湿地及湿地污水处理系统(第一部分)
人工湿地法污水处理技术资料
人工湿地法污水处理技术资料2009年1月10日目录一:人工湿地技术简介 (2)1.1人工湿地的概念 (2)1.2 人工湿地的类型 (3)1.3 人工湿地的构造 (5)二人工湿地去除污染物机理 (7)2.1 有机物的去除 (7)2.2 氮的去除 (7)2.3 磷的去除 (8)2.4 悬浮物的去除 (8)三人工湿地处理技术的优缺点 (9)一:人工湿地技术简介1.1人工湿地的概念人工湿地污水处理技术是(CW-Constructed Wetland)一种人工将污水有控制地投配到种有水生植物的土地上,按不同方式控制有效停留时间并使其沿着一定的方向流动,在物理、化学、生物共同作用下,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等来实现水质净化的生物处理技术。
采用人工湿地技术净化污水始于1953年德国的Max Planck研究所,该研究所的Seidel博士在研究中发现芦苇能去除大量有机物和无机物。
到20世纪70年代末期逐渐发展成为一种独具特色的新型污水处理技术。
人工湿地污水处理技术具有处理效果好、出水水质稳定、氮、磷去除能力强、运转维护管理方便、工程基建和运转费用低、对负荷变化适应能力强、适于处理间歇排放的污水等主要特点。
同时,人工湿地对保护野生动物和提高局部地区景观的美学价值也有益处。
因此,大力开发人工湿地污水处理技术,对我国水环境污染的治理具有重大的意义,在我国具有广泛的发展前景。
1.2 人工湿地的类型人工湿地的基本类型自由表面流人工湿地(FWS):和自然湿地相类似,水面位于湿地基质层以上,其水深一般为0.3—0.5m,采用最多的水流形式为地表径流,这种类型的人工湿地中,污水从进口以一定深度缓慢流过湿地表面,部分污水蒸发或渗入湿地,出水经溢流堰流出。
这种类型的人工湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点。
潜流型人工湿地系统(SFS):污水在湿地床的表面下流动,利用填料表面生长的生物膜、植物根系及表层土和填料的截留作用净化污水。
人工湿地污水处理技术简介
自由表面流人工湿地
水平潜流人工湿地
潜流型人工湿地
垂直潜流人工湿地
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人工湿地的分类
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自由表面流 人工湿地
地的分类
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三种人工湿地污水处理系统类型比较
特征
表面流湿地
水平潜流湿地
垂直潜流湿地
水体流动
表面漫流
基质下水平流动
表面向基质底部纵向流动
水力负荷
较低
较高
较高
去污效果
一般
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人工湿地一般由五部分组成:
人工湿地的组成
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人工湿地一般由五部分组成: 具有透水性的基质 适于在饱和水和基质中生长的植物 水体 无脊椎或脊椎动物 好氧或厌氧微生物种群
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人工湿地的组成
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基质
微生物
动物
水体
水生植物
某潜流型人工湿地
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人工湿地的分类
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按照系统布水方式或水流方式差异,人工湿地一般分为自由表面流人工湿地和潜流型人工湿地。 人工湿地
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三条途径对磷去除的贡献大小为: 基质>水生植物≥微生物(短期结果) 水生植物>基质≥微生物(长期结果)
人工湿地的净化机理
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悬浮物的去除 基质层填料、植物的根系和茎、腐殖层的过滤和阻截作用 进水中悬浮物去除不代表出水无悬浮物。被截留的悬浮物在湿地中积累;微生物量的增长(相当于活性污泥的增长);导致基质层渗透能力下降造成堵塞,有机物的不断积累逐渐向湿地出口移动,影响出水水质。
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人工湿地的净化机理
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重金属的去除
人工湿地的净化机理
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难降解有机物的去除 湿地中存在种类繁多、数量巨大的微生物群落和多种沼生植物群落,通过它们的共同作用,能够降解复杂有机物。 有的研究甚至发现,湿地植物如芦苇能直接吸收一些难降解有机物。
高速公路景观化人工湿地污水处理系统工艺1.
高速公路景观化人工湿地污水处理系统工艺介绍一、前言随着经济的发展,我省高速公路正处于一个快速建设期。
截止2010年底,我省高速公路里程突破3000公里,基本完成了大的交通网络体系,在给社会经济发展带来动力的同时,也给人们出行带来了巨大的便利。
高速公路日益成为展示当地社会经济发展水平和地方文化的窗口。
(补拍机场路景观然如此庞大的高速交通网,频繁而密集的车流,使高速公路路面污水和服务区、管理处等点源污水污染问题日益突出,部分路段已出现周边百姓投诉高速公路管理部门的事件,直接影响了我省的形象。
(加入部分服务区污水污染情况这与省委、省政府提出的生态立省,建设生态大省的方针不相符。
因此,如何经济、高效地进行高速公路水污染防治已成为摆在人们面前的一项重要课题。
2007年7月,在省交通厅的组织领导下,以江西省交通厅瑞赣高速公路项目建设办公室为主持单位,江西农业大学园林与艺术学院为合作单位,共同承担了《瑞赣高速公路人工湿地营造技术研究与示范》项目的研究。
课题组经过近4年的反复实验,建立了一套较为完整的适用于高速公路的景观化污水处理系统。
该系统不仅能有效处理高速公路各种污水,而且可与高速公里景观建设相结合,营造“草绿花香、鱼跃清涟”的优美景观。
该项目已于2011年5月27日通过了江西省交通厅科教处组织的专家验收。
二湿地和人工湿地概念及现状介绍1、湿地是指天然或人工、长久或暂时性沼泽地、泥碳地或水域地带;带有静止或流动淡水、半咸水、咸水水体者,包括低潮时水深不超过6米的海域。
湿地是陆地与水体之间的过度地带,是一种高功能的生态系统,具有独特的生态结构和功能,对于保护生物多样性,改善自然环境具有重要的作用,被誉为“地球之肾”。
由于人类的不合理开发,湿地资源在我国受到很大的破坏。
在特殊的时期和环境条件下,研究和建立人工湿地生态系统是对自然湿地生态系统的适度补充,也是对其功能退化的恢复性建设。
(镜头如鄱阳湖人工湿地。
(镜头艾溪湖人工湿地。
人工湿地污水处理系统及其应用
人工湿地污水处理系统及其应用人工湿地污水处理系统及其应用随着城市化的进程和人口的增加,污水处理成为一项重要的环保任务。
传统的污水处理方法虽然能够达到一定的效果,但往往需要大量的投资和运维成本。
人工湿地污水处理系统作为一种新兴的技术,具有低成本、高效能的特点,逐渐引起了人们的关注。
人工湿地污水处理系统是一种模仿自然湿地生态系统而设计的人工结构,通过湿地植物和湿地土壤的协同作用,将污水中的有机物质和氮磷等营养物质去除或转化为无害物质。
相对于传统的活性污泥法、厌氧消化等处理方法,人工湿地具有以下优势。
首先,人工湿地污水处理系统操作简单,维护成本低。
由于湿地植物的作用,人工湿地系统能够自行适应不同水质和水量的变化,不需要定期更换污泥或添加化学药剂,在建成之后只需要定期巡检和清理堵塞物。
其次,人工湿地污水处理系统具有良好的景观效应。
人工湿地通过优化设计和合理搭配植物,能够创造出风景秀丽的湿地景观,既能够处理污水,又能够提供休闲的场所,增强城市的生态环境质量。
再次,人工湿地污水处理系统可实现资源化利用。
湿地植物在生长过程中可以吸收和富集一部分有害物质,如重金属和有机物等,通过收获和处理植物,这些物质可以得到有效回收和利用,具有一定的经济价值。
人工湿地污水处理系统已经在许多领域得到了广泛应用。
首先,在城市污水处理方面,人工湿地可以作为污水处理站的后处理单元,用于进一步去除残余的有机物和氮磷等营养物质。
同时,人工湿地还可以与其他处理方法结合使用,共同构建生态化的污水处理系统。
其次,在农村地区,人工湿地可以用于农田灌溉和渔养结合。
通过改善污水质量,人工湿地可以将处理后的污水用于灌溉农田,提高土壤的肥力;同时,在湿地中养殖经济鱼类,实现农田灌溉与养殖的结合,提高农田综合效益。
此外,人工湿地还可以应用于景观水体和工业废水处理。
在城市公园或商业中心的人工湖泊中,通过建设人工湿地,可以提高水体的自净能力,减少水藻等富营养化现象。
人工湿地污水处理系统特点及其机理
被 国内外 学者深 入研 究并 广泛 应用 。
运 作机 理 ,人工 湿地 作为 一种新 型 的污水 处理 技术
人 工 湿地是 2 O世 纪 7 0年代 末发 展起 来 的一 种
新 型污水 生态 处理 技术 ,以其 投 资少 、建设 运 营成
本低 ;净 化效 果好 、有 较强 的氮 、磷 去除 能力 ;工 艺 简单 、组合 多样 化 ,在世 界各 地得 到 了广泛 的应 用 。 目前 ,普 遍认 为构 成人 工湿 地污 水处 理系 统 的 4个 基 本组 成要 素是 水体 、基 质 、水 生 植 被 和微 生
1 前 言
湿 地 是 地 球 上 一 种 重 要 的 生 态 系 统 ,享 有
或在床体表 面流动 ,并在床体表 面种植耐污 能力 强 ,较 高 污染 物 去 除 能力 ,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 一个 独 特 的动植 物 生 态 体
s y s t e m s t uc r t u r e , t y p e s , p u i r  ̄ i n g p i r n c i p l e , a n d t h r o u g h t h e na a l y s i s o f i n l f u e n c i n g f a c t o r s , p u t f o r w a r d s o m e p r o b l e m s n e e d t o
Fe at l l r e an d Me c ha ni s m o f Co n s t r uc t e d We Ua nd Wa s t e wa t e r Tr e a t me n t S y s t e m
人工湿地设计方案
人工湿地设计方案人工湿地(CW—Constructed Wetland)污水处理技术是70年代末发展起来的一种污水处理新技术。
它具有处理效果好、氮磷去除能力强,运转维护管理方便、工程基建和运转费用低以及对负荷变化适应能力强等特点,比较适合于技术管理水平不很高,规模较小的城镇或乡村的污水处理。
人工湿地的净化机理:人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物的三种作用。
湿地系统成熟后,填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。
废水流经生物膜时,大量的SS被填料和植物根系阻挡截留,有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。
湿地系统中因植物根系对氧的传递释放,使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态,保证了废水中的氮磷不仅能通过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。
湿地处理系统的设计1.选址考察地质、地貌、水文、自然资源、人文资源、有关法律及公众意见。
应因地制宜,尽量选择有一定自然坡度的洼地或经济价值不高的荒地,一方面减少土石方工程、利于排水、降低投资,另一方面防止对周围环境产生影响。
2.确定系统组合形式根据场地特征、处理要求和所处理污水的性质来确定。
单一式、并联式、串联式、综合式。
3.确定水力负荷根据文献或经验而定。
4.选择植物根据湿地植物的耐污性能、生长能力、根系的发达程度以及经济价值和美观等因素来确定。
一般有芦苇、席草、大米草、水葫芦、水花生等,最为常用的是芦苇,插植密度为1~3株/m2。
5.计算表面积 As=Q/a:As—表面积;Q—进水流量;a—水力负荷。
6.确定长宽比(1)表面流湿地:长宽比10:1或更大,根据地形来考虑,底坡降0%~1%。
(2)潜流湿地:根据达西定律Q=Ks*A*SS—水力坡度;A—湿地床横截面积;Ks—潜流渗透系数。
或厄刚公式As=5.2Q[LN(So-Se)],So—进水BOD浓度;Se—出水BOD浓度;As—湿地床表面积。
污水处理系统及处理污水的工艺流程
污水处理系统及处理污水的工艺流程一、引言污水处理系统是指将污水进行处理,达到排放标准或者可再利用的水质要求的系统。
本文将详细介绍污水处理系统的工艺流程及相关标准。
二、污水处理系统的工艺流程1. 预处理预处理是污水处理系统的第一步,主要目的是去除大颗粒物质和悬浮物,减轻后续处理过程的负担。
预处理工艺包括格栅过滤、沉砂池和沉淀池等。
格栅过滤用于去除大颗粒物质,沉砂池用于去除砂石颗粒,沉淀池用于去除悬浮物。
2. 生物处理生物处理是污水处理系统的核心环节,通过生物反应器中的微生物对有机物进行降解和转化。
常见的生物处理工艺包括活性污泥法、人工湿地法和厌氧消化等。
活性污泥法是最常用的生物处理工艺,通过悬浮生物团聚体(活性污泥)对有机物进行降解。
人工湿地法利用湿地植物和微生物的共同作用,对有机物和氮磷等进行去除。
厌氧消化则是在无氧条件下,通过厌氧菌对有机物进行降解。
3. 深度处理深度处理是对生物处理后的污水进行进一步的处理,以达到更高的水质要求。
深度处理工艺包括沉淀、过滤和消毒等。
沉淀是通过沉降作用将悬浮物和胶体物质去除。
过滤是利用滤料对污水进行过滤,去除残存的悬浮物和微生物。
消毒是为了杀灭残留的病原微生物,常用的消毒方法包括紫外线消毒和氯消毒等。
4. 污泥处理污泥处理是对生物处理过程中产生的污泥进行处理,以减少对环境的影响。
常见的污泥处理方法包括浓缩、脱水和干化等。
浓缩是将污泥中的水分减少,从而减小体积。
脱水是将浓缩后的污泥中的水分进一步去除,使其达到可处理的干度。
干化是将脱水后的污泥进行干燥处理,以减少污泥的体积和分量。
三、污水处理系统相关标准1. 排放标准根据不同的国家和地区,污水处理系统的排放标准也有所不同。
普通而言,排放标准包括对污水中悬浮物、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氮磷等指标的要求。
例如,对于工业污水处理系统,悬浮物的排放标准通常要求小于30mg/L,COD的排放标准要求小于100mg/L。
人工湿地处理污水
保温措施
• 人工湿地在冬季寒冷地区的保温措施一 般采用冰、雪以及空气层等覆盖的方式, 但 保温效果不稳定。沈阳浑南人工湿地的保 温材料选择炭化后的芦苇屑(草炭土), 保温 层的厚度为0. 20 m, 保温效果良好。 • 该人工湿地系统在沙层上部铺设了0. 30 m左右的草炭土。同时在冬季运行中, 收割 湿地植物后采用芦苇秸秆或当地的玉米秸 秆覆盖, 加强保温措施。
结论
• 农村生活污水经适当预处理后, 采用垂 直流人工湿地处理, 出水可以满足GB 8976 1996污水综合排放标准一级标准。在北方 寒冷地区, 垂直流人工湿地采取适当的保温 措施后, 冬季可以正常运行。人工湿地处理 生活污水投资少, 运行费用低, 适合在农村 使用。
2、1人工湿地处理污水机理
• ( 1) 物理作用。经过初级处理的污水, 在湿地系统 中通过物理沉淀、过滤、吸附作用进一步除去可 沉淀的固体、胶体、BOD5、氮、磷、重金属、细 菌、病毒及难以溶解的有机物质。 • ( 2) 化学作用。通过氧化- 还原及化学凝聚、吸附 进一步去磷、氮、重金属及难溶物质。 • ( 3) 生物作用。通过微生物代谢、氧化作用、植 物的吸收及细菌的硝化与反硝化作用进一步除去 BOD5、氮、磷、胶体和难溶有机物质及重金属。
• 人工湿地中磷的 去除是通过基质吸附、 化学沉淀、微生物降 解、植物摄取等作用 实现的。人工湿地系 统对TP的净化效果见 图4。从图4可以看出, TP进水为1. 6~ 2. 2 mg /L,出水为0. 38~ 0. 52mg /L, 运行15 天后 TP浓度可以满足出水 标准的要求。
效益分析
• 该工程运行后, 具有良好的环境效益, 可减少 CODCr排放量约4. 8 t /年, 减少铵态氮排放量约0. 36 t/年, 减少磷排放量约0. 06 t/年, 大大减轻了水 体污染。同时也改变了村内污水随意排放的现象, 大大改善了农村的生活环境。 • 该废水处理工程总投资80万元, 年运行费用为 0. 25万元, 废水实际处理费用为0. 10元/ t。因此 采用人工湿地处理农村生活污水, 经济可行。
稳定塘与湿地PPT课件
曝气塘出水的悬浮固体浓度较高,排放前需进行沉淀,沉淀的方法可
以用沉淀池,或在塘中分割出静水区用于沉淀。若曝气塘后设置兼性塘,
则兼性塘要在进一步处理其出水的同时起沉淀作用。
曝气塘的水力停留时间为3~10d,有效水深2~6m。曝气塘一般不少
于3座,通常按串连方式运行。
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完全混合曝气塘
部分混合曝气塘
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法国南部某镇(MeZe),氧化塘污水处理系统
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MeZe生态中心的氧化塘实验装置
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MeZe氧化塘处理系统中曝气塘
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水生植物塘
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稳定塘系统的工艺流程
稳定塘处理系统的组成
预处理系统
稳定塘
后处理设施
稳定塘进水的预处理:
为防止稳定塘内污泥淤积,污水进入稳定塘前应先去除水中的悬浮物 质。常用设备为格栅、普通沉砂池和沉淀池。若塘前有提升泵站,而泵站 的格栅间隙小于20mm时,塘前可不另设格栅。原污水中的悬浮固体浓度 小于100mg/L时,可只设沉砂池,以去除砂质颗粒。原污水中的悬浮固体 浓度大于100mg/L时,需考虑设置沉淀池。设计方法与传统污水二级处理 方法相同。
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厌
氧
塘
设 计 和 应 用
厌氧塘的设计通常是用经验数据,采用有机负荷进行 设计的。设计的主要经验数据如下:
⑴有机负荷 有机负荷的表示方法有三种:BOD5表面 负荷(kgBOD5/hm2·d)、BOD5容积负荷(kgBOD5/m3·d )、 VSS容积负荷(kgVSS/m3·d)。我国采用BOD5表面负荷。 处理城市污水的建议负荷值为200~600kg/(hm2·d)。对于 工业废水,设计负荷应通过试验确定。
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曝气塘
曝气塘是在塘面上安装有人工曝气设备的稳定塘。
人工湿地污水处理
采用定性与定量相结合的方法,包括现场调查、实验室分析 、模型模拟等,以全面评估人工湿地污水处理效果。
典型案例分析
案例一
某城市人工湿地污水处理项目,通过 植物吸收、微生物降解等作用,有效 去除了污水中的有机物、氮磷等污染 物,同时恢复了湿地生态系统。
案例二
某农村人工湿地污水处理项目,结合 当地自然条件,采用低成本、易维护 的技术方案,实现了污水的分散式处 理与资源化利用。
产业协同
加强产业链上下游企业协同合作,推动人工湿 地污水处理产业健康发展。
市场推广
加大市场推广力度,提高人工湿地污水处理技术的市场占有率。
国际合作与交流机会
国际合作
加强与国际先进企业的合作,引进国外先进 技术和管理经验。
学术交流
积极参加国际学术会议和技术交流活动,了 解国际最新研究动态和技术进展。
水质恶化问题
分析水质恶化原因(如进水负荷过高、有毒物质进入等),调整系 统运行参数(如增加曝气量、投加药剂等)进行改善。
设备故障问题
针对设备故障(如泵损坏、管道泄漏等),及时维修或更换损坏部件, 确保系统正常运行。
优化升级策略及建议
工艺优化
根据实际运行效果,对人工湿地污水 处理工艺进行优化调整,提高处理效 率。
研发具有高比表面积、高吸附性能和长使用寿命 的新型湿地填料,提高湿地的处理效率和使用寿 命。
智能控制与监测技术
应用智能控制和监测技术,实现湿地的自动化运 行和远程监控,提高管理水平和运行效率。
3
生态修复与景观建设相结合
在湿地污水处理过程中,注重生态修复与景观建 设的相结合,实现污水处理与生态环保的双重目 标。
特点
生态环保,投资少,运行费用低,维护简单,处理效果好,可美化环境,实现污水的资源化利用。
人工湿地污水处理技术概述
人工湿地污水处理技术概述人工湿地(Constructed Wetlands,CWs)是人工建造和监督控制的具有针对性的仿照或模拟天然湿地的功能和构造的体系。
一般来说,人工湿地是一个独特的生态系统,在一定长宽比及地面坡度的洼地上用土壤、沙、石等级配构建而成填料床,并且在床体上种植处理性能好、成活率高、抗水性强、生长期长、美观且具有经济价值的水生植物(芦苇、香蒲、美人蕉等),同时填料表面上生存着动物、微生物等,其污染物降解能力甚至高于天然湿地。
人工湿地通过物理、化学和生物的协同作用来实现对污水的净化作用,且促进污水中碳、氮、磷等营养物质的良性循环,达到污水处理与资源化的最佳效益,具有投资低、运行费用低、管理要求低、产泥量少等优点。
人工湿地可根据植物、用途以及水体流动等多种方式来分类。
根据湿地中主要植物形式可分为浮水植物系统、沉水植物系统以及挺水植物系统。
浮水植物主要用于氮、磷的去除和提高传统稳定塘效率,该种植物种类繁多,习性各异,大小不一。
沉水植物系统中植物光合作用的组织全部潜在水中,应用较少。
目前,应用较广泛的是挺水植物系统,通常情况下所说的人工湿地系统都是指挺水植物系统。
按照用途来分类,人工湿地主要可分为以下类型:①人工抗洪湿地,用于控制洪水或者泄洪;②人工生态湿地,协助天然湿地保护生物多样性;③人工处理湿地,用于污染治理。
在工程实例中,大多数小规模人工湿地以污染治理为目的,即为人工处理湿地。
人工湿地污水处理技术广泛应用于污染水体的水质净化与恢复、面源污染控制、雨水处理与利用、污水处理等领域,具有投资及维护费用低、出水水质好、二次污染小等优点,是削减污水处理厂二级出水中氮、磷污染物的有效工艺之一。
它不仅可满足二级出水脱氮除磷的水质要求,而且可大幅削减进入受纳水体的污染负荷,在一定程度上保障受纳水体的水质需求,具有良好的环境效益和经济效益。
2.1 人工湿地的构成人工湿地主要由填料床、水生高等植物和微生物组成。
湿地及湿地污水处理系统
湿地及湿地污水处理系统湿地的定义湿地是指具有沉水植物、流水、浮游植物及其它生物共同生活和繁殖的自然或人工修建的湿润区域。
常见的湿地类型包括沼泽、河流、湖泊、水凼、水坑等。
湿地的生态价值湿地被认为是地球上最富有生命的生境之一,因为它们能够提供大量的自然和环境服务,对于维持生态系统平衡至关重要。
湿地对于环境的改善和净化也扮演了非常重要的角色。
湿地的生态价值包括以下几种:1.水环境保护:湿地通过自然的过滤作用,可以有效减少水中有害物质的含量。
它们使用吸附、生物处理、化学分解和物理过滤等方法来净化地下水,并为野生动植物提供了生存的栖息地。
2.生态系统维护:湿地是维持生态系统平衡的重要环节。
人工湿地对于城市雨水的排放,降低了洪水风险。
同时,它们也提供了一个适合野生动物和植物生存和繁殖的栖息地。
3.生物多样性保护:湿地是全球最为丰富的生命区域之一,它们是大量野生动物和植物的家园。
湿地还提供了大量的食物、水和栖息环境,保护了动植物从灭绝的风险。
湿地污水处理系统湿地污水处理系统是一种人工模拟自然湿地的方法,通过建设湿地人工生态系统,利用植物和微生物的生物学处理能力,对污水进行净化。
通过不同的处理方法,湿地污水处理系统能够有效去除污染物,提高水质。
湿地处理系统分为两种类型:自然湿地和人工湿地。
自然湿地依靠自然生态系统来处理污水,而人工湿地着重于提高湿地的处理效果。
人工湿地通常由公园、纪念公园和其他公共场所所维护。
湿地污水处理系统的工作原理如下:1.水流进入湿地系统。
2.植物和微生物在湿地内处理污染物。
3.水被过滤和净化。
4.处理后的水流回环境中。
湿地污水处理系统的优势湿地污水处理系统是卫生和环境的最新技术之一。
它具有以下几个优势:1.成本低:与传统的水处理方法相比,湿地污水处理系统的建设和维护成本要低得多。
2.装置简单:这种系统的构建方法非常简单,它不需要大型、昂贵的设备。
基本上,湿地系统仅包括一个生态池和一些植物。
高速公路景观化人工湿地污水处理系统工艺1
高速公路景观化人工湿地污水处理系统工艺1 概述随着社会的发展,高速公路建设得到了迅猛发展。
然而,过度拥挤的道路和高度排放的废水已经成为环境污染和交通安全的重要问题之一。
传统的污水处理方法需要大量的工程和费用,而且仍然存在环保问题。
因此,高速公路景观化人工湿地污水处理系统作为一种现代化的废水生态处理技术,已经成为污水处理领域的热门研究方向。
本文将介绍高速公路景观化人工湿地污水处理系统的工艺设计、出水标准、维护等方面的内容。
工艺设计高速公路景观化人工湿地污水处理系统主要由进水口、沉淀池、人工湿地区、过滤带、排泄端等几个部分组成。
其中,进水口连接着高速公路上的排水管道,将废水输送到沉淀池。
沉淀池中积纳的废水通过自然沉淀的方式去除与水中悬浮物的大部分含沙污泥,以便人工湿地深度处理。
此外,沉淀池还可以用于超额排放的调节与处理。
人工湿地区设置有多层池体,负责去除废水中的有机物和氮、磷等营养物质。
过滤带则通过过滤介质对水进行去除杂质的作用,从而保证废水的出水口标准。
最后,排泄端将清洁的水排出人工湿地池。
出水标准化学需氧量(COD):≤50m g/L氨氮(NH3-N):≤5mg/L总磷:≤0.5mg/L总氮:≤10mg/L悬浮物:恢复地面水质标准维护为了保证高速公路景观化人工湿地污水处理系统的基本运行条件和长期稳定性,必须坚持日常监测和及时维护。
日常监测要求掌握一些关键参数,如废水的水质、水量、输入方法、时间等,以便在问题出现时及时排除问题。
此外,还要对人工湿地面积进行管理,要求在不同季节和气候条件下对污水处理效果进行监测。
定期抽样分析的结果可以帮助评估系统的运行并进行必要的调整和改进。
维护保养还包括池体清洗、浇灌、管理植被、清理水渠、更换滤料等一系列工作。
同时,也要加强人员培训和安全教育,进一步提高工作效率,并确保安全性和可靠性。
高速公路景观化人工湿地污水处理系统作为一种生态友好型污水处理技术,在应用过程中具有广阔的前景和巨大的优势。
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湿地及湿地污水处理系统1湿地是什么?湿地(wetland)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”。
修订概念:“陆地和水域的交汇处,水位接近或处于地表面,或有浅层积水,至少有一至几个以下特征:(1)至少周期性地以水生植物为植物优势种(2)底层土主要是湿土(3)在每年的生长季节,底层有时被水淹没。
”定义还指湖泊与湿地以低水位时水深2米处为界。
这个概念现在被业界和研究者普遍接受。
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。
根据《人工湿地污水处理工程技术规范》,人工湿地指用人工筑成水池或沟槽,底面铺设防渗漏隔水层,充填一定深度的基质层,种植水生植物,利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用使污水得到净化。
《湿地公约》中人工湿地范围:1水产池塘。
例如鱼、虾养殖池塘。
2水塘。
包括农用池塘、储水池塘,一般面积小于8公顷。
3灌溉地。
包括灌溉渠系和稻田。
4农用泛洪湿地。
季节性泛滥的农用地,包括集约管理或放牧的草地。
5盐田。
晒盐池、采盐场等。
6蓄水区。
水库、拦河坝、堤坝形成的一般大于8公顷的储水区。
7采掘区。
积水取土坑、采矿地。
8废水处理场所。
污水场、处理池、氧化池等。
9运河、排水渠。
输水渠系。
Zk(c)地下输水系统。
人工管护的岩溶洞穴水系等。
2湿地能做什么?地球上有三大生态系统,即:森林、海洋、湿地。
湿地,被称为“地球之肾”,净化过滤的作用;森林被称为"地球之肺",减碳造氧的作用。
其作用可总结为六大方面:1.保持生物多样性(遗传资源)2.景观价值(如九寨沟)3.水的生态循环4.净化功能5.对气候的影响6.丰富物产资源沼泽湿地中有相当一部分的水生植物包括挺水性、浮水性和沉水性的植物,具有很强的清除毒物的能力,是毒物的克星。
据测定,在湿地植物组织内富集的重金属浓度比周围水中的浓度高出10万倍以上。
正因为如此,人们常常利用湿地植物的这一生态功能来净化污染物中的病毒,有效的清除了污水中的“毒素”,达到净化水质的目的。
例如,水葫莲、香蒲和芦苇等被广泛地用来处理污水,用来吸收污水中浓度很高的重金属镉、铜、锌等。
在美国的佛罗里达州,有人作了如下试验,将废水排入河流之前,先让它流经一片柏树沼泽地(湿地中的一种),经过测定发现,大约有98%的氮和97%的磷被净化排除了,湿地惊人的清除污染物的能力由此可见一斑。
印度卡尔库塔市(Calcutta)没有一座污水处理厂,该城所有的生活污水都被排入东郊的一个经过改造的湿地复合体中。
这些污水被用来养鱼,鱼产量每年每公顷可达2.4吨;也可用来灌溉稻田,每公顷年产水稻2吨左右。
另外,还在倾倒固体垃圾的地方种植蔬菜,并用这些污水来浇灌。
大量的营养物以食物形式从污水中排除出去。
卡尔库塔城东的湿地成为一个如此低费用处理生活污水并能同时获得食物的世界性典范。
人工湿地系统在发达国家已被用来处理各类不洁的水体,包括家畜与家禽的粪水(Knight et al., 2000; Nguyen, 2000)、尾矿排出液(Wenerick et al., 1989; Mays & Edwards, 2001)、工业污水(Thut, 1993; Gillespie et al., 2000)、农业废水(Rivera et al., 1997; Sun et al., 1999)、垃圾场渗滤液(Staubitz et al., 1989; Trautmann et al., 1989)、城市暴雨径流或生活污水(Thurston, 1999; Laber, 2000)、富营养化湖水(Angelo & Reddy, 1994; Bachand & Horne, 2000)等。
3城市污水处理机理3.1城市污水的构成1.生活污水2.工业污(废)水3.初期雨水3.2城市污水的污染指标1.物理指标:水温、色度、嗅味(臭味)、固体含量2.化学指标:pH、BOD、COD、TOD、TOC3.生物指标:细菌总数、总大肠菌群数、病毒3.2.1BOD(生物化学需氧量)在水温20℃,由于微生物的生化活动,将有机物氧化为无机物所消耗的溶解氧的量来表示有机物的量。
这个过程中生成的硝酸根离子(NO-),此时的氮为硝态氮,后期通过反硝化细菌在无氧环3境下作用可转化为二氧化氮排于空气之中,从而实现了水体的脱氮。
3.2.2COD(化学需氧量)在酸性条件下,利用强氧化剂将有机物氧化为CO2和H2O所消耗的氧的量,称为化学需氧量。
常用的氧化剂包括重铬酸钾和高锰酸钾。
Organic matter(C a H b O c)+Cr2O72-+H+→Cr3++CO2+H2O这个过程产生的三价铬离子(Cr3+)可通过投入石灰或钡盐将其从水中析出,实现水体净化。
3.2.3TOD(总需氧量)是指水中有机物质在燃烧中氧化时所需要的氧量,结果以O2的mg/L表示。
TOD只能反映几乎全部有机物质经燃烧后变成CO2、H2O、NO、SO2…所需要的氧量。
它比BOD、COD更接近于理论需氧量值。
3.2.4TOC(总有机碳)总有机碳是指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。
水中有机物的种类很多,目前还不能全部进行分离鉴定。
常以“TOC”表示。
TOC是一个快速检定的综合指标,它以碳的数量表示水中含有机物的总量。
但由于它不能反映水中有机物的种类和组成,因而不能反映总量相同的总有机碳所造成的不同污染后果。
由于TOC的测定采用燃烧法,因此能将有机物全部氧化,它比BOD5或COD更能直接表示有机物的总量。
通常作为评价水体有机物污染程度的重要依据。
单位为ppm,ppm是英文parts permillion的缩写,译意是每百万分中的一部分,即表示百万分之(几),或称百万分率。
如1ppm即一百万千克的溶液中含有1千克溶质。
对同一水质,TOD/TOC =2~4,理论值为2.67。
3.3城市污水中的主要污染物1、固体污染物:溶解态(颗粒直径<1nm)、胶体态(直径介于1~200nm)、悬浮态(直径大于200nm)。
2、有机污染物:具有可生物降解性;使水体发臭3、富营养污染物:主要指氮、磷等元素4、酸、碱、盐类污染物3.4城市污水处理方法步骤3.4.1去除固体污染物城市污水的一级处理(物理处理)处理对象:悬浮物(SS)处理方法:筛滤截留,重力分离处理构筑物:格栅(粗格栅、细格栅、超细格栅)沉砂池(曝气沉砂池、旋流沉砂池等)沉淀池(平流式、辐流式等)粗栅格曝气沉砂池辅流式沉淀池3.4.2去除胶体及有机污染物城市污水的二级处理(生物处理)处理对象:胶体和溶解性有机物(BOD, COD)处理方法:好氧生物法、厌氧生物法处理构筑物:活性污泥法(传统法,氧化沟,SBR)生物膜法(曝气生物滤池,接触氧化法)传统活性污泥法流程图曝气池氧化沟法氧化沟又名氧化渠,因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。
它是活性污泥法的一种变型。
因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动,因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。
氧化沟的水力停留时间长,有机负荷低,其本质上属于延时曝气系统氧化沟示意氧化沟和沉淀池氧化沟和转刷SBR技术装置SBR是序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法,其核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。
生物膜法生物膜法处理废水就是使废水与生物膜接触,进行固、液相的物质交换,利用膜内微生物将有机物氧化,使废水获得净化,同时,生物膜内微生物不断生长与繁殖。
生物膜法与活性污泥法最大的区别在于生物载体(填料)的引入。
生物载体(填料):固体表面(砾石,焦炭,石英砂,陶粒,塑料板、管、环,化学纤维丝、束、团)。
在有氧的条件下,使污水与生物载体表面对流接触,经过一段时间后,生物载体表面被一层膜状活性污泥——生物膜所覆盖,这一过程工程上称为生物挂膜。
其生长过程是这样的:当有机废水或由活性污泥悬浮液培养而成的接种液流过载体时,水中的悬浮物及微生物被吸附于固相表面上,其中的微生物利用有机底物而生长繁殖,逐渐在载体表面形成一层粘液状的生物膜。
这层生物膜具有生物化学活性,又进一步吸附、分解废水中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物。
生物膜代谢示意图生物膜生长到一定时期,随着自身变厚和水利冲刷会逐渐脱落,而新的生物膜又会在填料载体表面生长。
在正常运行情况下,整个反应器的生物膜各个部分总是交替脱落的,系统内活性生物膜数量相对稳定,膜厚2~3mm,净化效果良好。
生物膜法也是人工湿地污水处理系统的基础。
3.4.3去除富营养污染物属城市污水处理的三级处理(深化处理)水体的富营养化,一般采用的指标是:水体中氮质量分数超过0.2一0.3mg/L,磷质量分数大于0.01一0.02mg/L,生化需氧量大于10mg/L,pH值7—9的淡水中细菌总数每毫升超过l0万个,表征藻类数量的叶绿素一a质量分数大于10µg/L。
防治水体富营养化首先要控制营养物质,主要是防止氮和磷进入水体。
1.除氮就生活污水而言,氮主要是以有机氮和氨氮的形式存在的,无论是有氧还是在无氧环境下有机氮都可以转化成氨氮,只是产物和速率不同而已,这样,氨氮在有氧的环境下,在亚硝酸菌和硝酸菌的作用下发生硝化反应,转化成硝态氮,这个构筑单元一般叫做好氧池,有的也叫曝气池。
硝态氮在反硝化细菌的作用下,在缺氧环境之下发生硝化反应,生成氮气释放到大气中,完成了脱氮。
这个构筑单元一般叫做缺氧池。
2.除磷大的方向是两个:生物除磷和化学除磷。
生物除磷通过聚磷菌过量的吸附游离的磷,然后通过排泥(剩余污泥)的方式排出系统,达到除磷的目的。
化学除磷就是添加含铁或铝的混凝剂如聚合氯化铝达到除磷的目的。
3.4.4去除酸碱盐类污染物属城市污水处理的三级处理(深化处理)根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。
废水中的重金属是各种常用方法不能分解破坏的,而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。
例如,经化学沉淀处理后,废水中的重金属从溶解的离子状态转变成难溶性化合物而沉淀下来,从水中转移到污泥中;经离子交换处理后,废水中的金属离子转移到离子交换树脂上;经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。