第6章 污水自然凈化工程實(shí)踐

　　污水自然凈化技術(shù)有穩(wěn)定塘和土地處理系統(tǒng)兩種，優(yōu)點(diǎn)是：投資和運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行管理方便、能夠?qū)崿F(xiàn)污水資源化。

　　6.1人工構(gòu)筑濕地系統(tǒng)污水處理技術(shù)

　　人工濕地是由一些浮水或潛水性植物以及處理水飽和狀態(tài)的基質(zhì)層和生物組成的復(fù)合體，通過一系列生物、物理和化學(xué)過程實(shí)現(xiàn)對污水的凈化。

　　6.1.1人工構(gòu)筑濕地的優(yōu)缺點(diǎn)

　　優(yōu)點(diǎn)：①人工濕地系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是基本不耗能。②運(yùn)行費(fèi)用低。③能保持全年較高的水力負(fù)荷；④若設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行管理嚴(yán)格，其處理廢水效果穩(wěn)定，出水BOD等明顯優(yōu)于生物處理出水。⑤對于小流量污水及間歇排放的廢水處理更為適宜，耐污及水力負(fù)荷強(qiáng)，抗沖擊負(fù)荷性能好。⑥不僅適合于生活污水的處理，而且對某些工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水、礦山酸性廢水以及液態(tài)污泥也有較好的凈化能力。⑦既能凈化污染物，又能形成良好的生態(tài)環(huán)境，為野生動植物提供良好的生境。

　　缺點(diǎn)：需要土地面較大，對惡劣氣候抵御能力弱，凈化能力受作物生長成熟程度的影響大。

　　6.1.2人工構(gòu)筑濕地的類型與構(gòu)成

　　1.人工構(gòu)筑濕地的類型

　　人工濕地可以按濕地中主要植物的種類、廢水在濕地中的流經(jīng)方式進(jìn)行分類。

　　根據(jù)濕地中主要植物種類，人工濕地可分為浮水植物系統(tǒng)、挺水植物系統(tǒng)和沉水植物系統(tǒng)三種。

　　根據(jù)廢水在人工濕地中流經(jīng)的方式，人工濕地可分為自由表面流人工濕地、水平潛流人工濕地、垂直流人工濕地三種。

　�。�1）自由表面流人工濕地：與自然濕地最為接近，廢水在填料表面漫流，能維持一定的水層厚度，一般為10～30cm.水流呈推流式前進(jìn)，流至終端而流出，并完成整個凈化過程。污水投入濕地后，在流動過程中，與土壤、植物，特別是與植物根莖部生長的生物膜接觸，通過物理的、化學(xué)的以及生物的反應(yīng)過程而得到凈化。這種濕地具有投資少、操作簡單以及運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但是未能充揮填料和豐富的植物根系的作用、占地面積較大、水力負(fù)荷率較小、去污能力有限，衛(wèi)生條件不好，夏季有孳生蚊蠅的現(xiàn)象。

　�。�2）水平潛流人工濕地：由一個或多個填料床組成，床體填充其其質(zhì)，床底設(shè)有防滲層，防止污染地下水。與自由表面流人工濕地相比，水平潛流人工濕地的水力負(fù)荷、污染負(fù)荷大，能充分利用整個系統(tǒng)的協(xié)同作用，對BOD、COD、SS和重金屬等污染指標(biāo)的去除效果好，衛(wèi)生條件較好，占地小，處理效果較好，但是控制相對復(fù)雜。

　�。�3）垂直潛流人工濕地：污水從濕地表面縱向流向填料床的底部，床體處于不飽和狀態(tài)，氧可通過大氣擴(kuò)散和植物傳輸進(jìn)入人工濕地系統(tǒng)，其硝化能力高于水平潛流濕地，可用于處理氨氮含量較高的污水，缺點(diǎn)是對有機(jī)物的去除能力不如水平潛流人工濕地系統(tǒng)。

　　2.人工濕地系統(tǒng)的構(gòu)成

　�。�1）人工濕地系統(tǒng)的組成

　　人工濕地污水系統(tǒng)一般由預(yù)處理單元和人工濕地單元組成。為確保人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增加濕地處理壽命及處理能力，一般都要增加預(yù)處理單元。

　　根據(jù)處理規(guī)模的大小，人工濕地本身可進(jìn)行多種方式的組合，一般有單一式、并聯(lián)式、串聯(lián)式和綜合式等。

　�。�2）人工濕地單元的組成

　　人工濕地單元一般由幾下幾部分組成：具有透水性的基質(zhì)，適于在飽和水和厭氧基質(zhì)中生長的植物，以及微生物種群和微型動物。

　　6.1.3作用機(jī)理與凈化效果

　　作用機(jī)理主要是物理反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)與物理化學(xué)反應(yīng)、生物反應(yīng)以及植物反應(yīng)。濕地系統(tǒng)能有效地去除污水中的SS、BOD、N、P、重金屬以及微量有機(jī)物等。

　　6.1.4設(shè)計(jì)方法

　　1.場址選擇與土地面積估算

　　選擇場址時應(yīng)考慮當(dāng)?shù)赝恋乩�用條件以及土地面積，地形地貌狀況，土壤性狀，水文狀況，動物與植物生態(tài)因素以及投資費(fèi)用等。

　　2.設(shè)計(jì)參數(shù)

　　主要包括有機(jī)負(fù)荷、水力停留時間、水力投配負(fù)荷、布水深度、形狀、進(jìn)出水裝置、濕地坡度、濕地對土壤的要求以及土壤的滲透性和滲透速度等。

　　6.1.5濕地系統(tǒng)的進(jìn)出水布置與組合系統(tǒng)

　　進(jìn)出水方式一般有推流式、分級進(jìn)水式、具有回流的推流式和綜合式等。濕地系統(tǒng)的組合形式主要有：單池濕地系統(tǒng)、濕地并聯(lián)系統(tǒng)、濕地串聯(lián)系統(tǒng)、濕地蛇形串聯(lián)系統(tǒng)、濕地串聯(lián)-并聯(lián)系統(tǒng)、濕地-穩(wěn)定塘共同堤串聯(lián)系統(tǒng)以及濕地-稻田或濕地-地表漫流土地處理系統(tǒng)。