潛流型人工濕地污水處理系統及其應用

時間：2008-01-15 來源： 作者：宋志文1，郭本華1，韓瀟源1，曹軍

2 潛流型人工濕地的構成

　　潛流型人工濕地主要由3部分組成：基質、植物和布水系統。目前人工濕地系統可用的基質主要有土壤、碎石、礫石、煤塊、細沙、粗砂、煤渣、多孔介質(LECA)、硅灰石和工業廢棄物中的一種或幾種組合的混合物�；�質一方面為植物和微生物生長提供介質，另一方面通過沉積、過濾和吸附等作用直接去除污染物。潛流型人工濕地中使用的植物主要有香蒲、蘆葦、燈心草等，這些植物可增加濕地基質的遇水性，此外還能與周圍環境的原生動物、微生物等形成各種小環境，將氧氣傳輸至根區，形成特殊的根際微生態環境、這一微生態環境具有很強的凈化廢水的能力。在美國，大約40％的潛流型濕地只種植香蒲一種植物，歐洲國家則多數種植蘆葦，也有一些系統種植了多種組合植物。布水系統主要是將進水按一定方式均勻地分布在處理系統中，并且保證不發生短流和堵塞，在潛流型人工濕地處理系統中多采用穿孔管布水系統。

3 潛流型人工濕地的凈化效果

3.1 對有機物的去除

　　潛流型人工濕地的顯著特點之一就是其對有機污染物有較強的降解能力。污水中的不溶有機物通過濕地的沉積、過濾作用．可以很快地被截留而被微生物利用；污水中的可溶性有機物則可通過植物根系生物膜的吸附、咀收及生物代謝過程而樁分解去除。資料表明，潛流型人工濕地系統的出水水質優于傳統的二級生物處理[1]。

3.2 對氰的去除

　　潛流型人工濕地對氮的去除作用包括吸附，過濾和沉積、氨揮發、植物吸收和微生物硝化和反硝化作用：微生物的硝化和反硝化作用在氮的去除過程中起著重要作用。在潛流型濕地系統中，氧的主要來源是植物根系．但這種能力是非常有限的，這就妨礙了任何流經該水域水流十氨的硝化作用：為提高潛流型濕地的供氧量，町以采用周期性地改變水深促使根系向縱深生巴，增加暴露水面或地表漫流區以促進表面復氧作用，或采用間歇布水的方式，以及采用頻繁注人和循環的多個平行床系統使大氣中的氧進入到介質中等方法。Platzer[11]指出，潛流型濕地系統高的凈化能力主要是依靠土壤有效的通氣性，BOD，COD，氨氮的去除能力很高，但總氮的去除能力卻有限。Green[12]研究了系統中氧的分布隨時間和空間的變化．并通過給濕地系統增設輸氣管，利用慢灌快排使系統充分進氣．以增加內部溶解氧的含量來提高系統的硝化反應能力，結果大大提高了氨氮的去除串。

3.3 對磷的去除

　　潛流型人工濕地對磷的去除作用包括吸收、化學沉積、植物和藻類吸收、微生物作用等，其中基質吸附起主要作用[13]�；�質的理化性質對磷的去除串有很大影響。Zhu等[14]研究了鎂、鈣、鐵、鋁和磷的吸附關系，發現鈣與磷的吸附相關性量強。Geller[15]也認為鈣與鐵、鋁相比對磷具有更強的結合能力，潛流型濕地系統對磷的去除能力決定于這些礦質元素在基質中的含量。A Drizo等[17]比較分析丁7種基質對磷的去除能力，發現飛灰和頁巖具有最大的磷吸收．然后是鋁土礦、石灰石，綜合比較各種性能，A.Drizo認為頁巖最適合作為潛流型濕地系統的基質。H．Brizo等[17]分析了13種丹麥不同地區沙的理化性質和除磷能力，這些沙對磷的去除能力差別極大，決定磷的去除能力呈沙中鈣的含量，作者同時也研究了一些人工合成基質的除磷能力，他認為將這些人工基質中的一種或幾種和沙混合使用可以顯著提高潛流型濕地系統的除磷能力。

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