海州露天矿废水的人工湿地处理方法
人工湿地污水处理技术及其在废水处理中的应用
BOD 85--95%,可达到10 mg/l;;SS <20mg/l; NH3—N>60%,
P>90%,农药及细菌>90%。因此东升镇生活污水流经人工湿地后, 其水质为:COD<72mg/l;BOD <20 mg/l; SS <20mg/l;; NH3—N
<14 mg/l,P< 1 mg/l,
人工湿地植被主要作用
人工湿地实例
双山岛引进了德国的垂直流生态湿地技术,从根本上解决了水体
污染及二次污染。这块人工湿地的工作原理,通俗地说,就是将不远处 的农村住宅区的生活污水经化粪池处理后,通过管道引进“绿地”,先 进入沉淀池进行沉降,再流入人工湿地进行处理,出水排入生态塘,最 后流入河道。沉淀池沉积的污泥排入污泥干化床进行干化处理。相关检 测数据表明,系统最后流出来的水已达到国家规定的《城镇污水处理厂 污染物排放标准》一级A标准,可直接排入河道。
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人工湿地污水处理技术及 其在废水处理中的应用
人工湿地 constructed wetland
指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
或基质(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。人工湿地分为表面流人工湿地
植物和微生物作为营养吸收,而且还可以通过硝化、反硝化作用将其
除去,最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。
潜流Байду номын сангаас人工湿地处理效果
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。 在正常情况下,潜流型人工湿地污染去除率为:COD>80%;
人工湿地如何处理污水
人工湿地如何处理污水人工湿地污水处理技术具有结构简单、成本低、易操作和运行费用低等优点。
由于人工湿地占地面积较大,且都建在室外,因此,人工湿地对污染物的去除受季节影响大。
那么人工湿地如何处理污水?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10-15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接下来看下哪些方法对净化污水有作用?自然生物净化处理对净化污水有作用。
自然生物净化处理,主要利用土壤在的微生物和植物根系或水塘中的微生物作用使水中的污染物浓度降低。
主要优点为:投资低(征地费l万元/hm 的情况下)、运行费用低、管理简单、需要的操作人员少。
可以单独使用,也可相互组成联合处理系统。
缺点为:占地面积大。
主要生活污水处理工艺如下:生活污水一沉淀一氧化塘(土地处理)一快速渗滤(满速渗滤、地表漫流)。
我们在平时最好多学习一些水污染安全小知识,饮用水尽量安装家用净水器过虑在饮用,这样更有利于用水安全。
人工湿地废水处理机理
人工湿地废水处理机理湿地是一种自然的生态系统,其独特的环境条件使其成为废水处理的理想选择。
人工湿地废水处理利用湿地系统的物理、化学和生物过程,去除废水中的污染物,实现废水的净化。
的详细讨论如下。
一、物理处理过程:人工湿地废水处理系统中的物理处理过程主要包括沉淀、筛除和过滤等。
废水在进入人工湿地之前,经过沉淀池沉淀,使得部分悬浮物沉降至底部。
同时,通过湿地中的湖泊、水道等构造物,实现粗筛、细筛的功能,将较大和较小的杂质筛除。
最后,废水通过湿地中的过滤层,利用土壤、植物根系和微生物的作用,进行进一步的过滤和吸附作用,以去除细小颗粒和有机物。
二、化学处理过程:人工湿地废水处理系统中的化学处理过程主要包括化学沉淀、物化吸附和氧化等。
湿地中的土壤和植物根系能够吸附废水中的重金属离子和有机物,从而减少其浓度。
同时,湿地中的微生物通过生物化学反应,将废水中的硝酸盐和氨氮等进行还原、氧化、吸附和转化,使其转化为无害物质。
三、生物处理过程:人工湿地废水处理系统中的生物处理过程主要包括生物降解、生物吸附和生物膜过滤等。
湿地中的植物根系和微生物能够吸附和降解废水中的有机物,包括有毒有机物。
通过湿地中的湖泊和水道等构造物,可以提供更多的生物质量和生物活性,加强废水的降解和净化作用。
湿地中的植物还能够通过蒸腾作用将部分水分排出,并调节湿地的水位和氧气供应。
四、生态系统协同作用:人工湿地废水处理系统是一个复杂的生态系统,其物理、化学和生物过程之间相互协同作用,共同完成废水的处理和净化。
物理处理过程为化学和生物处理过程提供了良好的反应条件,如有效的吸附和过滤。
化学处理过程为生物处理过程提供了适宜的废水条件,如合适的氧化还原电位和有机物浓度。
生物处理过程则进一步加强了废水的净化作用,通过微生物的降解和吸附作用,有效去除废水中的有机质和有害物质。
的研究不仅为废水处理技术的发展提供了理论基础,还为湿地生态系统的保护和恢复提供了重要参考。
人工湿地处理工艺流程
人工湿地处理工艺流程人工湿地是一种利用湿地植被和微生物对水体进行净化处理的人工水处理系统。
它通过植物的生物吸附、生物降解和物理过滤等作用,将水中的有机污染物、悬浮物和营养物质去除,达到水质净化的目的。
以下是一种常见的人工湿地处理工艺流程。
首先是污水进水与初期沉淀处理。
将污水通过通水系统引入人工湿地系统,在进入湿地之前,需要经过初期沉淀处理,将较大的颗粒物、悬浮物和重金属等沉淀到底部。
这一步骤主要利用污水的停留和静置时间,使污水中的较大颗粒物沉淀下来,减少进入湿地的悬浮物负荷。
其次是水流平衡与水平过滤。
经过初期沉淀处理后,污水进入浅层湿地。
湿地中设有水平过滤带或湿地植被,通过植物的根系和湿地介质,不仅可以实现物理过滤,去除水中的悬浮物和泥沙,还能通过植被的吸收作用去除污水中的氮、磷等有机营养物质。
同时,水流在湿地中的慢速通过,也能使污水中的微生物得到一个生长繁殖的环境,起到生物降解的作用。
然后是湿地植物的生物吸附与降解作用。
湿地植被是人工湿地系统中至关重要的组成部分,它既可以吸附水中的有机污染物,还可以通过植物根系释放的物质刺激微生物的生长,促进湿地生态系统的建立。
植物的根系和叶片可以有效地吸附水中的重金属离子、有机化合物和营养物质,将其固定在植物体内,达到净化水质的效果。
同时,湿地植被根系分泌的根际物质和植被腐殖质等还能刺激有益微生物的生长,加速有机物的降解过程。
最后是浸渍滞留与细菌降解。
在经过湿地植物的吸附和降解作用之后,污水中的有机污染物已经大大减少。
此时,水流进入深层湿地,通过湿地介质的浸渍滞留作用,进一步去除水中的微量有机污染物和细菌。
湿地介质中的细菌能够利用有机物为能源进行降解,使水体得到进一步净化。
综上所述,人工湿地处理工艺流程主要包括污水初期沉淀处理、水流平衡与水平过滤、湿地植物的生物吸附与降解作用以及浸渍滞留与细菌降解等环节。
这些处理过程相互配合,能够有效地降解和去除水中的有机污染物、悬浮物和营养物质,使水质得到净化。
人工湿地处理污水
人工湿地处理污水人工湿地处理污水1. 引言人工湿地是一种利用湿地生态系统的自净能力来处理污水的技术。
相比传统的污水处理方法,人工湿地不仅具有较低的投资和运营成本,而且能够同时降低水污染、保护生态环境。
本文将介绍人工湿地处理污水的原理、方法和应用。
2. 人工湿地的原理人工湿地利用湿地植物的根系和生态系统的作用,将污水中的有机物和氮、磷等营养物质通过吸附、降解和转化等过程,转化为植物生物质和无害物质。
人工湿地主要通过两个过程来处理污水:生化过程和物理过程。
2.1 生化过程生化过程是指利用湿地植物和微生物降解污水中的有机物的过程。
湿地植物的根系可以吸附和分解污水中的有机物,同时,根系周围的土壤中存在着大量的微生物,它们可以通过氧化还原反应降解有机物。
这些生化过程可以有效地降解污水中的有机物质。
2.2 物理过程物理过程主要包括污水中固体颗粒的沉降和污水中的杂质的吸附。
通过人工湿地的设计,可以使得污水中的固体颗粒在湿地中沉降,从而减少污水中的浊度;同时,湿地中的根系和植物可以吸附污水中的杂质,如重金属等。
3. 人工湿地的方法3.1 表面流人工湿地表面流人工湿地是最常见的人工湿地处理污水的方法之一。
在表面流人工湿地中,污水被引导到浅水区,通过湿地植物和底泥的作用进行净化。
污水在湿地中缓慢流动,使得植物有足够的时间吸附和降解污水中的有机物质。
3.2 垂直流人工湿地垂直流人工湿地是将污水从上至下进行处理的方法。
污水从上部进入人工湿地,通过植物的根系和湿地介质的作用,逐层去除污染物。
垂直流人工湿地的处理效果稳定且占地面积小,适用于城市污水处理。
3.3 人工湿地与其他处理方法的结合人工湿地与其他处理方法的结合可以进一步提高污水处理效果。
常见的组合包括人工湿地和活性污泥法、人工湿地和水生植物法等。
人工湿地与其他处理方法的结合可以使得处理效果更好,并且可以适应不同类型的污水处理需求。
4. 人工湿地的应用4.1 生活污水处理人工湿地在生活污水处理方面有着广泛的应用。
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。
人工湿地废水处理机理
人工湿地废水处理机理人工湿地废水处理机理人工湿地是一种利用湿地生态系统对废水进行处理的技术,其原理是利用湿地植物与微生物共同作用,通过物理、化学和生物过程去除废水中的有机物、氮、磷和重金属等污染物质。
它不仅可以有效净化废水,还能增加湿地生态景观,提供野生动植物的栖息地。
人工湿地废水处理主要包括水文滞留时间、氧化还原条件、植物营养吸收、微生物降解等过程。
首先,水文滞留时间是指废水在人工湿地中停留的时间,通过延长水流路径和减缓水流速度,使废水中的污染物有充分的时间与湿地植物和微生物进行接触和降解。
较长的滞留时间可以提高废水的净化效果。
其次,氧化还原条件在人工湿地废水处理中起到重要作用。
湿地植物的生长需要充足的氧气供应,而微生物的生活活动则需要适当的氧气和还原剂。
通过湿地植物的通气和氧气释放、底床通气以及湿地系统设计上的合理排水、通气等措施,可以维持湿地内氧气和还原剂的平衡,促进湿地生态系统的正常运行,进而加速废水中污染物的降解。
第三,植物营养吸收是人工湿地废水处理中的重要机理之一。
湿地植物能够吸收废水中的氮、磷等营养元素作为自身生长的养分,通过这种方式来改善废水的水质。
植物吸收污染物的过程主要包括吸附、内渗、晶体沉淀和离子交换等机制。
不同类型的湿地植物对不同废水负荷的适应能力也不同,因此在人工湿地设计中要考虑植物的选择和配置。
最后,微生物降解是人工湿地废水处理的重要环节。
湿地土壤中存在大量的细菌、真菌、藻类等微生物,它们通过分解废水中的有机物质、降解氨氮、硝态氮和硝酸盐等方式,将污染物转化为无害物质或气体释放。
微生物降解是一个复杂的生化过程,其效果受微生物种类、环境因素(如温度、pH值等)和废水负荷的影响。
综上所述,人工湿地废水处理机理包括水文滞留时间、氧化还原条件、植物营养吸收和微生物降解等过程。
通过以上机理的综合作用,人工湿地能够有效净化废水,达到环境保护与资源循环利用的目的。
然而,在未来的研究中,还需要深入探索不同类型的人工湿地系统对不同废水负荷的适应性、优化工艺条件以及提高废水净化效果的方法,以进一步推动人工湿地废水处理技术的发展和应用人工湿地是一种仿生的废水处理技术,其原理和机理复杂而多样。
人工湿地处理技术
精品整理
人工湿地处理技术
一、技术详情
人工湿地是人工设计建造的一种利用饱和或不饱和基质,挺水、漂浮或沉水植物以及多种微生物群落共同作用的污水处理系统,人工湿地主要通过基质过滤、吸附、共沉淀、离子交换、植物吸收和微生物降解等过程实现对污染物的固定、转移和转化,从而净化水质。
二、适用范围
人工湿地一般应用于处理不同类型的废水,这些废水处理包括农业污水、垃圾渗滤液、地表径流、矿厂排水等。
三、技术特征
1、针对人工湿地内部缺氧、脱氮效果受限的缺点,通过前端进水富氧技术、多级富氧进水工艺参数优化、动力学模型建立及机理探讨,实现多级富氧进水潜流式人工湿地构建
2、通过水生植物转基因技术选择、PCR结果验证、技术条件优化、培育技术研究,实现功能性水生植物研发,筛选耐寒性植物,改善湿地冬季景观及处理效果
3、通过新型无机浮质材料、固定化方式、与其他生物载体结合等方面的研究,完成浮岛型人工湿地构建
四、工艺流程。
矿区污水的人工湿地处理方法
植物根系蛋 白质 与金 属离子 的亲合性很 强有关 ,就 可 以使 植 物非常有效地吸收 、富集金属离子。
金属离子在 植物体 内的转 运 ,金 属离 子 进人 根部 后 , 要 么被贮存 ,要 么被 转运到茎 叶部分 。尽管 很多实 验证 明
( ) 现根据一些植 物研 究所每隔 五天对湿地各 级池出 1
池 号 P H值 稀 释倍 数
1 2 8— . . 32 2
植 物 种类
水葱 、 莲 、 燕麦、 睡 野 香蒲 、 蒲 、 苇 菖 芦
理 。人造湿 地的建设 是在一定长宽 比及 底面坡降 的洼 地 中, 按一定 的坡 度填 充一定 规格 的填 料 ,如砾石 。在 填料 表层 土壤 中种 植 一些 处 理性 能 良好 ,成 活 率 高 ,生 长周 期 长 ,
进 入 细 胞 有 两 种 方 式 :① 物 质 顺 着 本 身 的 浓 度 梯 度 或 细 胞
群体变化等 。
膜的电化学 势流 动 ;② 金 属离 子主 动传 递过 程需 要 能量 ,
3 人 工湿地 池对酸 性水 P H值 改善作 用
人工湿地能有 效地 处理 酸性废水 ,酸性 废水 P 值 由 H
当然 由于植物生 长受季 节控 制 ,而且金 属 离子 累积过
多 ,会 对 植 物 造 成 毒 害 ,如 果 采 用 氧 化 塘 和 人 工 湿 地 结 合
处理的方法 ,可 以利 用多种 植物 ,在 不 同季节对 污水 进行 净化 ,达到更好 的净 化效果 。为了 能在酸水 湿地 环境 中栽 种的植物成 功 ,根据 我们 的了解 ,一些 植 物对不 同类 型的
金属离子的 目的。如水葫芦 ,1h 葫芦一昼 夜就 能从 水 中 m。
三大人工湿地处理方法
大人工湿地处理方法
当然,咱们聊聊三种常见的人工湿地污水处理法,就像这样:
水面滑行法(也就是表面流人工湿地):
想象一下,污水就在湿地表面慢悠悠地流淌,就像小溪一样,水不深,大概就咱们的小腿那么高。
植物的根啊,还有湿地里的泥土啊,还有那些看不见的小生物,它们一块儿工作,把脏东西从水里弄走。
这种方法挺自然的,打理起来也不难,就是地方得大点儿,而且得小心别招蚊子。
地下潜行法(潜流人工湿地):
这个时候,污水是在咱们看不见的地底下悄悄移动,像地下水一样,在石头缝或者沙子里慢慢过滤。
地底下铺了防水层,还有一层层的好材料,细菌啊微生物啊就在这些材料上安家,它们特别能干,吃掉污水里的脏东西。
这种方法占地不大,处理污水的效果也很好,即便是比较复杂的污水也能搞定。
立式过滤法(垂直流人工湿地):
像不像给大地做SPA?污水是从湿地顶上浇下去,一路穿过多层的“滤网”——其实就是特制的土壤层啦,最后干净的水从下面流出来。
这种方法还特别设计了干湿变化,好让氧气能自然跑进去,帮助好细菌们更高效地工作。
它占地小,效率高,就是得确保水能顺畅流下去,别积着变成“臭水坑”。
这三种方法,各有各的妙处,得看具体啥情况,比如污水的种类、地方够不够大,还有咱们想花多少精力去照顾它们,来决定用哪种最合适。
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,BoD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=2.5m∕h,池深:m aX4—6m:污泥排放口在污泥层的中上部。
人工湿地污水处理技术及其智能化改造
人工湿地污水处理技术及其智能化改造人工湿地污水处理技术及其智能化改造近年来,随着环境污染问题的日益突出,人们对于污水处理技术的需求不断增加。
人工湿地作为一种生态友好、经济高效的污水处理技术,受到了广泛关注。
本文将介绍人工湿地污水处理技术的原理、应用范围,以及其智能化改造的潜力。
人工湿地污水处理技术是利用湿地生态系统的自净作用,通过水体中的湿地植物和微生物对水体中的有机物和营养物进行吸附、代谢和分解,从而降解和净化污水。
该技术相比传统的化学处理方法,具有运行成本低、维护方便、环境友好等优势。
人工湿地污水处理技术可以应用于城市生活污水、农村污水、工业废水等领域。
在城市生活污水处理中,人工湿地可以替代传统的处理工艺,如深度曝气池和二沉池等,在净化水质的同时节省投资和经营成本。
在农村污水处理中,人工湿地可以用于农田灌溉水源的净化,保证农作物生长不受污染。
而在工业废水处理中,人工湿地可以与其他技术相结合,共同达到水质净化的目的。
随着科技的进步和智能化技术的广泛应用,人工湿地污水处理技术也迎来了智能化改造的机遇。
智能化改造可以应用于人工湿地的自动化管理、数据采集和在线监测等方面。
通过在人工湿地中安装传感器和控制装置,可以实现对水质、湿地植物生长状况等信息的实时监测,从而实现对污水处理过程的精确控制和管理。
智能化改造还可以通过数据分析和人工智能技术优化人工湿地污水处理的运行策略和效果。
通过收集和分析大量的污水处理数据,结合人工智能算法,可以实现对人工湿地运行状态的精确模拟和优化。
这样一来,在不断改进运行策略的基础上,可以提高人工湿地的污水处理效率,降低能耗和排放。
此外,智能化改造还可以提升人工湿地的自我修复能力。
通过引入生物传感技术和自动控制装置,可以实现对湿地内的湿地植物和微生物的生长环境进行精确调控,从而增强人工湿地的自净能力和自我修复能力。
人工湿地污水处理技术及其智能化改造具有巨大的发展潜力。
它不仅可以解决水污染问题,还可以实现资源的回收利用。
人工湿地污水处理技术的工艺与设计
人工湿地污水处理技术的工艺与设计人工湿地污水处理技术的工艺与设计近年来,随着城市化进程的加快和人口的不断增加,城市污水处理成为了亟待解决的环境问题。
传统的污水处理方法存在着投资高、能耗大等问题,因此人工湿地污水处理技术逐渐引起了人们的关注。
人工湿地污水处理技术是一种利用湿地植物和土壤生物共同作用的生态修复方式,通过利用植物、微生物和土壤的协同作用,将污水中的有机物、氮、磷等污染物转化为无害物质,从而达到净化水质的目的。
首先,人工湿地污水处理技术的工艺设计要考虑到污水的处理效果和运维成本。
不同类型的人工湿地适用于不同的水质水量,对于小型城市和农村地区,通常采用人工湿地的自然通气流动工艺,即水平流人工湿地。
而对于大型城市,通常采用人工湿地的强化通气流动工艺,即人工湿地与曝气系统的结合。
在工艺设计中,需要综合考虑到环境容量、水质要求、处理效果和运维成本等因素。
其次,人工湿地的设计需要根据具体情况选择适宜的植物种类。
植物在人工湿地中扮演着重要的角色,它们能够吸收水中的污染物,促进微生物附着和生长,并提供氧气。
因此,在人工湿地的设计中,需要根据水质特点和植物生态特性来选择适宜的植物种类。
一般来说,有浅根、耐浸泡和耐寒的植物更适合作为人工湿地的植被。
此外,人工湿地污水处理技术还需要合理设计湿地底质的结构和材料。
底质是人工湿地的主要构成部分,起到了固定植物根系、促进微生物附着和生长、吸附和迁移污染物等重要作用。
因此,在设计时,必须考虑底质的孔隙度、比表面积、保水保肥能力等特性,选择合适的材料,如河沙、腐叶土、粉煤灰等,以满足湿地的功能需求。
最后,人工湿地污水处理技术的工艺与设计还需要关注系统的稳定性和运维管理。
湿地系统的稳定性与水质状况、水量变化、温度等因素密切相关。
因此,在工艺设计中需要考虑进、放水量的匹配性,以及适当设置分批处理单元、疏浚周期等,以保证系统的稳定运行。
此外,湿地系统的运维管理也十分重要,包括定期修剪植物、清理底质、监测水质、控制水位等方面,以确保系统的正常运转。
简析人工湿地污水处理技术
简析人工湿地污水处理技术人工湿地是在模拟自然湿地的基础上建立起来的人工生态系统,由人类自行建造和监管控制。
人工湿地污水处理技术是在20世纪70年代发展起来的一种特色净污技术,综合运用生物、化学、物理原理来实现对污水的处理和净化,与传统的二级生化处理工艺相比,不仅净污效果好、工艺设备简单、维护费用低廉、系统配置可塑性强,而且净化之后的水源具有一定的生物安全性,因此,社会效益和生态效益显著。
随着近年来人工湿地污水处理技术在我国的应用研究,促成了许多城市都开始建造本地区的人工湿地工程,并取得了良好的经济效益和生态效益,其发展前景也更加广阔。
1 人工湿地污水处理技术概述1.1 人工湿地污水处理机制早在1953年,德国的凯撒博士就在研究中证实芦苇能够有效清洁水中的有机质和无机物,并由此开发出了植物过滤系统。
1977年“根区法”理论的提出,标志着人工湿地污水处理技术的初步萌芽形成,在此后的几十年里,人工湿地污水处理技术得到不断的完善和发展,并在西方国家得到广泛的应用。
人工湿地由人工基质作为填料,和水生植物组成一个生态系统,利用该系统中基质、水生植物、微生物之间的相互作用,借助基质的过滤、沉淀、吸附、离子交换、微生物分解等化学、生物、物理原理实现对污水的高度净化。
1.2 人工湿地污水处理系统的基本类型根据工程设计原理和水体流动差异,可以将人工湿地污水处理系统分为水平潜流湿地系统、表面流湿地系统、垂直流湿地系统三种类型。
其中,水平潜流湿地系统的保湿性良好,对一些重金属和有机物能够起到良好的去除效果,而且不易受自然环境的影响。
表面流湿地系统不需要人工基质作为填料,工程造价较低,但是对水的负荷力较低,净污能力有限。
垂直流湿地系统很好地综合了两者的优势,但是由于工程造价高,其应用范围受到限制,并没有在大范围内得到推广使用。
2 人工湿地污水处理技术的应用优势与不足2.1 人工湿地污水处理技术的应用优势人工湿地污水处理技术与传统的二级生化处理工艺相比,其应用优势主要体现在以下四个方面:(1)人工湿地污水处理系统的工程建造成本低廉,设备维护也比较简单,其建设成本和运营成本是普通污水处理厂的10%甚至更多,因而大面积的推广使用可以取得可观的经济效益;(2)人工湿地污水处理系统主要由人工基质和水生植物组成,人工基质的选择空间较大,土壤、细沙、石灰石、砾石等都可以作为填料,填料组成不同,基质的净污能力也不同,因此,可以根据污染物的种类和性质选择合适的填料组合,有针对性地处理污水。
人工湿地污水处理的方法
人工湿地污水处理的方法1 引言人工湿地作为一种低投资、低能耗、低处理成本和具有较好氮磷去除功能的废水生态处理技术已逐渐被世界各国所接受.它的原理主要是利用湿地中基质、水生植物和微生物之间的相互作用,通过一系列物理的、化学的以及生物的途径净化污水.近年来,国内外学者对人工湿地在污水处理方面的工程应用和净化机理等作了大量的研究; 在湿地系统的构造、配水及组合类型方面也做了深入的探索.由于其具有良好的污染物去除效果和广泛的适用性,已经引起世界各国研究者的重视.微生物作为人工湿地除污的主体和核心,在物质的矿化、硝化、反硝化等过程中起到关键作用.低温微生物是极端微生物之一,它们有着独特的生理功能适应环境,所以研究这类微生物不仅具有重要的理论意义,还在实际推广应用中产生了日益明显的经济效益和环境效益.关于低温菌,目前国内科学家的研究主要是集中在低温菌的分离、筛选和鉴定,对其在水处理方面的应用也局限于实验室温控条件下对模拟废水的处理研究,针对低温微生物在人工湿地中的污水处理方面研究极少.本实验研究了低温菌Pseudomonas flava WD-3在不同接种量和水力停留时间时对冬季人工湿地的污水净化效果,并采用Monod 模型对处理效果进行模拟,对扩展微生物技术在环境保护领域的应用以及强化处理低温废水提供新的方法.2 材料与方法2.1 菌种来源菌株Pseudomonas flava WD-3 是冬季从南四湖人工湿地的底泥中培养、分离、筛选出来,经鉴定为黄假单胞菌(Pseudomonas flava),命名为Pseudomonas flava WD-3,基因登陆号为JX114950.2.2 复合垂直流人工湿地实验人工湿地采用复合垂直流结构设计,底部相通,污水由下行池表面均匀投配,垂直下行,经连通层到达上行池,再垂直上行,通过收集管排出.其中下行流池长150 cm,宽100 cm,深65 cm,上行流池长120 cm,宽100 cm,深55 cm,卵石层深20 cm; 投配负荷:2~20 cm · d-1;有机负荷:15~20 kg · hm-1 · h-1. 湿地基质选用了不同粒径的砾石和砂土特别组配而成,湿地结构如图 1所示,其中图中箭头表示污水流动方向.图 1 复合垂直流人工湿地系统结构示意图系统所选植物为美人蕉(Canna generalis)和菖蒲(Acorus calamus),在2012年4月份种植于人工湿地反应器中,种植密度为8株· m-2,湿地植物生长状况良好,已完全遮盖基质表面,根系发达,至实验时为止,该系统已稳定运行半年时间.系统进水参数见表 1.表 1 人工湿地系统进水参数2.3 接种量对Pseudomonas flava WD-3在人工湿地中的废水处理效果的影响人工湿地系统稳定运行半年后,于2012年12月初(水温的变化范围为4~8 ℃.)开始投入低温菌Pseudomonas flava WD-3,接种量V(菌液)/V(污水)为1.5%~10%,菌悬液的浓度为4.575×108个· mL-1,水力停留时间为10 d,以未接菌的人工湿地为对照组.连续3个月内追踪测定COD、NH3-N和TP的变化情况.2.4 水力停留时间对Pseudomonas flava WD-3在人工湿地中的废水处理效果的影响通过2.3节中的实验,选择最佳的投菌量作为试验投菌量,设置不同的水力停留时间(1~10 d),以未接菌的人工湿地为对照组.连续3个月内追踪测定COD、NH3-N和TP的变化情况.2.5 Monod 动力学模型采用简化的Monod 动力学模型对Pseudomonas flava WD-3在复合垂直流人工湿地中对污染物的去除研究进行模拟,模型假设目标污染物的降解服从 Monod 动力学,复合垂直流湿地系统为连续搅拌反应器(CSTR),该湿地系统的 Monod 动力学方程表达为:式中,K为最大面积去除率常数(g · m-2 · d-1),q 为水力负荷率(m · d-1),Cin 为入流污染物浓度(mg · L-1),Cout为出水浓度(mg · L-1),Chalf为限制因素半饱和常数(mg · L-1)2.6 水质指标的测定氨氮的测定采用纳氏试剂分光光度法,亚硝酸盐氮的测定采用N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法,硝酸盐氮的测定采用酚二磺酸分光光度法,总磷的测定采用钼酸铵分光光度法,CODCr的测定采用重铬酸钾氧化法,各指标测定的具体操作步骤详见《水和废水监测分析方法,第4版》.采用SPSS19和Origin8.6对测定结果进行统计分析及绘图.3 结果与分析3.1 不同接种量情况下的污水处理效果连续3个月内,水温为4~8 ℃时,不同接种量对复合垂直流湿地中污水的COD、NH3-N 和TP去除效果如图 2所示.图 2 不同投菌量时进出水中NH3-N,COD和TP 浓度变化情况结果表明,Pseudomonas flava WD-3在冬季人工湿地中表现出很好的污水处理效果,随着投菌量(1.5%~10.0%)的增加,湿地系统污水中的COD、NH3-N和TP的去除效率也随之增大.当投菌量由1.5%增至6.0%时,湿地系统各项污水指标的去除效果增幅明显,但是从6.0%至10.0%时,虽然各项污水指标去除效果最好,但处理效果增幅并不明显,而且菌投入过大,从运行成本方面考虑宜选用6.0%为最佳菌液投加量.当实验菌液投加量为6.0%,Pseudomonas flava WD-3对污水COD、NH3-N和TP的去除率分别介于:85.82%~87.00%、73.91%~84.18%和82.04%~85.38%,且平均去除效率分别为未投加该菌的1.49、1.46、1.76倍.该湿地系统不论是对有机物还是对氮磷方面的污染物的去除效率都有较大幅度提高,说明复合流垂直流湿地系统综合了垂直流与表面流的双重优点(梁康等,2014);另外对投菌量与各项污水指标的净化效果进行统计分析表明,Pseudomonas flava WD-3的投加量与污水COD、NH3-N和TP的去除率均达到显著正相关,相关系数分别为0.9613* *,0.9581* *,0.9751* *,* *p<0.01.3.2 不同水力停留时间下的污水处理效果连续3个月内,水温为4~8 ℃时,不同水力停留时间对复合垂直流湿地中污水的COD、NH3-N和TP去除效果如图 3所示.图 3 不同水力停留时间时进出水中NH3-N,COD和TP 浓度变化情况由图 3可知,当实验投菌量为最佳投加量6%时,随着水力停留时间的延长(1~10 d),Pseudomonas flava WD-3对湿地系统污水中的COD、NH3-N和TP的去除效率也随之增大.当水力停留时间由1 d延长至7 d时,湿地系统各项污水指标的去除效果增幅明显;但当水力停留时间延长至10 d时,污水净化效果虽然最好,但各项污水指标的处理效率增幅并不明显,而且水力停留时间过长,从运行成本方面考虑宜选用7 d为最佳水力停留时间.当水力停留时间为7 d时,Pseudomonas flava WD-3对污水COD、NH3-N和TP的去除率分别介于:79.67%~81.96%、78.51%~83.46%和74.71%~81.49%.对水力停留时间与各项污水指标的净化效果进行统计分析表明,不同的水力停留时间与污水COD、NH3-N和TP的去除率均达到显著正相关,相关系数分别为0.9725* *,0.9812* *,0.9697* *,* *p<0.01.3.3 模型模拟及验证采用上述简化的 Monod动力学模型对Pseudomonas flava WD-3在冬季人工湿地中污水处理进行模拟,模型中的参数Chalf对于COD为 20 mg · L-1(Vaccari et al., 2006),对于NH3-N为 1.0 mg · L-1(Henze et al. 1987),对于TP为 0.2 mg · L-1(Henze et al. 1995).引入3个参数估计模型的优劣.判定系数:相对均方根误差:模型效率:式中,Xi,Yi 分别为不同投菌量时不同时间点进出水中污染物的浓度;,分别为不同投菌量时进出水中各污染物的均值;为预测值.图 4~7表示简化的Monod模型中f(Cin,Cout,q)与Cout的关系.回归拟合线的斜率即为污染物最大去除率(K,g · m-2 · d-1),统计参数R2,RRMSE和ME用来表示各污染物检测值与模型预测值之间的偏差,虚线为95%置信带,包含了真实回归拟合线.由结果可知,复合垂直流湿地中Pseudomonas flava WD-3对污水中COD、NH3-N和TP去除的预测值与实验观测值吻合程度较好,表明简化的Monod模型预测较为准确.图 4 1.5%投菌量时湿地进出口有机物、N和磷监测值的Monod & CSTR动力学模型回归分析图 5 3.0%投菌量时湿地进出口有机物、N和磷监测值的Monod & CSTR动力学模型回归分析图 6 6.0%投菌量时湿地进出口有机物、N和磷监测值的Monod & CSTR动力学模型回归分析图 7 10.0%投菌量时湿地进出口有机物、N和磷监测值的Monod & CSTR动力学模型回归分析3.4 投菌量与去除率的相关性Pseudomonas flava WD-3的投加量与其对污水中COD、NH3-N和TP去除率的关系见图 8,随着投菌量的增加,其去除率相应增加,这与已有的研究结论相一致.投菌量与去除率之间的正相关关系与传统的Monod动力学假设也一致,即在较高的有机底物条件下,有机底物的降解速率与自身的浓度无关,呈零级反应关系,但与污泥浓度(微生物量)有关,并呈一级反应关系.图 8 投菌量与污染物的去除率的关系3.5 水力停留时间与去除率的相关性将低温菌种Pseudomonas flava WD-3投加到人工湿地中后,在不同的时间点对污水中COD、NH3-N和TP浓度进行检测,即水力停留时间与污染物去除率的关系如图 9所示.由图可知,随着水力停留时间的延长,其去除率相应增加,正相关关系达到0.87以上.即在同等投菌量的情况下,该菌对废水处理的时间越长,处理效果越好.并且,水力停留时间小于7 d 时,污染物的去除效率增加迅速,7 d之后,去除效率的增加相对缓慢,这和细菌在有限的生存环境内的生长曲线相对应,开始生长速度较快,随着营养物质的减少生长速度逐渐减慢.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
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水 质好 等诸 多优 点 。根据 阜新 海州 矿涌 水 的水质 、水 量 及当地 的 自然 条件 ,建 立 了该矿 井水 人工 湿地 处理 及 资源化 利 用 的模 式 。 从理
论上论 证 了该矿 井涌 水人 工湿 地处 理及 回用 模式 的可 行性 ,对 矿业 城市 可持 续发 展有 一定 的参 考价 值和 指导 意义 。
文 章编号 : 10 —522 0 ) 刊 1 3 00 0 806 (0 6增 - 1—3 0
海州露天矿 废水 的人工湿地 处理方法
康 恩 胜 。 宋子岭 ,庞 文娟 ,
( . 工程技 术大 学 资源 与 环境 工程 学院 ,辽 宁 阜新 130 :2包头钢 铁 ( 团 )公司焦 化 厂 ,内蒙 古 包 头 0 4 1 ) 1辽宁 2 00 . 集 100
关键 词:人工湿地:煤矿废水;可持续发展
中图分类号:T 6 D13
文献标识码 : A
M e h d O e t g wa t r trb e n fa t ca ta d t O f r ai se e v m a sO ri il t n wa i f we l n i i h u Op n p t i e n Ha z o e . i M n
h O l teC a n sewa r yteat ca t dh s e np o e e s l. h r ec ranrfr n ev u d miewa t t h r f i wel a e r v dfa i e T eea eti eee c a ea e b i l i n a b b r l n dr t esg i c c es san b ed v lp e t f emiigid sr i . ie i inf a et t u tia l e eo m n nn u t ct c v in oh ot h n y y
摘 要 :为了解决煤矿废水排放引起的矿区水环境污染,实现煤矿废水的资源化利用,通过对人工湿地废水处理机理的分析, 针对
煤矿 废水 污 染较轻 的特 点 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ提 出用 人工 湿地 处理 煤矿 废水 及相 应 的回 用模 式。 人工湿 地 作为 二级 处理 单元 有投 资省 、 管理 方便 、 出水
KA NG ns e g ,S E -h n ONG i ig ,P Z -n ANG We  ̄ a ‘ l n u n
( - l g f s u c s n vr n n gn e i g Lio i gT c n c l i v r i , xn 1Col eo o r e d En io me t e Re a En i e rn , a n n e h ia Un e st Fu i y
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刊
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