RLHB云南省礦山污水處理設(shè)備

RLHB云南省礦山污水處理設(shè)備

人工濕地系統(tǒng)是將污水引到人工建造的類似于沼澤的濕地上,在一定的填料上種植特選的植物,形成一個*的動植物生態(tài)環(huán)境,利用植物的根脈和其周圍土壤微生物來聯(lián)合對污水進行處理,污水流經(jīng)濕地時大量的污染物被填料和植物根系阻擋截留,有機污染物和NP等則通過生物膜的吸收、同化及異化作用而被除去。根據(jù)污水在濕地床中流動的方式可分為3種類型:垂直流人工濕地、潛流式人工濕地、表面流人工濕地。

1.2人工濕地污水處理技術(shù)的特點

人工濕地對污水的處理綜合了物理、化學(xué)和生物的三種作用,充分利用地下人工介質(zhì)中棲息的植物、微生物、植物根系以及介質(zhì)所具有的物理、化學(xué)特性將污水凈化,是一種天然凈化與人工處理相結(jié)合的復(fù)合工藝,能夠大限度地利用生物循環(huán)鏈條,減少化學(xué)化工投入。與其他污水處理技術(shù)相比,人工濕地技術(shù)投入少、運行費用低,在我國又要發(fā)展經(jīng)濟,同時還要改善環(huán)境,百業(yè)待興的形勢下,使用一些低成本的處理技術(shù)符合中國國情,與傳統(tǒng)污水處理工藝相比有以下優(yōu)點：①投資和運行費用低；②設(shè)備及工藝簡單;③可緩沖對水力和污染負(fù)荷的沖擊。

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人工濕地對污水的凈化機理研究進展

在20世紀(jì)70年代，人工濕地處理系統(tǒng)大多利用原有的天然濕地，將天然濕地系統(tǒng)與人工建造的氧化塘處理系統(tǒng)結(jié)合起來，既保持了天然濕地的原有結(jié)構(gòu)，又提高了氧化塘系統(tǒng)的處理效果；80年代以后，人工濕地發(fā)展為由人工建造的、以不同粒徑的礫石等為填料基質(zhì)，并種植有一定去污能力植物的處理系統(tǒng)，這樣的構(gòu)建模式使得人工濕地進入了規(guī)模性的應(yīng)用階段。國外對人工濕地污水處理技術(shù)研究開展較早，早可以追溯到1903年建在英國約克郡Earby的濕地系統(tǒng)，它持續(xù)運行到1992年;1953年，德國Seidel在研究中發(fā)現(xiàn)，蘆葦通過其根區(qū)產(chǎn)生微生物活性的區(qū)域作為生化反應(yīng)器來轉(zhuǎn)化、降解有機物，可以去除污染物。我國在濕地處理廢水方面起步較晚,近年來也開始進行濕地處理污水技術(shù)研究。大量的研究表明,人工濕地處理污水的內(nèi)在機制主要是依靠系統(tǒng)中基質(zhì)——水生植物——微生物的物理、化學(xué)、生物的三者間協(xié)同作用,通過基質(zhì)過濾吸附、沉淀、離子交換、植物的吸收與微生物的代謝活動來實現(xiàn)污水的凈化。

2.1有機物的去除機制

人工濕地對有機物具有較強的凈化能力,土壤有巨大的比表面積,在土壤顆粒表面形成一層生物膜,污水流經(jīng)顆粒表面時，大量的SS被填料和植物根系阻擋截留,不溶性的有機物通過在濕地基質(zhì)中的沉淀、過濾、吸附作用,很快被截留,然后被微小生物利用;可溶性有機物通過植物根系生物膜的吸附、吸收及微生物的代謝過程而被分解去除。在土壤好氧區(qū),有機物被好氧菌分解為二氧化碳和水;在厭氧區(qū)有機物被厭氧菌通過發(fā)酵作用分解為二氧化碳和甲烷污水中的大部分有機物終被異養(yǎng)微生物轉(zhuǎn)化為微生物體、二氧化碳、甲烷和水、無機氮、無機磷。

人工濕地對C0D、BOD有較高的去除率，大多數(shù)處理系統(tǒng)的去除率為80%-90%。國內(nèi)對人工濕地凈化城市污水的研究表明,在進水濃度較低的情況下人工濕地對BOD的去除率可達(dá)85%-95%,對C0D的去除率達(dá)80%,處理出水BOD的濃度在10mg/L左右，SS小于20mg/LCOD和BCD的去除率與各種微生物數(shù)量有明顯的相關(guān)性,說明有機物的去除主要是微生物的作用。

2.2氮的去除機制

大量研究表明:人工濕地中的氮主要是通過微生物的硝化和反硝化作用、植物的吸收、氨的揮發(fā)以及基質(zhì)的吸附和過濾等過程而去除。氮在污水中主要以有機氮和無機氮兩種形態(tài)存在,無機氮可以被人工濕地中的植物吸收,合成植物蛋白質(zhì),后通過收割植物從濕地系統(tǒng)中去除。但這一部分氮僅占總氮量的8%~16%。人工濕地系統(tǒng)的有機氮在微生物的作用下比較容易轉(zhuǎn)化為NH3—N易引起地表水體富營養(yǎng)化,是需要有效去除的重要污染指標(biāo)。吳振斌等研宄發(fā)現(xiàn)，濕地土壤的脲酶活性與N的去除率有較明顯的正相關(guān)性,認(rèn)為可把根區(qū)土壤中脲酶活性作為人工濕地去除污水含氮污染物效果的評價指標(biāo)。

人工濕地對N的去除率并不是很高，一般在50%左右。但有研宄發(fā)現(xiàn)，人為提高濕地中BOD:NChN之比（如添加秸稈或甲醇）氮的去除率將大大提高，能從30%左右上升至80%~90%,原因是BOD:NO3—N比值太低時不利于反硝化作用的進行,當(dāng)比值上升到2.3時,反硝化率達(dá)到大值。Bake研宄表明，處理含有機碳低、硝酸鹽氦高的廢水可直接用C:N比來表示NO3-N的去除率，當(dāng)C：N>5:1時,反硝化速度大。

2.3磷的去除機制

大量研究表明,人工濕地對磷的去除是通過植物的吸收、微生物的積累同化和基質(zhì)的吸附沉淀等共同作用完成的。首先污水中的無機磷在植物的吸收和同化作用下，被合成ATP、DNA和RNA等有機成分，后通過對植物的收割而將磷從系統(tǒng)中去除;其次磷為微生物正常代謝所需要,有機磷和溶解性較差的磷被磷細(xì)菌轉(zhuǎn)化為溶解性無機磷,有利于植物的吸收;再次被介質(zhì)(土壤或填料)通過吸附或離子交換作用而去除,土壤中所含鐵、鋁、鈣化合物的含量影響介質(zhì)的吸附容量。后聚磷菌的過量聚磷對磷的去除也有一定的作用。由于人工濕地特殊的好氧、厭氧狀態(tài),聚磷菌可在好氧狀態(tài)下吸附過量的磷,在厭氧狀態(tài)下,又把過量的磷釋放出來,一部分會隨水流輸移擴散,另一部分被介質(zhì)吸附,由于磷的釋放,在局部磷的濃度較高有利于介質(zhì)對磷的吸附。

人工濕地系統(tǒng)對磷的去除途徑主要是基質(zhì)對磷的吸附沉淀作用,植物吸收對有機磷的去除效率影響不大,但無機磷以植物的吸收作用為主,這與蘆葦?shù)却笮椭参?生長對無機磷的需求密切相關(guān)。李向心等認(rèn)為:磷濃度較低時植物吸收是主要的,在濃度較高時植物的吸收作用顯得微不足道,但介質(zhì)的吸附是有限度的,達(dá)到飽和以后效果就會減弱。

2.4重金屬的去除機制

人工濕地系統(tǒng)對重金屬的去除效果主要是通過化學(xué)沉淀、離子交換和植物吸收等途徑。Tjas研究認(rèn)為，在停留時間為22~34h的表面流濕地里，鋅的去除率可以達(dá)到90%~96%,對鐵、鉻和鎂的去除率也很高。

廣東韶關(guān)市鉛鋅礦廢水治理在人工濕地中種植香蒲的研究表明,利用香蒲凈化含鉛、鋅工業(yè)廢水的效果非常好，COD固體懸浮物、Pb、Zn、Cu和Cd的去除率分別為92.19%、99.62%、93.98%、97.02%、96.87%和96.39%,水質(zhì)得到明顯改善,主要污染物TssPbznc和Cd等均達(dá)到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。陽承勝等對廣東韶關(guān)寬葉香蒲人工濕地系統(tǒng)中重金屬的研究結(jié)果表明,重金屬更大比例地積累和富集于地下部分,因此用收割法去除重金屬的策略在實踐中的效果有限。

有研究者認(rèn)為濕地對重金屬的去除是通過植物對重金屬的吸收而起作用的，Dunbabn認(rèn)為，植物的吸收只占進入系統(tǒng)中重金屬含量的1%~2%。植物對污水中重金屬的去除還表現(xiàn)在植物的泵氧作用使根區(qū)含氧量增加,增加了污水中重金屬的氧化和沉降。