第6章 污水自然凈化工程實踐

　　污水自然凈化技術有穩(wěn)定塘和土地處理系統(tǒng)兩種，優(yōu)點是：投資和運行費用低、運行管理方便、能夠?qū)崿F(xiàn)污水資源化。

　　6.1人工構筑濕地系統(tǒng)污水處理技術

　　人工濕地是由一些浮水或潛水性植物以及處理水飽和狀態(tài)的基質(zhì)層和生物組成的復合體，通過一系列生物、物理和化學過程實現(xiàn)對污水的凈化。

　　6.1.1人工構筑濕地的優(yōu)缺點

　　優(yōu)點：①人工濕地系統(tǒng)最大的特點是基本不耗能。②運行費用低。③能保持全年較高的水力負荷；④若設計合理，運行管理嚴格，其處理廢水效果穩(wěn)定，出水BOD等明顯優(yōu)于生物處理出水。⑤對于小流量污水及間歇排放的廢水處理更為適宜，耐污及水力負荷強，抗沖擊負荷性能好。⑥不僅適合于生活污水的處理，而且對某些工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水、礦山酸性廢水以及液態(tài)污泥也有較好的凈化能力。⑦既能凈化污染物，又能形成良好的生態(tài)環(huán)境，為野生動植物提供良好的生境。

　　缺點：需要土地面較大，對惡劣氣候抵御能力弱，凈化能力受作物生長成熟程度的影響大。

　　6.1.2人工構筑濕地的類型與構成

　　1.人工構筑濕地的類型

　　人工濕地可以按濕地中主要植物的種類、廢水在濕地中的流經(jīng)方式進行分類。

　　根據(jù)濕地中主要植物種類，人工濕地可分為浮水植物系統(tǒng)、挺水植物系統(tǒng)和沉水植物系統(tǒng)三種。

　　根據(jù)廢水在人工濕地中流經(jīng)的方式，人工濕地可分為自由表面流人工濕地、水平潛流人工濕地、垂直流人工濕地三種。

　�。�1）自由表面流人工濕地：與自然濕地最為接近，廢水在填料表面漫流，能維持一定的水層厚度，一般為10～30cm.水流呈推流式前進，流至終端而流出，并完成整個凈化過程。污水投入濕地后，在流動過程中，與土壤、植物，特別是與植物根莖部生長的生物膜接觸，通過物理的、化學的以及生物的反應過程而得到凈化。這種濕地具有投資少、操作簡單以及運行費用低等優(yōu)點，但是未能充揮填料和豐富的植物根系的作用、占地面積較大、水力負荷率較小、去污能力有限，衛(wèi)生條件不好，夏季有孳生蚊蠅的現(xiàn)象。

　�。�2）水平潛流人工濕地：由一個或多個填料床組成，床體填充其其質(zhì)，床底設有防滲層，防止污染地下水。與自由表面流人工濕地相比，水平潛流人工濕地的水力負荷、污染負荷大，能充分利用整個系統(tǒng)的協(xié)同作用，對BOD、COD、SS和重金屬等污染指標的去除效果好，衛(wèi)生條件較好，占地小，處理效果較好，但是控制相對復雜。

　�。�3）垂直潛流人工濕地：污水從濕地表面縱向流向填料床的底部，床體處于不飽和狀態(tài)，氧可通過大氣擴散和植物傳輸進入人工濕地系統(tǒng)，其硝化能力高于水平潛流濕地，可用于處理氨氮含量較高的污水，缺點是對有機物的去除能力不如水平潛流人工濕地系統(tǒng)。

　　2.人工濕地系統(tǒng)的構成

　　（1）人工濕地系統(tǒng)的組成

　　人工濕地污水系統(tǒng)一般由預處理單元和人工濕地單元組成。為確保人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增加濕地處理壽命及處理能力，一般都要增加預處理單元。

　　根據(jù)處理規(guī)模的大小，人工濕地本身可進行多種方式的組合，一般有單一式、并聯(lián)式、串聯(lián)式和綜合式等。

　�。�2）人工濕地單元的組成

　　人工濕地單元一般由幾下幾部分組成：具有透水性的基質(zhì)，適于在飽和水和厭氧基質(zhì)中生長的植物，以及微生物種群和微型動物。

　　6.1.3作用機理與凈化效果

　　作用機理主要是物理反應、化學反應與物理化學反應、生物反應以及植物反應。濕地系統(tǒng)能有效地去除污水中的SS、BOD、N、P、重金屬以及微量有機物等。

　　6.1.4設計方法

　　1.場址選擇與土地面積估算

　　選擇場址時應考慮當?shù)赝恋乩�用條件以及土地面積，地形地貌狀況，土壤性狀，水文狀況，動物與植物生態(tài)因素以及投資費用等。

　　2.設計參數(shù)

　　主要包括有機負荷、水力停留時間、水力投配負荷、布水深度、形狀、進出水裝置、濕地坡度、濕地對土壤的要求以及土壤的滲透性和滲透速度等。

　　6.1.5濕地系統(tǒng)的進出水布置與組合系統(tǒng)

　　進出水方式一般有推流式、分級進水式、具有回流的推流式和綜合式等。濕地系統(tǒng)的組合形式主要有：單池濕地系統(tǒng)、濕地并聯(lián)系統(tǒng)、濕地串聯(lián)系統(tǒng)、濕地蛇形串聯(lián)系統(tǒng)、濕地串聯(lián)-并聯(lián)系統(tǒng)、濕地-穩(wěn)定塘共同堤串聯(lián)系統(tǒng)以及濕地-稻田或濕地-地表漫流土地處理系統(tǒng)。