寒冷地区表层易结冰，夏季有滋生蚊蝇，产生臭味的现象。
2、潜流人工湿地污水从一端水平流过填料床中的填料，这样系统可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截流等作用，提高处理效果和处理能力。
氧主要源于植物根系传输。
其优点是水力负荷与污染负荷较大，对BOD，COD，SS及重金属等处理效果好;且由于水流在地表下流动保温性能好，处理效果受气温影响较小，卫生条件好，很少有恶臭和滋生蚊蝇的现象;其缺点主要是控制相对复杂。
3、垂直流人工湿地污水从湿地表面纵向流入填料床底，床体处于不饱和状态。
氧气主要源于大气扩散和植物根系传输。
其优点是硝化能力强，适合处理氨氮含量高的污水;缺点是处理有机物能力欠佳，建造要求高，控制复杂，落水、淹水时间长，夏季易滋生蚊蝇。
氧化沟是活性污泥法的一种变形，其池体狭长，故称为氧化沟。
氧化沟有多种构造型式，典型的有：A：卡罗塞式;B：奥巴尔型;C：交替工作式氧化沟;D：曝气—沉淀一体化氧化沟氧化沟技术已广泛应用于大中型城市生活污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。
其主要特点是：进出水装置简单;污水的流态可看成是完全混合式，由于池体狭长，又类似于推流式;BOD负荷低，处理水质良好;污泥产率低，排泥量少;污泥龄长，具有脱氮的功能。
为了用水安全，我们应撑握些水污染安全小知识，同时还可以用厨房净水器将使用水过滤，这样更有利于健康用水。
《2024年人工湿地废水处理技术的研究现状及展望》范文
《人工湿地废水处理技术的研究现状及展望》篇一一、引言随着现代工业和城市化进程的加速，废水排放量不断增加，给环境带来了巨大的压力。
人工湿地作为一种自然的污水处理技术，因其成本低廉、操作简单、生态友好等优点，在废水处理领域得到了广泛的应用。
本文将就人工湿地废水处理技术的现状及未来展望进行详细阐述。
二、人工湿地废水处理技术的研究现状（一）基本原理及类型人工湿地废水处理技术主要是利用湿地生态系统的自然净化能力，通过湿地中的植物、基质和微生物等组成的生态系统对废水进行过滤、吸附、沉降和生物降解等过程，达到净化水质的目的。
其类型主要分为表面流人工湿地和潜流型人工湿地两种。
（二）应用领域目前，人工湿地废水处理技术已广泛应用于生活污水、工业废水、农业废水等领域的处理。
其中，生活污水处理是人工湿地应用最广泛的领域。
此外，该技术在重金属废水、含氮、含磷等富营养化废水的处理方面也显示出良好的效果。
（三）技术发展近年来，人工湿地废水处理技术的研究主要集中在以下几个方面：一是优化湿地设计，提高处理效率；二是通过引入新型基质和植物种类，增强湿地的净化能力；三是研究湿地生态系统的运行机制，为人工湿地的设计和运行提供理论依据；四是与其他污水处理技术进行联用，以提高整体的处理效果。
三、存在的问题与挑战虽然人工湿地废水处理技术已经取得了一定的研究成果，但在实际应用中仍存在一些问题与挑战。
一是对于复杂污染物的处理效果不够理想，需要进一步研究和优化；二是湿地的长期运行和维护管理问题，如植物的生长周期、基质的堵塞等问题；三是人工湿地的设计缺乏统一的标准和规范，需要根据实际情况进行具体设计。
四、未来展望（一）技术创新与研发未来，人工湿地废水处理技术将更加注重技术创新与研发。
一是深入研究湿地的生态过程和净化机制，为优化设计和运行提供理论支持；二是开发新型基质和植物种类，提高湿地的净化能力和适应性；三是研究与其他污水处理技术的联用，提高整体的处理效果和效率。
污水处理中的人工湿地模拟与优化
污水处理中的人工湿地模拟与优化污水处理是环境保护领域的重要课题，而人工湿地作为一种生态友好的处理技术，受到了广泛的关注和应用。
本文将探讨人工湿地在污水处理中的模拟与优化。
1.简介人工湿地是一种利用湿地植物、土壤和微生物的协同作用，将污水中的有机物、营养物和污染物转化为无害物质的技术。
它具有低成本、低能耗、可持续性等优点，被广泛用于城市、农村和工业污水处理。
2.人工湿地模拟2.1 湿地模型选择人工湿地模拟的第一步是选择合适的湿地模型，常见的模型包括水平流、垂直流和表面流模型。
不同的模型适用于不同的处理对象和条件，需根据实际情况选择合适的模型。
2.2 参数设定在模拟中，需要设定一系列参数来描述湿地的构建和运行情况。
如湿地长度、宽度、深度、植被种类和密度等。
这些参数的设定将直接影响湿地的运行效果，需要结合实际情况和先前的研究成果进行优化。
3.人工湿地优化3.1 植被选择湿地中的植被起到了重要的作用，不同的植物对于不同的污染物有着不同的处理效果。
在优化中，可以选择具有较高吸附、吸收和转化能力的植被来提高湿地的处理效率。
3.2 适宜水深水深是影响湿地处理效果的重要因素之一，合适的水深可以提供足够的氧气和栖息空间，同时防止有害气体的释放。
通过调整水位，在满足湿地平衡的情况下，可以进一步提高处理效率。
3.3 适宜水质条件人工湿地中的水质条件也对处理效果有着较大影响。
适宜的水质条件包括水温、pH值、溶解氧、电导率等。
优化这些条件，可以提供更适合细菌和植物生长的环境，进一步提高湿地的净化效果。
4.湿地模拟与优化案例通过国内外相关研究文献的调研，我们选取了某市的污水处理湿地作为案例进行模拟与优化。
根据现有数据和实地调查，我们利用垂直流模型，并设定了合适的湿地参数。
同时，根据湿地植物的适应性和处理能力，我们选择了杨树和菖蒲作为主要植被种类，并进行了水质条件的优化。
经过模拟与优化，我们发现通过适当增加湿地长度和植被密度，可以有效提高湿地的污水处理效率。
人工湿地处理机理
人工湿地处理机理人工湿地是一种模拟自然湿地的人工建造系统，通过植物、土壤和微生物的共同作用，对废水进行净化和处理。
它被广泛应用于城市污水处理、工业废水处理、农业面源污染治理等领域。
本文将介绍人工湿地处理的机理和作用，以及其在环境保护中的重要性。
一、人工湿地处理机理1. 植物吸收和转化：人工湿地中的植物是处理过程中的核心组成部分。
植物的根系能够吸收废水中的营养物质，如氮、磷等，并将其转化为生物质。
同时，植物的叶片通过蒸腾作用，促进水分的蒸发，提高废水的处理效率。
2. 微生物降解：湿地土壤中富含各种细菌、真菌和其他微生物。
这些微生物通过吸附和生物化学反应，将废水中的有机物质转化为无机物质，如二氧化碳和水。
微生物还能够降解废水中的有毒物质，减少对环境的污染。
3. 土壤过滤：人工湿地中的土壤层起到过滤作用，可以去除废水中的悬浮颗粒、悬浮有机物和一部分溶解有机物。
土壤颗粒具有吸附能力，可以吸附废水中的一些污染物质，如重金属离子和有机物。
4. 水位调节：人工湿地通过调节水位，控制湿地中的氧气供应和水力条件，促进微生物的生长和活动。
适当的水位调节可以提高湿地的氧化还原环境，有利于处理废水中的有机物和氮磷等营养物质。
二、人工湿地的作用1. 水质净化：人工湿地可以去除废水中的悬浮颗粒、有机物和营养物质，提高水质的稳定性和透明度。
同时，它还能够去除废水中的重金属离子和有害物质，减少对水生生物的毒害。
2. 水量调节：人工湿地能够调节降雨和径流的过程，减缓洪峰流量，防止洪水的发生。
同时，它还能够提供一定的水源，维持湿地生态系统的稳定性。
3. 生物多样性保护：人工湿地提供了丰富的生境和食物资源，吸引了大量的鸟类、昆虫和其他动植物栖息和繁殖。
它可以促进生物多样性的增加，保护珍稀濒危物种的栖息地。
4. 美化环境：人工湿地的建设可以改善城市和农村的环境质量，增加绿色景观和生态空间。
它可以净化空气、降低气温，为居民提供一个清新、舒适的生活环境。
人工湿地污水处理技术
人工湿地污水处理技术一、人工湿地技术的比选优势人工湿地技术的优势在于：1)可实现无动力、无新投物料运行，运行过程中人为介入较少，最大程度上降低了运行成本和技术复杂性，适用于农村地区对成本和技术的考量；2)人工湿地可充分利用农村的地形特点，因地制宜建设，也可利用农村已有的水塘、涝池等实施改造，简单易行，同时自身具有一定的景观效果；3)体现了生态治水理念，采用人工湿地治理源头(生活点源和农业面源)、支流、主流湿地回归的系统工程，可共同构建农村水污染防治综合体系，最终还河流于自然。
二、人工湿地分类在工程实践中，通常按水流方式将人工湿地分为表面流型人工湿地、水平潜流型人工湿地和垂直流型人工湿地。
三种类型人工湿地的对比分析见表1。
(1)表面流型人工湿地：污水在湿地内呈推流式前进，出水由溢流堰流出，水面始终位于湿地填料表面以上，水深为0.3～0.5m。
(2)水平潜流型人工湿地：水流进入湿地后，在根系层中沿水平方向缓慢流动，出口处穿孔管集水后溢流出水。
(3)垂直流型人工湿地：分两种形式，一种是上部进水，单向下行流，湿地底部出水;另一种是通过中部隔断装置，实现上部进水，强制水流先下后上，上部出水。
三、人工湿地技术设计人工湿地的设计应在分析污水特征、环境现状、出水水质要求的基础上，先确定人工湿地类型，后进行人工湿地工程设计。
3.1 进水水质污水水质需通过现场调查得到，但考虑到人工湿地处理能力和保障处理效果，进水水质建议参照执行《人工湿地污水处理工程技术规范》(HJ2005―2010)的有关规定，系统进水水质应满足表2要求，不满足表2要求的污水需考虑在人工湿地前增设预处理设施。
3.2 面积设计湿地面积计算是设计工作的重要环节，设计工作中常采用两种方法，具体如下：方法一：依照《人工湿地污水处理工程技术规范》(HJ2005―2010)确定的设计参数(见表3)，用BOD5有机负荷推算湿地面积，再用水力负荷、水力停留时间参数校核，最终确定湿地面积。
应用生物处理工艺处理超稠油采油废水
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五 、 中试 试 验 运 行 情 况
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人工湿地处理工艺流程简介
人工湿地处理工艺流程简介人工湿地处理工艺流程简介引言：人工湿地处理工艺是一种利用湿地生态系统的自净能力来处理废水和污染物的有效方法。
通过模仿自然湿地的处理机制，人工湿地能够达到高效去除废水中有害物质的效果。
本文将简要介绍人工湿地处理工艺的基本流程，并探讨其在环保领域中的重要性和应用。
第一部分：人工湿地的定义和分类在人工湿地处理工艺中，湿地是指一种地理环境，地表水和地下水同时存在并与湿地植被和土壤相互作用的区域。
根据其设计、建造和运行方式的不同，人工湿地可以被分为自由水面流湿地和浸没植物湿地两种类型。
自由水面流湿地主要通过水体自由流动来去除有机物和无机污染物，而浸没植物湿地则依靠湿地植被的生物学和物理化学作用来进行废水处理。
第二部分：人工湿地处理工艺的基本流程1. 进水与预处理：废水通过预处理设施，如格栅、沉砂池和调节池进入人工湿地系统。
这些预处理设施能够去除大颗粒物质和一部分悬浮物，确保进入湿地的废水达到一定的水质要求。
2. 自由水面流湿地：自由水面流湿地通常由一系列人工建造的湖泊、池塘或水道组成。
废水经过自由水面流湿地时，自然风化和水流作用会促使有机物和无机污染物的降解和沉积。
湿地植被的根系和微生物的作用可以进一步去除废水中的氮、磷等营养物质。
3. 浸没植物湿地：浸没植物湿地由一系列人工建造的水池或堤坝组成，水池中种植了具有良好适应性和去除污染物能力的湿地植物。
废水通过浸没植物湿地时，湿地植物的根系会吸收和吸附废水中的有机物和无机污染物，同时湿地植物的生物活性和微生物的作用也能够有助于去除污染物。
4. 出水与后处理：经过人工湿地处理后的水体需要进行一定程度的后处理，如消毒或进一步的沉淀等，以确保出水的水质达到排放标准。
第三部分：人工湿地处理工艺的优势和应用人工湿地处理工艺有以下优势：1. 环保：相比传统废水处理方法，人工湿地处理工艺不需要添加化学药剂和能源消耗较少，对环境的影响小。
2. 经济性：人工湿地处理工艺的建设和运行成本相对较低，特别适用于规模较小的废水处理项目。
人工湿地污水处理工艺流程
人工湿地污水处理工艺流程人工湿地是一种利用湿地植物、微生物和土壤等自然要素处理和净化污水的环保技术。
它采用自然界的湿地生态系统原理，将原始或者经过初步处理的污水通过程控设备按流程优化进入人工湿地区域，通过湿地植物的吸附生物膜和土壤微生物的活性，将污水中的有机物、氮、磷等污染物质转化成无害物质，实现了对污水的净化和资源化。
下面将详细介绍人工湿地污水处理的工艺流程。
一、预处理预处理是人工湿地污水处理的第一步，主要目的是将原始污水中的大颗粒悬浮物、沉淀物和泥沙等固体物质去除。
预处理设施通常设置有格栅、沉淀池、砂滩等结构，格栅用于拦截大颗粒的固体物质，沉淀池用于沉淀较重的悬浮物质，砂滩则可以去除细小的颗粒物。
二、生物处理生物处理是人工湿地污水处理的核心环节，通过湿地植物和土壤微生物的作用将污水中的有机物质、氮、磷等转化为无害物质。
湿地植物具有吸附、降解和营养摄取的能力，能够有效地去除污水中的有机物质。
土壤微生物则通过分解有机物质和氮磷转化作用，进一步降解和去除污水中的污染物。
三、沉淀过滤沉淀过滤是将处理后的污水通过沙滩、砂滤器等过滤介质进一步去除悬浮物质和微生物。
沉淀过滤可以有效地去除污水中的细小悬浮颗粒和微生物，提高出水的水质。
四、消毒消毒是为了去除处理后的污水中可能存在的病原微生物，防止疾病传播。
消毒常用的方法有紫外线消毒、臭氧消毒和氯消毒等。
其中，紫外线消毒是一种无化学药剂的消毒方法，可以高效地杀灭微生物，并且对水质几乎没有任何影响。
五、尾水处理尾水处理是对处理后的污水进行最后的处理和净化，确保污水达到排放标准。
常见的尾水处理设施包括深度沉淀池、过滤器、中草药池等，通过进一步去除悬浮物质、微生物和溶解污染物，使处理后的水质达到国家和地方的排放标准。
六、回用回用是指处理后的污水再利用于灌溉、工业用水等领域，实现污水的资源化利用。
回用可以减轻对地下水和自然水源的压力，降低水资源的消耗，实现可持续发展。
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自由表面流人工湿地处理超稠油废水籍国东1,孙铁珩1,常士俊1,隋欣2,马学军1,李培军1(1.中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳
110016;2.东北大学资源与土木工程学院安全环境系,沈阳 110006)
摘要:采用自由表面流芦苇湿地处理超稠油废水.当芦苇床的水力负荷为3133cm/d时,对于年平均进水COD
459.16mg/L,石油类27165mg/L,BOD533152mg/L,TN13174mg/L的超稠油废水,该系统的出水指标为COD77121mg/L,石油类1142mg/L,BOD53190mg/L,TN1160mg/L.去除率分别为:COD83118%,石油类94186%,BOD588137%,TN88136%,pH值由7187降至7.77.处理后的超稠油废水对土壤的污染并不明显,对芦苇的生长和材质指标几乎没有影响.可见,自由表面流芦苇湿地深度处理超稠油废水的出水水质稳定,耐冲击负荷强,
是一种经济有效的超稠油废水处理新方法.
关键词:自由表面流湿地;采油废水;生物难降解污染物;废水处理中图分类号:X741 文献标识码:A 文章编号:025023301(2001)0420520095
基金项目:国家“九五”科技攻关项目(962909201203203
)
作者简介:籍国东(1973～),男,博士研究生,研究方向为废水生物处理,生态环境工程.
收稿日期:2000209211
SuperHeavyOilProducedWaterTreatmentbySurfaceFlowConstructedWetland
JiGuodong1,SunTieheng1,ChangShijun1,SuiXin2,MaXuejun1,LiPeijun1(1.InstituteofApplied
Ecology,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,China;2.DepartmentofSafetyandEnvironment,North2eastUniversity,Shenyang110006,China)
Abstract:Thispaperadoptsaneweconomictechnologyoftreatingsuperheavyoilproducedwaterusingsurfaceflowreedwetlandsystem.Thefieldtestwasconductedattheaveragefiltrationrateof3133cm/d.TheaverageinfluentconcentrationsperyearofCOD,Oil,BOD5,TNwere459116mg/L,27165mg/L,33152mg/L,13174mg/L,andtheaverageeffluentconcentrationsperyearofaboveindiceswere77121mg/L,1142mg/L,3190mg/L,1160mg/L,respectively.ItsrespectiveremovalratiosofCOD,Oil,BOD5,TNandpHwere83118%,94186%,88137%,88136%,7187～7177.Analysesshowedthatsuperheavyoilproducedwaterhadnoobviouseffectonsoilandalmostnoeffectongrowthvolumeandqualityofreeds.Resultsindicatedthatthesurfaceflowreedwetlandcouldprovideanefficienteconomical,stablenewmeansoftreatingsuperheavyoilproducedwater.Keywords:surfaceflowreedwetland;oilproducedwater;recalcitrantpollutant;wastewatertreatmenttechnology
近年来的研究表明,自由表面流湿地系统是一种有效的废水处理技术[1～3].系统的净化
原理是:废水进入湿地系统后,在饱和水的基质层、高等水生植物及微生物的作用下,发生厌氧、兼性和好氧生物氧化及作物吸收、水面蒸发等复杂的生物化学和物理化学反应.目前,采用自由表面流人工湿地处理城市生活污水、矿山酸性废水、褐煤热解废水和化工废水等混排水的成功实例已屡见不鲜[4～7].但是,将其用于
处理采油废水,特别是处理BOD
5/COD
仅为
01018～01088的超稠油废水尚未见报道.笔者对自由表面流湿地系统处理超稠油废水的可行性进行了深入研究,获得了很好的净化效果和大量设计运行参数.
1 原料与方法111 超稠油废水水质
第22卷第4期2001年7月环 境 科 学
ENVIRONMENTALSCIENCEVol.22,No.4
July,2001多年的检测结果表明,辽河油田某采油厂的超稠油废水中矿物油的平均含量一般在12000mg/L左右,COD为35000～100000mg/L.经过强化预处理的超稠油废水中矿物油的含量一般为15～50mg/L,COD300～1000mg/
L.该自由表面流人工湿地中试工程的进水水质见表1.
1.2 人工湿地
表1 人工湿地系统中各监测点水质的平均值/mg・L
-1
Table1 Averageleverofpollutantsofwastewaterinthesurfaceflowwetlandtreatmentsystem
项目调节池进水调节池出水人工湿地Ⅰ出水人工湿地Ⅱ出水地面水对照区《GB897821996》一级排放标准
pH718771887177716371946～9COD4591163891277712111319590177100BOD5331523210931907128412520
石油类271651918711421178517510
TN1317411157116021251144
超稠油废水自由表面流人工湿地处理中试工程的工艺流程:预处理原废水→调节池→配水系统→芦苇床→集水渠→排放.系统中调节池的长×宽×高为14m×12m×211m,有效容积为35218m31中试阶段的自由表面流人工湿地总占地面积为1125m2,分成2个并联的芦苇床(人工湿地Ⅰ,人工湿地Ⅱ),单床有效面积为56215m2(75m×715m),人工湿地Ⅰ的布水量为18175m3/d,人工湿地Ⅱ的布水量为3715m3/d,相应的水力负荷率分别为3133cm/d和6167cm/d.人工湿地的有效水深为0125m,床底坡降012%.人工湿地的进水采用配水槽连续布水,出水采用三角溢流堰.113 监测分析由于进水设备不是防冻的,在结冻期不可能运行,中试工程的运行时间为04201～10231.土壤是该系统重要的处理介质之一,对土壤样方的监测分析采用表层土混合样,取样厚度为0～20cm,采样时间分别为03231和11201.芦苇生长的好坏直接关系到自由表面流人工湿地系统的处理效果,为此调查了系统运行期间处理区内芦苇的生长情况,分析了芦苇的品质.2 结果与讨论211 人工湿地系统的净化效果表1是中试工程的相关水质指标;表2列出了自由表面流人工湿地对污染物的平均去除率.
表2 人工湿地对污染物的平均去除率/%
Table2 Averageindicatorsofthetreatmenteffectivenessinthesurfaceflowwetland
项 目调节池人工湿地Ⅰ调节池+人工湿地Ⅰ人工湿地Ⅱ
调节池
+人工湿地Ⅱ
COD1512280117831187017375118BOD5412787185881377713178128
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(1)pH 超稠油废水经过自由表面流人工湿地处理后,pH值有不同程度的减小.这可能是因为,自由表面流人工湿地中的芦苇在夜间的呼吸作用主要从大气中吸收O2向水体中释放部分CO
2,
其白天的光合作用所吸收的
CO2又来自于大气环境,这势必会使废水中溶
解的CO2增加,pH值也就降低了.
(2)COD 难降解COD是超稠油废水的
特征污染物,也是这种废水处理的难点[8].隔
油、多级气浮能将这种水的COD预处理到300
～700mg/L之间.该中试工程承接的是经过隔油、浮选组合调节池预处理的超稠油废水,人工湿地进水的COD为300～700mg/L,平均浓度为389127mg/L,经过自由表面流人工湿地处
69环 境 科 学22卷理后出水COD的平均值分别为77121mg/L(人工湿地Ⅰ),113195mg/L(人工湿地Ⅱ).其中人工湿地Ⅰ的去除率高于人工湿地Ⅱ,而且全年监测中的COD指标均不超过100mg/L.由表2和图1可知,尽管芦苇湿地不能去除全部有机物,但是2个自由表面流人工湿地对有机污染物都具有非常好的去除效果,去除率分别为80117%(人工湿地Ⅰ)和70173%(人工湿地Ⅱ).超稠油中胶质和沥青的含量一般为25%～65%,其乳化段废水中还含有大量聚合物、表面活性剂和其它人工合成的药剂.多年监测结果表明,这种废水的BOD5/COD的比值一般为01018～01088,显然这一比值远小于通常认为BOD5/COD>013的土地处理系统进水水质界限[9].该自由表面流人工湿地对超稠油废水中COD的有效去除,显然打破了此界限.笔者认为:由水2基质2植物2微生物共同构成的自由表面流湿地是一个兼有基质过滤、植物吸附、污染物共沉淀、离子交换等物化作用和植物吸收、微生物代谢、植物代谢等生物化学作用的复合高效净化系统,该系统具有自然复氧、自然供养和自我调节的复杂功能.系统运行期间,废水中的不溶性有机物可以通过湿地的沉淀、过滤作用被截留,很快被微生物利用;可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除;湿地系统中的植物和微生物不仅能够从废水中吸收营养物质,其代谢和废弃物也可为植物和微生物的生长提供可利用的营养源.因此,自由表面流芦苇湿地对废水的净化机理与普通生物处理不同.超稠油废水的侵入不仅不会减弱湿地系统原有的活性,还能够为适宜在这种环境条件下生活的某些噬油、噬聚合物、噬表面活性剂的微生物提供可利用的食物及相对稳定的生存环境,从而实现对COD的有效去除.(3)矿物油 矿物油也是超稠油废水的特征污染物,辽河油区超稠油的密度一般在01997～11020mg/L之间,且废水中的超稠油多以乳化和溶解态存在.目前,将超稠油废水的含油量处理到15～50mg/L已成为可能.但是,