三种人工湿地填料对生活污水的净化效果(重要)

三种人工湿地填料对生活污水的净化效果

摘要：在人工湿地模型试验中，使用页岩陶粒、石灰石、沸石为填料，对生活污水进行处理，分析了3种填料的物理、化学性能，研究了它们对污水处理效果的影响。结果表明：对COD的去除效果：页岩陶粒>石灰石>沸石；对TP的去除效果：沸石>页岩陶粒>石灰石；对TN的去除效果：沸石>页岩陶粒>石灰石；对NH3-N的去除效果：沸石>页岩陶粒>石灰石。

关键词：污水处理技术；人工绿地；页岩陶粒；石灰石；沸石

The Purification Effect of Constructed Wetland with Three Kinds of Packing Materials on

Domestic Sewage

Abstract: Domestic sewage was treated in the constructed wetland model with three kinds of packing materials，including shale pottery grain，lime stone，and zeolite．The physical and chemical properties of those three filling materials and their effects on wastewater treatment were analyzed．The results were as follows：the ran k of removal efficiency of COD of the three materials Was shale pottery grain>lime stone>zeolite；the rank of removal efficiency of TP of the three materials Was zeolite>shale pottery grain>lime stone；the rank of removal efficiency of TN of the three materials was zeolite> shale pottery grain>lime stone：the rank of removal efficiency of NH3-N of the three materials Was zeolite> shale pottery grain>lime stone．

Key words: wastewater treatment technology；constructed green land；shale pottery grain；lime stone；zeolite

1. 前言

1.1 人工湿地的现状

人们的生活水平得到了不断地提高,但同时必须指出的是,全球的环境也被严重污染了。随着全球污染的加剧,环境的恶化,水资源供需矛盾日益突出,对于正处于经济高速发展时期的我国,这一问题尤为突出。特别是近年来随着工业化和城市化的提高,工业污水和城市生活污水的排放量不断增加,在许多城市出现了严重的水污染,已经严重地制约了经济的发展。传统的生化二级处理场限于投资和运行费用过高,难以在中小城市推广,已建成的污水处理场也远远不能满足污水处理的要求。因此,发展和推广简便有效的污水处理技术是改变目前水资源缺乏状况的一条重要途径。人工湿地是本世纪七十年代蓬勃兴起的一种处理污水的方式,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,通过一系列的物理的、化学的以及生物的途径净化污水。应用人工湿地处理污水,其投资和日常运行费用仅为常规二级污水处理场的1／10～1／2和1／5～1／3 ,但其出水水质可达到或超过二级污水处理水平,且适用面广,除处理城镇生活污水外,也能广泛应用于农业、畜牧业、食品等工农

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业废水的处理。[1]

2011年2月2日是第十五个“世界湿地日”，今年的主题是“湿地与森林”。国家林业局表示，今年我国将进一步加强湿地资源保护，将大力推进湿地保护立法和制度建设，建立健全湿地生态效益补偿制度；深入实施湿地保护工程，加快构建湿地保护长效机制；研究建立湿地生态系统健康、价值和功能评价指标体系；加强国际重要湿地建设和管理，促进湿地公园健康发展。

1.2 人工湿地的功能

1.2.1 水分调蓄功能。

水分调节是湿地重要的生态功能之一。湿地具有巨大的渗透和蓄水功能。湿地的形成对当地地下水的补给和调蓄产生了重要作用。

1.2.2 气候调节功能。

湿地是一种重要的水源地，通过水面的热量和水汽交换对区域环境产生影响。湿地呈孤岛状分布于荒漠景观中，形成干旱区特殊的“湿岛”效应，对湖区周边的气候有一定的湿润作用和降温效应，湿地面积变化对沙尘暴、浮尘等气候灾害具有一定的抑制作用。

1.2.3 生物多样性维持功能。

生物多样性是人类赖以生存的重要物质基础，湿地复杂的生态系统结构和景观格局的异质性可为不同的生态位的物种提供多样性生境。水域生态系统的生物多样性除了可以有效地保证生态系统的稳定、发挥生态价值外，也是生态系统中物种的重要基因库，能增加种群的遗传多样性，还能创造出一个植物区系和动物区系协调共存的生境，提高水域生态系统的价值。

1.2.4 科学考察、休闲旅游功能。

湿地特殊的地貌和气候特征，使其形成了由石漠、沙漠、沼泽、滩涂和水域等组成的多样化荒漠景观类型，植被分布也形成了旱生、沙生、盐生、湿生、水生等多种类型的植物群落，其丰富的荒漠植物群落和荒漠景观类型区，具有重要的旅游价值。[2]

1.3 人工湿地的对有机污染物的去除途径及影响因素

一般认为，有机污染物在湿地系统中的去除主要是通过3种途径：第一是较大的不溶性有机颗粒团经沉降过滤被滤料与植物截留，并可部分被微生物降解；第二是污水中的可溶性有机物可被植物根系与填料表面上的生物膜吸附、吸收和代谢作用；第三是通过对填料的定期更换和植物收割将新的有机体从湿地中去除。[3]人工湿地中有机污染物降解机理的影响因素素众多，主要涉及生物因素(植物、微生物及酶)、化学因素(如溶解性有机质、氧化还原条件、溶解氧等)及工程因素(水流特性、填料空隙度、停留时间、水力负荷和水位等)等，这些因素之问存在复杂的耦合关系。[4]湿地植物种类、微生物活