人工湿地处理污水

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经化粪池处理后的生活污水经污水收集 管网进入污水处理系统。首先进入格栅池, 格栅可以去除大的悬浮物和漂浮物。然后 进入调节池调节水质水量, 调节池有效容积 40 m3。出水进入沉淀池, 进一步去除污水 中的颗粒物。沉淀池出水经人工湿地处理 后消毒外排。
人工湿地结构
• 床体结构 • 目前国内外人工湿地系统广泛采用的基质 主要有: 土壤、碎石、沙粒、粗沙、煤渣、 多孔介质、硅灰石和工业废弃物中的一种 或几种组成的混合物。基质可以为植物和 微生物的生长提供依附表面和营养物质, 在 污水流经人工湿地时, 基质通过吸收、吸附、 沉积和过滤等作用直接去除污染物。
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。
• 在本案例的人工湿地中。该系统调试运 行处于冬季, 没有种植植物, 有机物的去除 主要通过基质吸收、吸附、沉积、过滤及 微生物的降解等作用完成。人工湿地系统 对有机物的净化效果见图2。
• 从图2可见, 进水 CODCr为183~ 267mg /L, 出水 CODCr为79~ 132 mg /L, 运行后期出 水CODCr浓度可以稳 定在100mg /L以下。 这说明该人工湿地 处理系统对有机物 的去除效果较好, 最 高去除率可以达到 85%, 达到了设计的 要求。
布水方式
• 在垂直潜流人工湿地中, 污水从湿地表 面纵向流入填料的底部, 床体处于不饱和状 态, 氧可以通过大气扩散和植物传输进入人 工湿地系统。该系统的硝化能力高于水平 潜流湿地, 可用于处理铵态氮含量相对较高 的污水。
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该工程考虑到冬季保温, 采用穿孔管布 水系统, 设置2层布水管, 其中1层布水管网 位于保温层之下, 采用阀门控制使每层布水 管网分别独立工作, 冬季霜冻期使用保温层 以下的布水管网, 其余非霜冻期使用上层布 水管网。
防渗措施
• 人工湿地污水处理系统的湿地床在运行 过程中必须防止污水污染地下水, 因此地下 防渗是设计中必须考虑的问题, 防渗材料的 选择是湿地系统的技术关键问题。 • 为防止因渗漏而造成对地下水的污染, 在平整基础上尽量不破坏原土层。湿地底 部及四周应做好防渗处理, 湿地防渗膜采用 厚度为1. 0mm的复合土工膜, 膜上下各敷设 50mm细河沙防止破坏防渗材料。
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。
2、人工湿地处理污水机理及工艺 流程设计
• 人工湿地系统水质净化技术是一种生态 工程方法, 其基本原理是在一定的填料上种 植特定的湿地植物, 从而建立起一个人工湿 地生态系统, 当污水通过系统时, 其中的污 染物质和营养物质被系统吸收和分解, 使水 质得到净化。其基本处理机理包括以下3 个 方面:
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。
• 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。
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污水处理工艺 人工湿地结构——床体结构 布水方式 保温措施 防渗措施 处理结果与分析 效益分析 结论
污水处理工艺
• 污水处理工程总占地面积0. 15 hm2, 采 用人工湿地为核心的污水处理工艺, 其污水 处理系统工艺流程如图1所示。 • 化粪池出水→格栅→调节池→沉淀池 • ↓ • 排放← 消毒池 ←人工湿地
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该垂直流人工湿地有效面积1028m2, 总 长为43. 2m, 总宽为23. 8 m。床体由2 个相 同的床体并列组成, 每个单元514m2。床体 中最底层为排水层, 厚度0. 20m, 由平均粒 径约30 mm的均匀砾石铺设。依次向上是 粗沙和细沙, 其粒径由20mm渐变至10mm, 沙层平均深度为1m。沙层上部铺设了0. 30m左右的草炭土, 可起到冬季保温的作用。 保温层上铺设了0. 20 m左右的营养土, 主要 种植植物为芦苇, 种植密度20株/m2。
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1、人工湿地简介
• 人工湿地是一种人工建造和监督控制的与自 然湿地相类似的地面, 是人为地将石、砂、土壤等 一种或几种介质按一定比例构成基质, 并有选择性 地植入植物的污水处理生态系统。人工湿地污水 处理系统源于对自然湿地的模拟, 利用自然生态系 统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现 对污水的净化。污水流经床体表面和床体填料缝 隙时, 通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸 收和微生物分解等作用使污水得到高效净化处理。
处理效果与分析
• 该工程2010年9月底建成并进行调试, 通过对人工湿地半年来进出水监测数据分 析, 可以看出经处理后的生活污水满足GB 8976 1996污水综合排放标准一级标准要求, 能够直观地反映人工湿地对污染物去除的 效果。取样口分别设置在人口湿地处理单 元的进出口。
人工湿地系统对有机物的净化
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图3可见, 进水 NH4+ - N 为18~ 27mg /L, 出水NH4+ N 为10~ 18mg /L, 在 没有种植芦苇的情况 下, NH4+ - N去除率 可达到50%。Nห้องสมุดไป่ตู้4+ N是氮存在形式中最 容易被植物吸收的, 因此在种植芦苇后, NH4+ - N去除率会有 明显增加。
人工湿地系统对TP的净化
人工湿地处理系统的类型
人工湿地处理 系统的类型
自由水面人工湿地 处理系统
垂直水流型人工 湿地处理系统
人工潜流湿地 处理系统
垂直流潜流式 人工湿地
水平流潜流式 人工湿地
垂直流人工湿地处理北方农村生活 污水工程实例
• 人工湿地作为一种生态污水处理技术, 已广泛应用在 各种污水处理场合, 并对我国小城镇和乡村中小型污水处 理作出了巨大贡献。由于其投资省、操作管理简单、运行 维护方便及美化环境的作用, 日益受到关注,特别是在广大 农村地区具有良好的应用前景。河北省承德市某农村共有 住户136户, 人口542人, 按排水定额人均日排水量为120 L, 则日排水量约65 t。村内原生活污水未经处理任意排放, 这 不仅污染地表水和地下水环境, 还极大地影响居民的生活 环境。为了适应新农村建设的要求, 承德市政府以该村为 试点, 建设污水处理系统, 大力改善农民的生活环境。村内 采用雨污分流, 雨水经管网收集后直接排放, 污水经化粪池 处理后进入人工湿地处理系统。该工程于2010年9月完工 同时投入运行。