人工湿地的分类
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详解人工湿地常见水生植物特性、功能及其分类!所属行业: 水处理关键词:人工湿地污水工矿废水秋天到了,公园里小区内的河道景观植物很多开始开花结果,给人一种惬意的感觉,夕阳撒落在再力花紫色的花束上,让人想起很多年前的那天夕阳下的奔跑,那是我逝去的青春!1常见水生植物照片及简介1、芦苇多年水生或湿生的高大禾草,生长在灌溉沟渠旁、河堤沼泽地等,世界各地均有生长,芦叶、芦花、芦茎、芦根、芦笋均可入药。
由于芦苇的叶、叶鞘、茎、根状茎和不定根都具有通气组织,所以它在净化污水中起到重要的作用。
(图:芦苇)2、香蒲香蒲科香蒲属的一个种,多年生水生或沼生草本植物,根状茎乳白色,地上茎粗壮,向上渐细,叶片条形,叶鞘抱茎,雌雄花序紧密连接,果皮具长形褐色斑点。
种子褐色,微弯。
因为香蒲能耐高浓度的重金属而且它适应能力强,生长快,富集能力强等,所以,已经受到重视和关注,被较多的应用在处理工矿废水污染的环境中。
因为香蒲能耐高浓度的重金属而且它适应能力强,生长快,富集能力强等,所以,已经受到重视和关注,被较多的应用在处理工矿废水污染的环境中。
(图:香蒲)3、菖蒲也叫做白菖蒲、藏菖蒲。
多年生草木,根状茎粗壮。
叶基生,剑形,中脉明显突出,基部叶鞘套折,有膜质边缘。
(图:菖蒲)所属行业: 水处理关键词:人工湿地污水工矿废水 4、旱伞草又名水竹、风车草等,莎草科莎草属多年生草本,其茎杆挺直细长的叶状总苞片簇生于茎杆,呈辐射状,姿态潇洒飘逸,旱伞草性喜温暖、阴湿及通风良好的环境,适应性强,对土壤要求不严格,以保水强的肥沃的土壤最适宜。
沼泽的及长期积水地也能生长良好。
生长适宜温度为15~25℃,不耐寒冷,冬季室温应保持5~10℃。
(图:旱伞草)5、美人蕉多年生草本植物,高可达1.5米,全株绿色无毛,被蜡质白粉。
具块状根茎。
地上枝丛生。
单叶互生;具鞘状的叶柄;叶片卵状长圆形。
喜温暖湿润气候,不耐霜冻,生育适温25-30℃,喜阳光充足土地肥沃,在原产地无休眠性,周年生长开花;性强健,适应性强,几乎不择土壤,以湿润肥沃的疏松沙壤土为好,稍耐水湿。
人工湿地1人工湿地概念及其开展一、人工湿地的概念人工湿地是人们有目的地建立一种与天然湿地相似的人工生态系统,水特征为水饱和或淹水状态,植物是具有耐湿或水生植物,土为水成土。
人工湿地有狭义和广义两种概念。
根据?湿地公约?,广义的人工湿地包括:①养殖池塘;②池塘:小水塘、灌溉池塘,面积<8hm2;③灌溉土地:灌渠、水稻田;④季节性泛滥的农田:湿草地、牧场;⑤盐业用地:盐生洼地、盐田等;⑥蓄水用地:水库、水坝、库区、河堰,面积>8hm2;⑦低洼地:泥土、砖块、砾石等洼地、矿区池塘;⑧废水处理区:沉淀池、氧化塘等;⑨运河、水沟等。
狭义的人工湿地是指用于降解污染物的人工湿地。
本文设计的湿地为此类湿地。
狭义的人工湿地依据不同的分类方式和理解角度,所产生的人工湿地概念也不尽一样。
功能上概念:人工湿地是依据土地处理系统级水生植物处理污水的原理,由人工建立的具有湿地性质的污水处理生态系统。
构造组成上概念:人工湿地是由独特的土壤〔基质〕和生长在其上的耐湿或水生植物组成,是一个有人为参与的基质—植物—微生物的生态系统。
净化机理上概念:人工湿地利用基质—植物—微生物间的物理、化学和生物三重协同作用,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解实现对污水的净化。
二、人工湿地的开展最早的人工湿地是1903年建在英国约克郡Earby的湿地系统,该系统一直持续运行到1992年,但这只是人工湿地的雏形。
1953年德国的Dr. Kathe Seidel 在其研究工作中发现芦苇能去除大量有机和无机物,随着这一现象的发现,在60 年代中期,Dr. Seidel与Dr. Kichuth合作并由Dr. Kichuth 开发了“根区法〞〔RZM〕——在水平潜流湿地中种植芦苇,降解有机物,通过硝化反硝化去除氮,通过沉淀作用去除磷。
“根区法〞理论的提出,标志着人工湿地污水处理机理的初步萌芽。
与此同时,出现了“厌氧微生物和芦苇处理污水〞复合系统,由美国的国家空间技术实验室研究开发。
湿地的概念、分类及作用一、湿地的概念:湿地的定义有多种,目前国际上公认的湿地定义是《湿地公约》作出的,即湿地是指,不问其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带、静止或流动、淡水、半咸水、咸水体,包括低潮时水深不超过6米的水域。
湿地包括多种类型,珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。
它们共同的特点是其表面常年或经常覆盖着水或充满了水,是介于陆地和水体之间的过度带。
形成原因:湿地是水位经常接近地表或浅水覆盖的土地。
其类型多样。
因而成因也多样。
一般来说。
是因蒸发量小于降水量。
且地势较低平。
排水不畅。
除此之外。
热带地区还因降水丰富。
排水不畅形成湿地。
(如印尼)高原地区还因海拔高气温低蒸发弱、冰川融水较多而地表水较丰富、且冻土广布而水难以下渗。
于易积水的低洼处易形成湿地。
(如青藏高原)高纬度地区还因气温较低冻土广布而水难以下渗。
并且气温低蒸发弱,地势地平排水不畅,也易形成湿地。
(如东北三江湿地)二、湿地分类:湿地可以归类为4大类自然湿地和1大类人工湿地。
4大类自然湿地包括滨海湿地,河流湿地,湖泊湿地,沼泽湿地。
滨海湿地:包括低潮时水深6米以内的海域及其沿岸海水浸湿地带,是指浅海水域、潮下水生层、珊瑚礁、岩石性海岸、潮间沙石海滩、潮间淤泥海滩、潮间盐水沼泽、红树林沼泽、海岸性咸水湖、海岸性淡水湖、河口水域、三角洲湿地;河流湿地:包括永久性河流、季节性或间歇性河流、泛洪平原湿地;湖泊湿地:包括永久性淡水湖、季节性淡水湖、永久性咸水湖、季节性咸水湖;沼泽湿地:包括藓类沼泽、草本沼泽、沼泽化草甸、灌丛沼泽、森林沼泽、内陆盐沼、地热湿地、淡水泉或绿洲湿地。
人工湿地:包括水稻田、水产池塘、水塘、灌溉地,以及农用洪泛湿地,蓄水区,运河、排水渠,地下输水系统等。
三、湿地的作用:(一)提供水源:湿地常常作为居民生活用水、工业生产用水和农业灌溉用水的水源。
溪流、河流、池塘、湖泊中都有可以直接利用的水。
2021年第5期广东化工第48卷总第439期 · 141 ·强化型人工湿地技术研究王恒辰(博域环保技术研究院(镇江)有限公司,江苏镇江212004)[摘要]传统人工湿地主要分为表流湿地、潜流湿地与塘式湿地三大类,其中潜流湿地因其水力负荷与污染负荷较高、水质净化能力强而得到广泛应用。
然而因潜流湿地复氧能力较差且容易堵塞等原因,使其应用受到一定限制。
通过在运行方式、湿地内部构造等方面进行改良,可增强湿地净化效果,延长有效使用寿命。
[关键词]人工湿地;水污染防治;强化型技术[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)05-0141-02The Research of New Artificial Wetlands TechnologyWang Hengchen(Boyu Environmental Protection Technology Research Institute (ZhenJiang) Co., Ltd., Zhenjiang 212004, China) Abstract:Traditional artificial wetland mainly divided into three types, surface flow wetland, undercurrent wetland, and pond wetland. Among them, the undercurrent wetland is widely used, because of its high hydraulic load and pollution load, the strong ability of water purification. However, because of the poor reoxygenation ability and easy to jam, its aoolication is limited. The wetland purification efficiency can be strengthened and the service life can be prolonged by the improvement such as operation mode and internal structure.Keywords: artificial wetland;water pollution control;strengthened technology1 研究概况传统人工湿地按其主要构造形式,可分三大类,分别为:表面流人工湿地、潜流人工湿地以及塘式人工湿地。
人工湿地的分类及结构目录1人工湿地的定义 (1)2 人工湿地的分类及结构 (1)2.1按湿地植物种类 (1)2.2按湿地功能定位和用途 (2)2.2.1 水质处理型人工湿地 (2)2.2.2 生境支持型人工湿地 (3)2.2.3 景观游憩型人工湿地 (3)2.2.4 雨洪调蓄型人工湿地 (4)2.3按水的流动状态 (4)2.3.1 表面流湿地 (4)2.3.2 水平潜流湿地 (5)2.3.3 垂直潜流湿地 (6)人工湿地的分类及结构1人工湿地的定义湿地是一种具有多功能的生态系统,被誉为“地球之肾”,具有保持水源、净化水质、蓄洪防早、调节气候和维护生物多样性等重要作用。
《湿地公约》将其定义为:不问其为天然或人工长久或暂时性的沼泽地、泥炭地水域地带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水体,包括低潮时水深不超过6 m的水域。
自然湿地和人工湿地是自然界中常见的两类湿地。
美国湿地专家博士Hammer等将人工湿地定义为:“一个为了人类利用和利益,通过模拟自然湿地,人为设计与建造的由饱和基质、挺水与沉水植被、动物和水体组成的复合体”。
具体地,人工湿地就是通过模拟天然湿地的结构与功能,选择适宜的地理位置、地形,根据人们的需要人工建造和监督控制的湿地。
因此,人工湿地的概念有广义和狭义之分。
广义的人工湿地是指人类为满足生产、生活、防灾、污水处理等目的人工修的湿地(如塘坝、鱼塘、水景、稻田、水库、潜流湿地等)。
它以人类利益为主要目标,以社会服务为主要功能,不仅可以用于污水处理,还可以用于营造景观、恢复自然湿地等,因此可称为“功能性人工湿地”。
其中,主要用于实现水质改善功能的人工湿地,可以称为水净化人工湿地。
它可以分为水生植物系统(包括浮水植物系统、沉水植物系统、挺水植物系统)和湿生(耐湿)植物系统。
本文所指的人工湿地是狭义的人工湿地,即人工湿地污水处理系统。
人工湿地污水处理系统是人工建造的、可控制的和人工化的湿地系统,其设计和建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合来进行污水处理。
湿地知识一、定义及作用湿地这一概念在狭义上一般被认为是陆地与水域之间的过渡地带;广义上则被定义为“包括沼泽、滩涂、低潮时水深不超过6米的浅海区、河流、湖泊、水库、稻田等”。
《国际湿地公约》对湿地的定义是广义定义。
按照广义定义湿地覆盖地球外表仅有6%,却为地球上20%的已知物种提供了生存环境,具有不可替代的生态功能,因此享有“地球之肾”的美誉。
湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统,它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源,而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及修养水源、蓄洪防旱、降解污染调节气候、补充地下水、控制土壤侵蚀等方面均起到重要作用。
湿地是位于陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带,在土壤浸泡在水中的特定环境下,生长着很多湿地的特征植物。
湿地广泛分布于世界各地,拥有众多野生动植物资源,是重要的生态系统。
很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地,因此湿地被称为“鸟类的乐园”。
湿地强大的的生态净化作用,因而又有“地球之肾”的美名。
在人口爆炸和经济发展的双重压力下,20世纪中后期大量湿地被改造成农田,加上过度的资源开发和污染,湿地面积大幅度缩小,湿地物种受到严重破坏。
湿地是地球上有着多功能的、富有生物多样性的生态系统,是人类最重要的生存环境之一。
湿地的水文条件是湿地属性的决定性因素。
水的来源〔如降水,地下水,潮汐,河流,湖泊等〕,水深,水流方式,以及淹水的持续期和频率决定了湿地的多样性。
水对湿地土壤的发育有深刻的影响。
湿地土壤通常称为湿土或水成土〔HYDRIC SOIL〕。
二、湿地分类湿地的类型多种多样,通常分为自然和人工两大类。
自然湿地包括沼泽地、泥炭地、湖泊、河流、海滩和盐沼等,人工湿地主要有水稻田、水库、池塘等。
据资料统计,全世界共有自然湿地855.8万平方公里,占陆地面积的6.4% 。
湿地基本分五大类1.海域潮下海域:低潮时水深不足6米的永久性无植物生长的浅水水域,包括海湾和海峡;潮下水生植被层,包括各种海草和热带海洋草甸;珊瑚礁。
人工湿地的分类及结构目录1人工湿地的定义 (1)2 人工湿地的分类及结构 (1)2.1按湿地植物种类 (1)2.2按湿地功能定位和用途 (2)2.2.1 水质处理型人工湿地 (2)2.2.2 生境支持型人工湿地 (3)2.2.3 景观游憩型人工湿地 (3)2.2.4 雨洪调蓄型人工湿地 (4)2.3按水的流动状态 (4)2.3.1 表面流湿地 (4)2.3.2 水平潜流湿地 (5)2.3.3 垂直潜流湿地 (6)人工湿地的分类及结构1人工湿地的定义湿地是一种具有多功能的生态系统,被誉为“地球之肾”,具有保持水源、净化水质、蓄洪防早、调节气候和维护生物多样性等重要作用。
《湿地公约》将其定义为:不问其为天然或人工长久或暂时性的沼泽地、泥炭地水域地带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水体,包括低潮时水深不超过6 m的水域。
自然湿地和人工湿地是自然界中常见的两类湿地。
美国湿地专家博士Hammer等将人工湿地定义为:“一个为了人类利用和利益,通过模拟自然湿地,人为设计与建造的由饱和基质、挺水与沉水植被、动物和水体组成的复合体”。
具体地,人工湿地就是通过模拟天然湿地的结构与功能,选择适宜的地理位置、地形,根据人们的需要人工建造和监督控制的湿地。
因此,人工湿地的概念有广义和狭义之分。
广义的人工湿地是指人类为满足生产、生活、防灾、污水处理等目的人工修的湿地(如塘坝、鱼塘、水景、稻田、水库、潜流湿地等)。
它以人类利益为主要目标,以社会服务为主要功能,不仅可以用于污水处理,还可以用于营造景观、恢复自然湿地等,因此可称为“功能性人工湿地”。
其中,主要用于实现水质改善功能的人工湿地,可以称为水净化人工湿地。
它可以分为水生植物系统(包括浮水植物系统、沉水植物系统、挺水植物系统)和湿生(耐湿)植物系统。
本文所指的人工湿地是狭义的人工湿地,即人工湿地污水处理系统。
人工湿地污水处理系统是人工建造的、可控制的和人工化的湿地系统,其设计和建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合来进行污水处理。
中国的湿地分类
我国的湿地分为三级。
第1级,按成因分为自然湿地和人工湿地两大类。
第2级,自然湿地按地貌特征分为4类,人工湿地按主要功能分为12类。
第3级,自然湿地主要以湿地水文特征分为30类。
(一)自然湿地
1.近海与海岸湿地(12):浅海水域、潮下水生层、珊瑚礁、岩石海岸、沙石海滩、淤泥质海滩、潮间盐水沼泽、红树林、河口水域、河口三角洲/沙洲/沙岛、海岸性咸水湖、海岸性淡水湖
2.河流湿地(4):永久性河流、季节性或间歇性河流、洪泛湿地、喀斯特溶洞湿地
3.湖泊湿地(5):永久性淡水湖、永久性咸水湖、永久性内陆盐湖、季节性淡水湖、季节性咸水湖
4.沼泽湿地(9):苔藓沼泽、草本沼泽、灌丛沼泽、森林沼泽、内陆盐沼、季节性咸水沼泽、沼泽化草甸、地热湿地、淡水泉/绿洲湿地
(二)人工湿地
1.水库
2.运河、输水河
3.淡水养殖场
4.海水养殖场
5.农用池塘
6.灌溉用沟、渠
7.稻田/冬水田
8.季节性洪泛农业用地
9.盐田
10.采矿挖掘区和塌陷积水区11.废水处理场所
12.城市人工景观水面和娱乐水面。
人工湿地设计1、人工湿地技术人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,主要利用土壤、人工介质、 植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水进行处理的技术。
其作用机理包括 吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水 分和养分吸收及各类动物的作用吸收养分。
人工湿地对有机污染物有较强的降解能力。
废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、 过 滤作用, 可以很快地被截留进而被微生物利用; 废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物 膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。
随着处理过程的不断进行,湿地床中的 微生物也繁殖生长, 通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从 系统中去除。
人工湿地系统的出水质量好,可使污水资源化,实现中水回用于绿化,种植具 景观价值的湿生植物可改善生态住宅小区的景观状况。
人工湿地由五部分组成: A、具有各种透水性的基质,如土壤、砂、砾石; B、适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物,如芦苇、美人蕉、旱伞草、菖蒲等; C、水体(在基质表面上或下流动的水); D、好氧或厌氧微生物种群和微型动物。
人工湿地组成1其中湿地植物在湿地系统中具有三个间接的重要作用: A、显著增加微生物的附着(植物的根、茎、叶); B、湿地植物可将大气氧传输至根部,使根在厌氧环境中生长; C、增加或稳定土壤的透水性。
一般人工湿地系统都具有如下特点: A、建造和运行费用便宜; B、易于维护,技术含量低; C、可进行有效可靠的废水处理; D、可缓冲对水力和污染负荷的冲击; E、可产生效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动植物栖息、娱乐和教 育。
净化主要经过以 人工湿地的污染物净化过程涉及物理、 化学和生物多方面的综合作用, 下几个途径: A、过滤、截留去除颗粒物:除去含有 C、N、P 的有机及无机颗粒物和悬浮固体; B、通过湿地介质的吸附、络合和离子交换等作用去除磷和金属离子; C、通过湿地微生物的作用(氧化—还原反应、吸收降解) ,降解有机污染物,并去除 水体中的氮; D、通过植物生长吸收去除水体中的氮磷,富集金属离子。
人工湿地污水处理技术一、通过建造类似沼泽的湿地,将污水投配到湿地上利用土壤、人工介质、植物等的物理、化学以及生物作用对污水进行转化、去除。
人工湿地是一种综合的生态系统,利用系统中各种生物对其进行处理。
二、分类;自由水面流人工湿地、潜流型人工湿地、垂直水流型人工湿地。
去除范围;N、P、SS、病原体、有机物,BOD5去除率85%-95%,COD去除率80%。
(进水浓度较低时)三、特点;处理效果好、工艺简单、投资少、运行费用低、缓冲容量大并且非常适合中小型村庄生活污水集中处理。
四、适用范围;农村集中式和分散式污水处理系统设计时可以因地制宜五、注意事项;1、必须做好防渗工作(可用土工布或三灰土夯实预防)2、湿地植物应耐水、根系发达、吸收氮磷量大等。
2、植物最好是春季种植。
3、植物在初期为使其有较好的生长条件应适当的控制湿地水位。
4、做好日常护理,及时清理。
5、不耐寒植物在冬季前要做好防冻措施。
水解酸化与人工湿地组合处理技术适用地区:农村地区小规模生活污水的处理(较为适合南方地区,北方地区因天气原因可使用潜流型人工湿地)一、以下工艺流程参考跑蓝环保科技有限公司的实地施工过程污水格栅/泵水解酸化池人工湿地排放简介;格栅可去除大颗粒物。
水解酸化池(污水中污染物浓度低是用水解酸化池,浓度高时采用曝气池)。
人工湿地填料与植物之间会生成一层生物膜,生物膜可吸收、同化、异化水中的有机物。
还可形成好氧、缺氧以及厌氧状态,使水中氮磷能够进行硝化和反硝化作用。
运行中产生的污泥必须要稳定化后才能运出。
工艺部分设备(可调)水解酸化池可用曝气池替换水解酸化池和人工湿地系统之间可加缺氧好氧池,依据出水水质要求和地方经济条件而定。
工艺主要构筑物①格栅井:内置粗格栅②进水渠:内置细格栅③提升泵站:内置潜污泵④水解池:内置填料及潜水曝气池⑤二沉池⑥污泥储池⑦中间水池:内置潜污泵主要设备:①格栅:自制简单格栅②潜水曝气机③提升泵:耦合式潜污泵主要参数1、水解酸化池水力停留时间:2.0-3.0h,上升流速:V max=2.5m/h,池深:4-6m:污泥排放口在污泥层的中上部。
人工湿地可行性研究报告目录一、研究背景和意义1.1 研究背景1.2 研究意义二、国内外研究现状2.1 国外人工湿地研究现状2.2 国内人工湿地研究现状三、人工湿地概念和分类3.1 人工湿地概念3.2 人工湿地分类四、人工湿地与自然湿地的比较4.1 人工湿地与自然湿地的区别4.2 人工湿地的优势和不足五、人工湿地的建设原则及技术概述5.1 人工湿地的建设原则5.2 人工湿地的建设技术六、人工湿地的环境效益评价6.1 水质改善效果评价6.2 生态系统恢复效果评价6.3 湿地景观效果评价七、人工湿地的经济效益评价7.1 投资成本评价7.2 运行维护成本评价7.3 生态旅游、教育、科研等附加价值评价八、人工湿地综合效益评价8.1 水环境综合效益评价8.2 社会效益评价8.3 经济效益评价九、人工湿地建设可行性分析9.1 技术可行性分析9.2 环境可行性分析9.3 经济可行性分析十、人工湿地建设前景展望10.1 发展机遇10.2 发展挑战10.3 发展建议十一、结论与建议参考文献一、研究背景和意义1.1 研究背景人工湿地是指通过人工构建模拟自然湿地生态系统的一种处理技术,它可以有效降低水体中的氮、磷等营养物质浓度,净化水质,改善水体生态环境。
随着城市化进程的不断加快和水环境污染问题的日益严重,人工湿地已经成为解决城市水环境问题的重要手段之一。
1.2 研究意义本研究旨在深入了解人工湿地的建设原则、技术和效益评价方法,评估人工湿地的环境效益和经济效益,分析其可行性,为推动人工湿地建设提供科学依据和技术支撑。
这对于加强城市水环境治理,改善生态环境,提高城市人民的生活质量具有重要意义。
二、国内外研究现状2.1 国外人工湿地研究现状国外早在20世纪70年代就开始进行人工湿地研究和应用。
以美国、加拿大、澳大利亚等发达国家为代表,人工湿地建设已经成为城市水环境治理的重要手段。
这些国家在人工湿地的建设原则和技术、环境效益和经济效益评价等方面积累了丰富的经验和成果。
人工湿地的分类
人工湿地作为一种新型污水处理工艺,是在有一定长宽比和底面坡度的洼地中由土壤和填料(如砾石、沸石等)混合组成填料床,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),形成的一个独特土壤-植物-微生物生态系统,废水在床体填料缝隙中流动或在床体表面流动,对污水进行处理。
它具有建造和运行费用低、维护简单、处理效果好、适用范围广、对负荷变化适应能力强等优点,可广泛应用于城镇污水,畜牧业、食品业污水等的处理。
一、人工湿地的分类
国内外学者对人工湿地系统的分类多种多样。
不同类型的人工湿地对特征污染物的去除效果不同,具有各自的优缺点。
从工程设计的角度出发,按照系统布水方式的不同或水流方式差异一般分为自由表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地和潮汐潜流人工湿地。
(一)自由表面流人工湿地(如图1)。
自由表面流人工湿地根据植物种类的不同又可以分为挺水型、浮叶型、漂浮型、沉水型植物人工湿地。
污水从湿地表面流过,具有投资省、操作简便、运行费用低等优点,但占地面积较大,水力负荷较低,去污能力有限。
氧主要来源于水体表面扩散、植物根系的传输,但传输能力十分有限。
湿地系统运行受气候影响较大,夏季有孳生蚊蝇的现象、产生不良气味、冬季容易结冰等缺点。
(二)水平潜流人工湿地(如图2)。
水平潜流人工湿地中,污水从一端水平流过填料床。
床体设有防渗层,防止污染地下水。
与自由表面流人工湿地相比,水平潜流人工湿地的水力负荷大,对BOD、COD、SS、重金属等污染物的去除效果好,而且很少有恶臭和孳生蚊蝇现象。
但其脱氮除磷效果不如垂直潜流人工湿地。
(1)垂直流人工湿地。
污水从湿地表面纵向流过填料床的底部,床体处于不饱和状态,氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。
垂直潜流人工湿地的硝化能力高于水平潜流人工湿地,可用于处理氨氮较高的污水。
但构造比较复杂,且对SS去除率不高,所以常在垂直流人工湿地后连接水平流人工湿地。
(2)潮汐潜流人工湿地。
潮汐潜流人工湿地是近年来由伯明翰大学提出的。
芦苇床交替地被充满水和排干,床体充水过程中空气被挤出,排水过程中新鲜的空气被带入床内。
伯明翰大学最新研究成果表明,当水被排出芦苇床,有机污染物留在基质内时是氧消耗量最大的时刻。
因此,排水过程中进入的新鲜空气可看作是去除污染物的氧源。
通过这种交替的进水和空气运动,氧的传输速率和消耗量大大提高,极大地提高了芦苇床的处理效果。
但潮汐流湿地运
行一段时间后,床体可能会被大量的生物所堵塞,限制了水和空气在床体内的流动,降低了处理效果。
因此,设计中考虑有备用床交替运行,以便利用闲置期进行生物降解。