人工湿地处理系统资料讲解

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人工湿地处理系统PPT演示文稿

人工湿地处理系统PPT演示文稿
➢ 20世纪70年代:
-- 探索人工湿地的建设与应用 ➢ 80年代以后:
-- 未把人工湿地作为处理主体,常与稳定塘系统 及天然土地处理系统联用。
➢ 90年代以后: -- 将人工湿地作为处理主体,积极探索其工艺参 数、运用范围和处理机理。
8
人工湿地处理系统的优点:
Constructed wetlands can be less expensive to build than other treatment options
(Ⅱ)潜流型人工湿地
垂直潜流人工湿地系统示意图
30
(Ⅱ)潜流型人工湿地
复合潜流人工湿地系统示意图
31
(Ⅱ)复合潜流型人工湿地
紧凑型复合潜流人工湿地系统示意图
32
(Ⅱ)潜流型人工湿地分析
➢ 优点:(与HFCWs相比)
✓ 充分运用湿地空间 ✓ 发挥系统协同作用 保温条件好;卫生条件好
➢ 缺点:(与HFCWs相比)
Operation and maintenance expenses (energy and supplies) are low
Operation and maintenance require only periodic, rather than continuous, on-site labour
第七章、人工湿地处理系统
1
1.概述 湿地系统的概念
2
滇池边的天然湿地
3
人工湿地的定义:
--人工湿地是人工建造的、可控制的和工程化的 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 来进行废水处理的。
4
滇池边的人工湿地
5
垂直流人工湿地表面布水系统

污水处理中的人工湿地处理技术

污水处理中的人工湿地处理技术

农村污水处理
农村地区污水处理一直是难题,人工湿地处理技 术为农村污水处理提供了新的解决方案。通过建 设人工湿地,可以有效处理农村生活和农业废水 ,改善农村环境质量。
人工湿地处理农村污水的方法主要包括稳定塘和 垂直流湿地。稳定塘利用自然净化能力净化废水 ,而垂直流湿地则通过植物、微生物等净化废水 中的污染物。
应用领域的拓展
农村污水处理
针对农村地区分散性、规模小的特点,开发适用于农村的人工湿 地处理系统,改善农村水环境质量。
工业废水处理
针对不同工业废水特点,研发适用于工业废水处理的人工湿地技术 ,降低废水排放标准。
城市雨水的收集与利用
利用人工湿地系统对城市雨水进行收集、净化与利用,减轻城市排 水压力,实现雨水资源化利用。
THANK YOU
感谢各位观看
技术创新与改进
高效藻类水处理技术
01
通过优化藻种和环境条件,提高藻类对污染物的吸收效率,降
低处理成本。
纳米技术在人工湿地中的应用
02
利用纳米材料和纳米技术提高湿地填料的吸附性能和微生物活
性,增强污水处理效果。运用物联网、大数据和人工智能等技术,实现对人工湿地的实
时监测与智能控制,提高运行效率。
城市污水处理
城市污水处理是人工湿地处理技术的重要应用领域之 一。通过建设人工湿地,可以有效处理城市生活和工
业废水,降低污染物排放,改善城市水环境。
输标02入题
人工湿地处理技术应用于城市污水处理的主要优势在 于低成本、低能耗、高效率,同时还能美化城市环境 ,提高生态效益。
01
03
人工湿地处理城市污水的效果显著,可以有效去除 COD、BOD、SS、重金属等污染物,提高水质,满

人工湿地污水处理技术简介

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
*
人工湿地的分类
*
自由表面流 人工湿地
地的分类
*
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
*
人工湿地一般由五部分组成:
人工湿地的组成
*
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
*
人工湿地的组成
*
基质
微生物
动物
水体
水生植物
某潜流型人工湿地
*
人工湿地的分类
*
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
*
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
*
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。
*
人工湿地的净化机理
*
重金属的去除
人工湿地的净化机理
*
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。

复合人工湿地处理资料整理版

复合人工湿地处理资料整理版

人工湿地处理污染河水的研究进展关艳艳等目前,国内外研究的人工湿地类型主要有表面流人工湿地、潜流人工湿地以及组合人工湿地系统 3 类。

其中潜流人工湿地根据水流形态又分为水平流和垂直流两类。

Dongqing Zhang 等人比较了国内表面流、水平潜流、垂直潜流和组合系统的人工湿地运行数据,指出组合系统对TSS,BOD5,COD 和TP 的去除率是最高的。

相对于垂直潜流系统,水平潜流湿地对BOD5和TP 的去除率较高,对TN 的去除则呈现出明显的优势,而垂直潜流系统对TSS 有较高的去除率。

2.1 表面流人工湿地表面流人工湿地(SF)是各类型湿地中最接近自然湿地的一种。

绝大部分有机物的去除是由长在植物水下茎、杆上的生物膜来完成,因而不能充分利用填料及丰富的植物根系目前国内较少采用,具体到应用表面流人工湿地处理污染河水,这方面的研究就更少了。

2.2 潜流人工湿地潜流人工湿地常用的植物有香蒲、芦苇、风车草、再力花、灯芯草等。

在美国,大约40%的潜流型湿地只种植香蒲一种植物。

欧洲国家多数种植芦苇,也有一些是种植多种植物的系统。

我国潜流人工湿地系统多采用多种植物交叉栽种。

2.2.1 水平潜流人工湿地水平潜流人工湿地(HF)系统污水在填料床内部流动,水位较深,可以充分利用填料表面、植物根系上生长的生物膜和丰富的植物根系、表土层以及填料的截留等作用,处理效果较好。

同时,该种系统的保温性较好、处理能力受气候影响小、卫生条件好,是国内外应用最广泛的人工湿地系统。

香蒲根系发达,植株较矮,去污能力强,特别是应用在人工湿地系统中时对氮和磷去除能力较强,适合用于人工湿地污水处理系统,特别是处理低浓度废水,而其处理高浓度废水还有待进一步的研究。

在TN 的去除中硝化菌和反硝化菌占据重要作用,并且这两种菌对温度的变化较为敏感,而有机物的去除主要通过植物的吸收和微生物的转化,填料介质对磷的物理截流占总除磷量的70%左右,SS 的去除主要是植物根系和填料的吸附和截流作用,所以,温度的变化对氨氮的去除有较明显的影响,对COD、TP、SS 的影响不明显。

人工湿地

人工湿地

人工湿地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。

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。

人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点,非常适合中、小城镇的污水处理。

人工湿地处理系统可以分为以下几种类型:(1)自由水面人工湿地处理系统;(2)人工潜流湿地处理系统。

(3)垂直水流型人工湿地处理系统。

[编辑本段]人工合成湿地类型地表流人工湿地潜流式人工合成湿地人工湿地的核心技术是潜流式湿地。

一般由两级湿地串联,处理单元并联组成。

湿地中根据处理污染物的不同而填有不同介质,种植不同种类的净化植物。

水通过基质、植物和微生物的物理、化学和生物的途径共同完成系统的净化,对BOD、COD、TSS、TP、TN、藻类、石油类等有显著的去除效率;此外该工艺独有的流态和结构形成的良好的硝化与反硝化功能区对TN、TP、石油类的去除明显优于其他处理方式。

主要包括内部构造系统、活性酶体介质系统、植物的培植与搭配系统、布水与集水系统、防堵塞技术、冬季运行技术。

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。

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。

人工湿地处理系统

人工湿地处理系统
➢ 20世纪70年代:
-- 探索人工湿地的建设与应用 ➢ 80年代以后:
-- 未把人工湿地作为处理主体,常与稳定塘系统 及天然土地处理系统联用。
➢ 90年代以后: -- 将人工湿地作为处理主体,积极探索其工艺参 数、运用范围和处理机理。
人工湿地处理系统的优点:
Constructed wetlands can be less expensive to build than other treatment options
10mg/L,TSS<10mg/L,NH3-N<2mg/L (2)垂直流人工湿地比水平流具有更高的处理效率 (3)系统的氧传递速率最低也有28gO2/m2·d,如设
计合理,还能达到更高的传递速率 (4)2m2的系统面积就可将单人产生的污水处理到
理想水平 (5)单级或双级系统出水可与HF-VF联用系统出水相当
植物吸收及其收获而去除 有机基质的吸附和阳离子交换作用 氨的挥发 硝化-反硝化作用
--其中微生物的硝化-反硝化作用是脱氮的主要过程 --其中氧的供应和碳源数量与质量是限制性因子
(3)氮的去除
NH3
N2+N2O
[空气]
Org-N
NH4+ NO2 -
[水体]
NO3-
NH4+
NO3-
水力负荷和水力停留时间
3、人工湿地的种类
人工湿地的分类
(Ⅰ)自由水面人工湿地
(Ⅱ)潜流型人工湿地
水平潜流 垂直流 复合流
(Ⅰ)自由水面人工湿地
自由水面人工湿地系统示意图
(Ⅰ)自由水面人工湿地
➢分类(优势水生植物种类)
自由表面 人工湿地
挺水植物系统 浮水植物系统 沉水植物系统

人工湿地处理系统

人工湿地处理系统

二.人工湿地分类
根据湿地中主要植物形式人工湿地 可分为: 1.浮游植物系统; 2.挺水植物系统; 3.沉水植物系统。 其中沉水植物系统还处于实验室研 究阶段,其主要应用领域在于初级处理 和二级处理后的精处理。浮游植物主要 用于N、P去除和提高传统稳定塘效率。 目前一般所指人工湿地系统都是指挺水 植物系统。
白泥坑人工湿地污水处理系统位于深 圳市宝安县白泥坑村南500m处。水系 沿山角流向海湾属海洋性气候。占地 面积189亩,日处理量3100m3/d废水 。
经过近两年的试验运转,出水效果较好。除 氨氮指标效果不明显外;其余指标均能达到 国家规定的二级处理排放标准。该工程无动 力消耗,管理较方便,除每月作一次水质监 测外,平时无需其它管理。从外观看,进水 水质略显浑浊,但无色无臭,是一个村镇排 出的生活污水及少量村办企业的废水汇合而 成。其运行费用为0.02元/m3仅为传统活性 污泥法的10%。
基质的物理化学作用主要是填料对磷的吸 收、过滤和与磷酸根离子的化学反应,因填 料不同而存在差异。
但填料对磷的这种吸附和沉淀作用并不是 永久性的,而是部分可逆的。植物的生长状 况也直接影响到去除效果的好坏,在春季和 夏季,植物生长迅速,生物量增加,对磷的 吸收加快,出水中磷含量减少,而在秋季植 物枯萎后,吸收速度放慢,冬季死亡的植株 会释放磷到湿地中,致使出水磷含量上升, 无机磷含量甚至高于进水。
2.潜流人工湿地(SSFCW)系统中,污水 在湿地床中流过,因而能充分利用湿地 中的填料,并且卫生条件好于表面流人 工湿地。
•表面流人工湿地 •潜流人工湿地
根据污水在湿地中水流方向的不同, 人工湿地可分为:水平流人工湿地和 垂直流人工湿地。
1.水平流人工湿地(HSFCW)系统。污 水以近水平流方式在系统表面以下流 向出口。

人工湿地污水处理知识讲解

人工湿地污水处理知识讲解
人工湿地污水处理系统
系统介绍+案例借鉴 净化机理+出水水质 湿地规模+经济指标 总体布局+分区引导
1
人工湿地——漳河市政污水生态处理
1、系统介绍&案例借鉴
人工湿地:
与自然湿地相对应,人工湿地是有人工建造或改造的湿地。 自然湿地一般没有填充基质、安装排水喜用、改变流态或物理特性等人为调控措施。 不鼓励改造或直接利用自然湿地进行污水处理。 人工湿地作为污水处理设施,一般深度均一、形状规则,建设在污染源附近地势较高、原来不存在自然湿地的地方。
人工湿地处理系统的应用范围:
人工湿地已被广泛应用于处理城市暴雨径流、生活污水、工业废水、农业废水、农业排水和矿山酸性排水等。 在人工湿地污水处理系统中,为满足排水和回用要求,以人工湿地为主要处理单元,同时还需要结合预处理或后续 处理工艺对污水进行预处理和深度处理。
2
人工湿地——漳河市政污水生态处理
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。
潜流型符合人工湿地主要包括设施、垂直流生态滤床、污泥 感化滤床及湿地湾,总面积约11预处理00m²。
对于传统污水处理厂,发展潜流型复合人工湿地治污技术可 以为社会节约大量资金,适于在我国广大的农村及偏远地区旅游 区推广,将产生极大的环境和生态效应 且该设施属于分散处理系 统,与自然界更加协调,并且位于旅游区,能够有助于增强游客 的环保意识,加强环保事业的公众参与度。
莲花岛临湖建成农家乐及旅游服务中心,接待能力为 4 000 ~5 000 人/d。农家乐及旅游服务中心运营后将产 生 20 ~30 m³/d 的生活污水。为了保护阳澄湖水质和生态环境,宜建设生态型污水 处理系统。

人工湿地污水处理系统设计-基础

人工湿地污水处理系统设计-基础

人工湿地污水处理系统设计-基础一、人工湿地系统人工湿地污水处理系统由预处理单元和人工湿地单元组成。

通过合理设计可将BOD5、SS、营养盐、原生动物、金属离子和其他物质处理达到二级和高级处理水平。

预处理主要去除粗颗粒和降低有机负荷。

构筑物包括双层沉淀池、化粪池、稳定塘或初沉池。

人工湿地中的流态采用推流式、回流式、阶梯进水或综合式。

二、人工湿地构成绝大多数人工湿地由五部分构成:1、基质:具有透水性,如土壤、砂、砾石;2、水体:(在基质表面上或下流动的水);3、植物:适于在饱和水和厌氧基质中生长,如芦苇;4、动物:无脊椎或脊椎动物;5、微生物:好氧或厌氧微生物种群。

三、人工湿地净化废水的机理与功能1、人工湿地净化废水的机理人工湿地是由基质、水体、植物、动物和微生物组成的生态系统。

生活在土壤中的微生物(细菌和真菌)在有机物的去除中起主要作用,湿地植物的根系将氧气带入周围的土壤,但远离根部的环境处于厌氧,形成处理环境的变化带,这就加强了人工湿地去除复杂污染物的能力。

大部分有机物的去除是靠土壤中的微生物,但某些污染物如重金属、硫、磷等依赖于土壤和植物的作用。

通俗地说,人工湿地对废水的处理综合了物理、化学、生物的三种作用。

湿地系统成熟后,填料表面和植物根系将因大量微生物的生长而形成生物膜。

废水流经生物膜时,大量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去除。

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,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。

2、人工湿地的净化功能人工湿地是利用与自然生态系统相似的物理、化学、生物的三重协同作用来实现对污水的净化技术。

(1)物理作用:过滤和沉淀,除去含有C、N、P的有机及无机颗粒物和悬浮固体;(2)化学作用:吸附和絮凝,可溶性的有机化合物阴离子( PO43-)和阳离子(重金属阳离子);(3)微生物作用:氧化-还原反应,吸收降解;(4)植物作用:气体运输作用,植物吸收;根系有利于微生物繁殖;(5)挥发作用:挥发性有机物(VOC)四、人工湿地工程设计天然湿地通常是脆弱的生态系统,污染物会使其不堪重负,设计时应根据废水处理的目的来建造湿地。

水污染控制技术——垂直潜流人工湿地系统 ppt课件

水污染控制技术——垂直潜流人工湿地系统  ppt课件

ppt课件
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人工湿地生态系统
ppt课件
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垂直潜流人工湿地系统
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。
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垂直潜流人工湿地系统剖面图:
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垂直流人工湿地系统的原理机制:
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谢谢!
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2013年9月30日
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垂直流人工湿地系统的应用:
总体来说,我国人工湿地建设和应用的步伐还是相对缓慢,其所取得 的成果也属鲜见,这与人工湿地本身的特性是分不开的,与我国目前 人工湿地建设和管理的体制也有较大的关系。
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萍乡市芦溪县南坑人工湿地污水处理工程
建设时间:2009 年7 月 工程工艺:氧化塘+水平潜流+垂直潜流 污水类型:城镇生活污水+农业面源污染 处理能力:5000m3/d 占地面积:9000m2 达标要求:GB18918-2002 一级B 标准 目前状况:正常运行,出水部分满足地表III 类要求
调控潜流型人工湿地的净化功能以及符合城市景观建设的需要;同时 建造适宜的湿地生态系统,使植物良好生长,充分发挥其各种功能。 ② 在系统地研究潜流型人工湿地中微生物种类分布规律和作用机制的基 础上,通过高效微生物的筛选,人为适当地改造湿地微生物群落结构 并调控湿地系统的净化过程,从而提高人工湿地系统的高效运行效果。 ③ 通过对基质进行筛选或人工合成,提高人工湿地对磷的持续去除效果。 ④ 应用生态工程的原理和方法对人工湿地系统进行构建和调整,以利于 湿地正常功能的运作和生态系统服务的可持续性。

人工湿地处理机理

人工湿地处理机理

人工湿地处理机理人工湿地是一种模拟自然湿地的人工建造系统,通过植物、土壤和微生物的共同作用,对废水进行净化和处理。

它被广泛应用于城市污水处理、工业废水处理、农业面源污染治理等领域。

本文将介绍人工湿地处理的机理和作用,以及其在环境保护中的重要性。

一、人工湿地处理机理1. 植物吸收和转化:人工湿地中的植物是处理过程中的核心组成部分。

植物的根系能够吸收废水中的营养物质,如氮、磷等,并将其转化为生物质。

同时,植物的叶片通过蒸腾作用,促进水分的蒸发,提高废水的处理效率。

2. 微生物降解:湿地土壤中富含各种细菌、真菌和其他微生物。

这些微生物通过吸附和生物化学反应,将废水中的有机物质转化为无机物质,如二氧化碳和水。

微生物还能够降解废水中的有毒物质,减少对环境的污染。

3. 土壤过滤:人工湿地中的土壤层起到过滤作用,可以去除废水中的悬浮颗粒、悬浮有机物和一部分溶解有机物。

土壤颗粒具有吸附能力,可以吸附废水中的一些污染物质,如重金属离子和有机物。

4. 水位调节:人工湿地通过调节水位,控制湿地中的氧气供应和水力条件,促进微生物的生长和活动。

适当的水位调节可以提高湿地的氧化还原环境,有利于处理废水中的有机物和氮磷等营养物质。

二、人工湿地的作用1. 水质净化:人工湿地可以去除废水中的悬浮颗粒、有机物和营养物质,提高水质的稳定性和透明度。

同时,它还能够去除废水中的重金属离子和有害物质,减少对水生生物的毒害。

2. 水量调节:人工湿地能够调节降雨和径流的过程,减缓洪峰流量,防止洪水的发生。

同时,它还能够提供一定的水源,维持湿地生态系统的稳定性。

3. 生物多样性保护:人工湿地提供了丰富的生境和食物资源,吸引了大量的鸟类、昆虫和其他动植物栖息和繁殖。

它可以促进生物多样性的增加,保护珍稀濒危物种的栖息地。

4. 美化环境:人工湿地的建设可以改善城市和农村的环境质量,增加绿色景观和生态空间。

它可以净化空气、降低气温,为居民提供一个清新、舒适的生活环境。

《人工湿地处理技术》课件

《人工湿地处理技术》课件

农村污水处理
总结词
人工湿地技术在农村污水处理中具有投资少、运行维护简单等优势,有助于改善农村环境 卫生。
详细描述
针对农村地区缺乏集中污水处理设施的问题,人工湿地技术为农村提供了有效的污水处理 解决方案。通过建设小型人工湿地,将生活污水进行净化处理,达到排放标准或回用要求 。
案例
江苏省某农村地区采用人工湿地技术处理生活污水,实现了污水治理与资源化利用,改善 了当地生态环境。
酸碱中和
湿地中的植物和微生物对水质的酸碱度进行调节 。
吸附
湿地中的土壤和植物根系对重金属和其他溶解性 物质进行吸附。
生物作用
吸收
湿地中的植物通过根部吸 收水分和营养物质,从而 吸收污染物。
转化
湿地中的微生物将有机污 染物转化为无害或低毒性 的物质。
降解
湿地中的微生物和植物对 有机物进行降解,将其分 解为二氧化碳和水。
制和自动调节。台相关政策,为人工湿地技术的推广和应用提供政策支持 。
加大资金投入
设立专项资金,支持人工湿地技术的研发、示范和推广项目。
税收优惠与贷款扶持
对采用人工湿地技术的企业和项目给予税收优惠和贷款扶持,降 低其投资成本。
社会认知与推广普及
宣传教育
通过媒体、宣传册、科普讲座等 形式,提高公众对人工湿地处理 技术的认知度和接受度。
高的净化效果。
04 人工湿地处理技术的应用案例
CHAPTER
城市污水处理
总结词
案例
人工湿地技术在城市污水处理中发挥 了重要作用,有效解决了城市水污染 问题。
北京市某污水处理厂采用人工湿地技 术处理城市污水,经过湿地净化后的 水质达到国家排放标准,有效保护了 周边水体和生态环境。

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。

人工湿地知识汇总

人工湿地知识汇总

关于设计和运行问题的描述:生物和水力复杂性 加大了对其处理机制、工艺动力学和影响因素的 认识理解,设计运行参数不精确,因此常由于设 计不当使出水达不到设计要求或不能达标排放, 有的人工湿地反而成了污染源。 另外,据已有数据,当上下表面植物密度增大时, 人工湿地系统处理效率提高,在达到其最优效率时, 需2~3个生长周期,所以需建成几年后才达到完 全稳定的运行。因此,人工湿地技术最大问题在 于缺乏长期运行系统的详细资料。
人工湿地另一个分类方法
a)小型人工湿地污水处理工程的日处理能力<3000m3/d: b)中型人工湿地污水处理工程的日处理能力3000~10000m3/d: c)大型人工湿地污水处理工程的日处理能力≥10000m3/d。 备注:下限值含该值,上限值不含该值。
人工湿地的选型
人工湿地的功能介绍
1)沉淀和过滤: SS的去除主要靠物理沉淀、过滤作用; 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。
2)微生物代谢: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。 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
5、人工湿地系统可由一个或多个人工湿地单元组成,人工湿地单 元包括配水装置、集水装置、基质、防渗层、水生植物及通气装 置等。
人工湿地的设计
1)
水质和水量
进水水质:1)当处理对象为集中式污水处理厂出水时,进水应达到当地水污染 物排放标准。2)当处理对象为河湖水、农田退水时,进水应优于当地水污染物 排放标准。3)
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2.CWs去除污染物机理
人工湿地具有独特而复杂的净化机理, 利用基质—微生物—植物复合生态系统的物 理、化学和生物的三重协调作用,通过过滤、 吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物 分解来实现对废水的高效净化。同时,通过 营养物质和水分的生物地球化学循环,促进 绿色植物生长并使其增产,实现废水的资源 化和无害化。
➢ 缺点:
相同处理效率,占地面积大于潜流湿地 冬季结冰;夏天会孳生蚊蝇,散发臭味 有传播病菌的可能
(Ⅱ)潜流型人工湿地
水平潜流人工湿地系统示意图
(Ⅱ)潜流型人工湿地
垂直潜流人工湿地系统示意图
(Ⅱ)潜流型人工湿地
复合潜流人工湿地系统示意图
(Ⅱ)复合潜流型人工湿地
紧凑型复合潜流人工湿地系统示意图
(1)悬浮物(SS)的去除
➢ 去除区域:进口处5~10cm内完成
➢ 机理: 基质层的填料 植物的根、茎 腐殖层
“过滤、拦截”作用
结论:SS去除效率高低,取决于污水同植物与填料的接 触程度
(2)有机物的去除
➢ 降解主体: 兼性细菌;厌氧细菌;好氧细菌
(3)氮的去除
➢ 去除途径:
植物吸收及其收获而去除 有机基质的吸附和阳离子交换作用 氨的挥发 硝化-反硝化作用
说明 微生物和植物体内
主要存在形式总量(I) = 出水输出磷的量(E) + 作物吸收磷 的量(T)+土壤截留磷的量(A)
湿地除磷特性
无机磷 生异 物养 吸降 收解
物化吸附
Ca、Fe、Al、Mg的氧化物或氢氧化物
共沉淀
过饱和CaCO3
吸收
➢ 问题:
存在富集而饱和的问题 新增重金属离子对微生物种群的胁迫作用
(7)细菌的去除
➢ 去除途径:
基质层的沉降截留作用 植物根系的某些分泌物的灭活作用 光照杀菌
➢ 影响因素:
水力负荷和水力停留时间
3、人工湿地的种类
人工湿地的分类
(Ⅰ)自由水面人工湿地
(Ⅱ)潜流型人工湿地
水平潜流 垂直流 复合流
(Ⅰ)自由水面人工湿地
自由水面人工湿地系统示意图
(Ⅰ)自由水面人工湿地
➢分类(优势水生植物种类)
自由表面 人工湿地
挺水植物系统 浮水植物系统 沉水植物系统
各类废水 N、P的去除 N、P的去除
Free surface flow wetlands
(Ⅰ)自由水面人工湿地
➢ 优点:
--投资及运行费用低;建造、运行和维护简单
(5)难降解有机物的去除
➢ 去除途径: 微生物的降解作用: --土壤中微生物种类比污水处理构筑物中多得多 微生物群落与植物群落的协同作用 --有研究发现:芦苇可直接吸收一些难降解的有 机物
(6)金属离子的去除
➢ 去除途径:
植物吸收和微生物富集作用 土壤胶体颗粒的吸附作用(离子交换) 与S2-形成硫化物沉淀
Operation and maintenance expenses (energy and supplies) are low
Operation and maintenance require only periodic, rather than continuous, on-site labour
➢ 20世纪70年代:
-- 探索人工湿地的建设与应用 ➢ 80年代以后:
-- 未把人工湿地作为处理主体,常与稳定塘系统 及天然土地处理系统联用。
➢ 90年代以后: -- 将人工湿地作为处理主体,积极探索其工艺参 数、运用范围和处理机理。
人工湿地处理系统的优点:
Constructed wetlands can be less expensive to build than other treatment options
--其中微生物的硝化-反硝化作用是脱氮的主要过程 --其中氧的供应和碳源数量与质量是限制性因子
(3)氮的去除
NH3
N2+N2O
[空气]
Org-N
NH4+ NO2 -
[水体]
NO3-
NH4+
NO3-
图 人工湿地氮循环示意图
[土壤]
(4)磷的去除
➢ 人工湿地中磷的存在形式
存在形式 有机磷化物 不溶性磷酸盐 可溶性磷酸盐
They can be built to fit harmoniously into the landscape
They provide numerous benefits in addition to water quality improvement, such as an environmentally sensitive approach that is viewed with favor by the general public
(Ⅱ)潜流型人工湿地分析
➢ 优点:(与HFCWs相比)
✓ 充分运用湿地空间 ✓ 发挥系统协同作用 保温条件好;卫生条件好
➢ 缺点:(与HFCWs相比)
-- 投资费用高
处理效率高
Constructed Wetlands
➢ 垂直潜流人工湿地发展 垂直潜流人工湿地的分类: (1)第一代:间歇式(潮汐流) (2)第二代:连续式(连续流) 运用范围: --城市污水;农村污水;郊区独立住宅污 水;休闲娱乐污水;垃圾渗滤液
湿地植物/漂浮生物/ 微生态结构吸收
有机磷
土壤、根系层、 沉积/直接截留 填料床
物化吸附、共沉淀 生物吸收、直接截留
➢ 除磷填料最近研究进展: 矿物填料: 方解石;页岩;赭石;风钢渣等 新问题:出水pH上升;有其它物质溶出
饮用水处理剩余物: --出水pH稳定;无其它物质溶出;符合循环经济的 观点
Wetlands are able to treat wastewaters with low organic load (too low for activated sludge)
They facilitate water reuse and recycling
They provide habitat for many wetland organisms
第七章、人工湿地处理系统
1.概述 湿地系统的概念
滇池边的天然湿地
人工湿地的定义:
--人工湿地是人工建造的、可控制的和工程化的 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 来进行废水处理的。
滇池边的人工湿地
垂直流人工湿地表面布水系统
人工湿地发展史:
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