污水处理项目中的人工湿地有什么优缺点啊
很多农村生活污水处理项目站点可以看到设备的控制柜和几个井盖外,最常见是还有小型的人工湿地。
人工湿地是在天然湿地的净化功能基础上,人工将砾石、砂、土壤等介质按一定比例结构的底部封闭并有选择的植入水生植物的污水处理系统。
它的处理方法主要是靠微生物的物理、化学、生物的协同作用,对污水进行处理。
对于偏远经济不发达的地区,人工湿地是性价比较高的污水处理系统。它拥有缓冲容量大、处理效果好、投资省、运行费用低、美化景观等特点,还可以供水产、畜产、建材、绿化、野生动物栖息等。不过对于规模较大的农村,一般会和一体化污水处理设备组合使用,以达到污水处理的效果。
当然,人工湿地也有一定的缺点。
占地面积较大,内部需栽种水生植物,所以真正能稳定运行需要几年的时间,周期相对长。人工湿地还易受病虫害影响,加之污水性质复杂,常有水质不达标的现象出现,处理不当人工湿地反而会成为污染源。
污水人工湿地处理技术和传统的活性污泥法的技术的优缺点
人工湿地优点:投资少,运行费用低,对几乎所有类型的污水都有一定的处理效果缺点:占地大,处理效果不稳定活性污泥法优点:占地小,对一般废水处理效果好,出水水质稳定缺点:投资较多,运行费用较高,对重金属等无法去除、对难降解有机物处理效果差
人工湿地的类型有哪些
1、地表流人工湿地
表面流湿地与地表漫流土地处理系统非常相似,不同的是:
(1)在表面流湿地系统中,四周筑有一定高度的围墙,维持一定的水层厚度(一般为10~30cm);
(2)湿地中种植挺水型植物(如芦苇等)。
向湿地表面布水,水流在湿地表面呈推流式前进,在流动过程中,与土壤、植物及植物根部的生物膜接触,通过物理、化学以及生物反应,污水得到净化,并在终端流出。
2、潜流式人工合成湿地
潜流式人工合成湿地的形式分为垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地。
利用湿地中不同流态特点净化进水。经过潜流式湿地净化后的河水可达到地表水Ⅲ类标准,再通过排水系统排放。
3、垂直流潜流式人工湿地
在垂直潜流系统中,污水由表面纵向流至床底,在纵向流的过程中污水依次经过不同的专利介质层,达到净化的目的。垂直流潜流式湿地具有完整的布水系统和集水系统,其优点是占地面积较其它形式湿地小,处理效率高,整个系统可以完全建在地下,地上可以建成绿地和配合景观规划使用。
4、水平流潜流式人工湿地:
是潜流式湿地的另一种形式,污水由进水口一端沿水平方向流动的过程中依次通过砂石、介质、植物根系,流向出水口一端,以达到净化目的。
5、沟渠型人工湿地:
沟渠型湿地床包括植物系统、介质系统、收集系统。主要对雨水等面源污染进行收集处理,通过过滤、吸附、生化达到净化雨水及污水的目的。
是小流域水质治理、保护的有效手段。
湿地的功能:
湿地的功能是多方面的,它可作为直接利用的水源或补充地下水,又能有效控制洪水和防止土壤沙化,还能滞留沉积物、有毒物、营养物质,从而改善环境污染;它能以有机质的形式储存碳元素,减少温室效应,保护海岸不受风浪侵蚀,提供清洁方便的运输方式……
它因有如此众多而有益的功能而被人们称为“地球之肾”。湿地还是众多植物、动物特别是水禽生长的乐园,同时又向人类提供食物(水产品、禽畜产品、谷物)、能源(水能、泥炭、薪柴)、原材料(芦苇、木材、药用植物)和旅游场所,是人类赖以生存和持续发展的重要基础。
自由人工湿地系统、潜流型人工湿地系统和垂直流人工湿地系统的优缺点.(急需答案,拜托各位啦)
1、地表流湿地系统也称水面湿地系统。在地表流湿地系统中,污水在湿地的表面流动,水位较浅,多在011~019 m 之间。
这种系统与自然湿地最为接近,污水中的大部分有机污染物的去除是依靠生长在植物水下部分的茎、竿上的生物膜来完成的。
这种湿地系统的优点是投资低,缺点是处理能力低,卫生条件差,在我国北方一些地区由于冬季气候寒冷而不能正常运行。2、潜流湿地系统也称渗滤湿地系统。在潜流湿地系统中,污水在湿地床的内部流动。因而一方可以充分利用基质表面生长的生物膜、丰富的根系及表层土和基质的截留等的作用,以提高其处理效果和处理能力;另一方面则由于水流在地表下流动,故具有保温性能好、处理效果受气候影响小、卫生条件较好等优点。
是目前研究和应用较多的一种湿地处理系统。但这种处理系统的投资要比表面流系统高些,对氮、磷的去除效果不如地表流湿地系统好。3、垂直流湿地系统中的水流综合了地表流湿地系统和潜流湿地系统的特性,水流在基质床中基本呈由上向下的垂直流,水流流经床体后被铺设在出水端底部的集水管收集而排出处理系统。
这种系统的基建要求较高,较易滋生蚊蝇。
人工湿地的用途
人工湿地是一个综合的生态系统,它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理,结构与功能协调原则,在促进废水中污染物质良性循环的前提下,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。人工湿地的植物还能够为水体输送氧气,增加水体的活性。
湿地植物在控制水质污染,降解有害物质上也起到了重要的作用。
湿地系统中的微生物是降解水体中污染物的主力军。好氧微生物通过呼吸作用,将废水中的大部分有机物分解成为二氧化碳和水,厌氧细菌将有机物质分解成二氧化碳和甲烷,硝化细菌将铵盐硝化,反硝化细菌将硝态氮还原成氮气,等等。通过这一系列的作用,污水中的主要有机污染物都能得到降解同化,成为微生物细胞的一部分,其余的变成对环境无害的无机物质回归到自然界中。湿地生态系统中还存在某些原生动物及后生动物,甚至一些湿地昆虫和鸟类也能参与吞食湿地系统中沉积的有机颗粒,然后进行同化作用,将有机颗粒作为营养物质吸收,从而在某种程度上去除污水中的颗粒物。
人工湿地artifical wetland ,constructed wetland用人工筑成水池或沟槽,底面铺设防渗漏隔水层,填充一定深度的土壤或填料层,种植芦苇一类的维管束植物或根系发达的水生植物,污水由湿地的一端通过布水管渠进入,以推流方式与布满生物膜的介质表面和溶解氧进行充分的植物根区接触而获得净化。人工湿地分为表面径流人工湿地和人工潜流湿地。人工湿地与传统污水处理厂相比具有投资少、运行成本低等明显优势,在农村地区,由于人口密度相对较小,人工湿地同传统污水处理厂相比,一般投资可节省1/3—1/2。
在处理过程中,人工湿地基本上采用重力自流的方式,处理过程中基本无能耗,运行费用低,污水处理厂处理每吨废水的价格在1元左右,而人工湿地平均不到2毛。因此,在人口密度较低的农村地区,建设人工湿地比传统污水处理厂更加经济。人工湿地在农村地区的使用效果也优于传统污水处理厂,首先人工湿地使用纯生物技术进行水质净化,而污水处理厂则使用化学方法,因此污水处理厂在处理过程中会产生大量富含有害化学成分的淤泥、废渣影响环境,而人工湿地则不存在二次污染。
其次人工湿地以水生植物水生花卉为主要处理植物,在处理污水的同时还具有良好的景观效果,有利于改造农村环境。另外,人工湿地还拥有可持续的经济效益,在人工湿地上可选种一些具备净化效果和一定经济价值较高的水生植物,在污水处理的同时产生经济效益。人工湿地的运行管理也比污水处理厂简单、便捷,因为人工湿地完全采取生物方法自行运转因此基本不需专人负责,只需定期清理格栅池、隔油池、每年收割一次水生植物即可。
人工湿地中起主要处理作用的还是微生物,不是土壤的过滤作用,所以湿地设计中应包括防止湿地填料堵塞问题、植物死亡问题和过冬问题。人工湿地服务年限一般按照1015年计算,也就是说设计比较完善的湿地系统15年以后才需要清理填料床,达到服务年限的人工湿地系统在清理填料床后,即可重新投入使用。另外,人工湿地的建设周期短,建设一座传统污水处理厂和完成相关管道的铺设往往需要一年以上,而人工湿地的平均建设周期在3个月以内,因此建设人工湿地见效更快。结论:在人口密度较低、污染排放较少的农村地区,“人工湿地”生活污水处理设施有很多优点,该处理设施充分利用农户住房周边的地形特点,因地制宜、实施简单,可造在住宅旁的空地上,也可利用水塘以及公园的景观池改造;规模可大可小,可以二三十户家庭共用一块,也可以一户人家造一块;投资少,维护方便,且占地面积小,配合种植水生植物,还可达到美化景观的效果。
SS的去除主要靠物理沉淀、过滤作用,BOD的去除主要靠微生物吸附和代谢作用,代谢产物均为无害的稳定物质,因此可以使处理后水中残余的BOD浓度很低。污水中COD去除的原理与BOD基本相同。N、P去除人工湿地主要利用生物脱氮及植物吸收方法。作用机理:对污染物的去除与影响物理沉淀可沉淀固体在湿地中重力沉降去除、过滤,通过颗粒间相互引力作用及植物根系的阻截作用使可沉降及可絮凝固体被阻截而去除;化学微生物代谢:利用悬浮的底泥和寄生于植物上的细菌的代谢作用将悬浮物、胶体、可溶性固体分解成无机物;通过生物硝化反硝化作用去除氮;部分微量元素被微生物、植物利用氧化并经阻截或结合而被去除。
自然死亡:细菌和病毒处于不适宜环境中会引起自然衰败及死亡,植物植物代谢利用植物对有机物的吸收而去除,植物根系分泌物对大肠杆菌和病原体有灭活作用植物吸收相当数量的氮和磷能被植物吸收而去除,多年生沼泽生植物,每年收割一次,可将氮、磷吸收、合成后分移出人工湿地系统。污水进入湿地系统,污水中的固体颗粒与基质颗粒之间会发生作用,水流中的固体颗粒直接碰到基质颗粒表面被拦截。水中颗粒迁移到基质颗粒表面时,在范德华力和静电力作用下以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用下,被粘附与基质颗粒上,也可能因为存在絮凝颗粒的架桥作用而被吸附。此外,由于湿地床体长时间处于浸水状态,床体很多区域内基质形成土壤胶体,土壤胶体本身具有极大的吸附性能,也能够截留和吸附进水中的悬浮颗粒。
物理过滤和吸附作用是湿地系统对污水中的污染物进行拦截从而达到净化污水的目的的重要途径之一。植物是人工湿地的重要组成部分。人工湿地根据主要植物优势种的不同,被分为浮水植物人工湿地,浮叶植物人工湿地,挺水植物人工湿地,沉水植物人工湿地等不同类型。
湿地中的植物对于湿地净化污水的作用能起到极重要的影响。首先,湿地植物和所有进行光合自养的有机体一样,具有分解和转化有机物和其他物质的能力。植物通过吸收同化作用,能直接从污水中吸收可利用的营养物质,如水体中的氮和磷等。
水中的铵盐、硝酸盐以及磷酸盐都能通过这种作用被植物体吸收,最后通过被收割而离开水体。其次,植物的根系能吸附和富集重金属和有毒有害物质。植物的根茎叶都有吸收富集重金属的作用,其中根部的吸收能力最强。在不同的植物种类中,沉水植物的吸附能力较强。
根系密集发达交织在一起的植物亦能对固体颗粒起到拦截吸附作用。再次,植物为微生物的吸附生长提供了更大的表面积。植物的根系是微生物重要的栖息、附着和繁殖的场所。
相关文献表明,植物根际的微生物数量比非根际微生物数量多得多,而微生物能起到重要的降解水中污染物的作用。
什么是人工湿地
中文名称:人工湿地 英文名称:artificial wetland 定义:由人为因素形成的湿地。如水田、水库、运河、盐田及鱼塘等。
应用学科:地理学(一级学科);湿地学(二级学科) 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,将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,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、污泥进行处理的一种技术。
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。
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