目前,生活污水大量排放、不合理排放現(xiàn)象明顯,這不僅會浪費水資源,而且還會不同程度的污染生態(tài)環(huán)境,應(yīng)用人工濕地這一新型工藝進行污水處理,不僅符合現(xiàn)階段生態(tài)發(fā)展需要,而且工藝具有低成本、易于維護等優(yōu)點,因此具有良好的推廣價值,能夠在生態(tài)環(huán)境保護方面發(fā)揮重要作用。
一、人工濕地的基本分類
1.水平潛流
這類人工濕地的應(yīng)用作用具體表現(xiàn):生活污水進入濕地后,由于濕地分為上下兩層,上層即基質(zhì)表面,污水流經(jīng)下層,流動方向主要為水平向,這不僅能夠為上層提供充足水分,而且還能大大降低化學(xué)需氧量、生化需氧量和重金屬含量。
2.表面流
這種類型的人工濕地類似天然濕地,生活污水主要以地表徑流的方式途經(jīng)濕地,由于濕地表面植物會不同程度阻擋污水中的顆粒物和其他雜質(zhì),進而能夠起到過濾作用。但由于這種凈化方式具備較低的氧傳輸能力,并且化學(xué)需氧量、生化需氧量的去除率相對較低,再加上表面流極易滋生細菌,保濕效果不是十分良好,周圍的生態(tài)環(huán)境得不到保證。
3.垂直潛流
垂直潛流人工濕地對比上述兩種污水處理工藝,具有良好的去污效果,它主要引導(dǎo)基質(zhì)下層保持垂直流向,所攜帶氧氣量能夠充分滿足填料床需要,使其達到飽和狀態(tài),同時,具有較強的復(fù)氧能力和雜質(zhì)去除能力,但這種工藝的應(yīng)用成本相對較大,處理系統(tǒng)相對復(fù)雜。
二、凈化機理分析
人工濕地處理工藝設(shè)計的過程中需要考慮的因素較多,設(shè)計人員既要優(yōu)化濕地系統(tǒng),又要保持嚴(yán)謹(jǐn)認真的工作狀態(tài),避免出現(xiàn)失誤設(shè)計、片面設(shè)計等現(xiàn)象,確保設(shè)計完成的人工濕地工藝充分發(fā)揮應(yīng)用作用和協(xié)同作用,其中,作用機理具體表現(xiàn)在三方面,第一方面即基質(zhì)作用,該工藝常用基質(zhì)主要有兩種,分別為土壤和爍石,這兩類基質(zhì)能夠?qū)⑸钗鬯泻械膽腋∥锖突瘜W(xué)需氧量,個別學(xué)者認為基質(zhì)在磷的去除方面仍具有重要作用;第二方面即植物作用,主要是因為植物的正常生長主要得益于污水提供的氮元素、鉛金屬、鉻金屬、磷元素、砷元素等,并且植物能夠起到氧氣輸送載體作用;第三方面即微生物作用,無機物獲取的主要途徑即基質(zhì)微生物發(fā)生的代謝作用,以此促進有機物分解,并且微生物還能將生活污水中一多半的氮有效去除。
三、生活污水處理中人工濕地應(yīng)用現(xiàn)狀及問題
1.應(yīng)用現(xiàn)狀
分析人工濕地應(yīng)用現(xiàn)狀的前提下,應(yīng)首先掌握人工濕地類型,總結(jié)人工濕地應(yīng)用類型,主要有單一型、復(fù)合型、組合型三種,其中,單一型人工濕地實際應(yīng)用期間受溫度、存水量影響較大,并且極易影響運行效果;復(fù)合型人工濕地類型主要有水平潛流配合上行垂直流、垂直流配合水平潛流兩種,這兩種方式在雜質(zhì)去除方面具有良好效果,應(yīng)用優(yōu)點明顯高于單一型人工濕地。組合型人工濕地的組合對象主要為生物處理和人工濕地,即有機物去除的基礎(chǔ)上進行氮元素脫離,相關(guān)研究學(xué)者支持生活污水處理的過程中應(yīng)用中厭氧懸浮填料床(對象一)和人工濕地(對象二)這種組合方式,即引導(dǎo)污水進入組合對象一,以此截留污水中的雜質(zhì)和顆粒物,并將其轉(zhuǎn)化成有機物,接下來對其進行對象二處理,完成氮元素去除工作,這種組合方式不僅能夠提高雜質(zhì)去除率,而且還能提升污染物降解能力。
2.應(yīng)用問題
溫度溫度:人工濕地表面的植物生長的過程中應(yīng)合理控制生長溫度,如果溫度過高或者過低,那么植物極易死亡,同時,微生物也會而臨生存威肋、,據(jù)相關(guān)資料顯示可知,一旦溫度低于9攝氏度,則植物會緩慢生長。
管理問題:從上述介紹可知,人工濕地系統(tǒng)相對復(fù)雜,并且該系統(tǒng)由多學(xué)科組成,但實際設(shè)訓(xùn)一的過程中并未參照經(jīng)驗公式,已有管理體系不是十分完善。再加上,人工濕地投入使用后,相關(guān)工作人員并未做好維護管理工作,進而植物枯葉下落后會間接影響人工濕地在污水處理中的工作性能,濕地系統(tǒng)的應(yīng)用價值也會大大降低。
基質(zhì)堵塞問題:一旦植物下落堆積未及時處理,那么極易導(dǎo)致基質(zhì)堵塞,這在一定程度上會降低基質(zhì)的應(yīng)用作用,如果堵塞時間過長,還會發(fā)生氧化反應(yīng),不利于延長人工濕地系統(tǒng)的使用時間。
占地面積問題:要想優(yōu)化生活污水的處理效果,這時人工濕地面積應(yīng)適當(dāng)擴大,以此滿足平行濕地的運作需要,然而這會加劇土地緊張程度,極易激發(fā)土地應(yīng)用矛盾。
四、人工濕地處理生活污水的有效措施
從上述介紹可知,人工濕地現(xiàn)如今的應(yīng)用率相對較高,但其實際使用的過程中存在一定問題,問題大體表現(xiàn)為:溫度影響較大、管理無序、管理體系不健全、基質(zhì)堵塞嚴(yán)重、占地面積相對較大。如果上述問題未能合理解決,那么污水處理效率會大大降低,并且水資源還會大量浪費,人工濕地應(yīng)用效果也得不到優(yōu)化,與此同時,生態(tài)環(huán)境惡化態(tài)勢也會漸漸加大。因此,務(wù)必采取有效措施提高人工濕地的應(yīng)用率,這對環(huán)境保護型戰(zhàn)略具體落實、我國社會有序發(fā)展具有重要意義,具體措施介紹如下。
1.優(yōu)選濕地類型
從上述三種類型濕地的應(yīng)用流程可知,第三種類型—垂直潛流人工濕地的應(yīng)用效果良好,并且這種類型的濕地系統(tǒng)適用于溫度較低的北方地區(qū)。除了優(yōu)選濕地類型之外,還應(yīng)做好類型組合工作,以此提高雜質(zhì)去除效率,縮短雜質(zhì)去除時間,同時,合理組合的濕地類型還能節(jié)省土地資源,充分發(fā)揮已占土地資源的使用效率,在這一過程中,應(yīng)根據(jù)生活污水處理的實際現(xiàn)狀優(yōu)選適合的組合方式,以此優(yōu)化污水凈化效果。
2.合理控制溫度
相關(guān)學(xué)者在溫度控制方面進行了具體探究,探究結(jié)果表明,人工濕地表面的植物要想合理控制生長溫度,可以通過PVC薄膜全而覆蓋的方式達到要求的保溫效果,但薄膜覆蓋法需要花費一定費用,進而會降低整體經(jīng)濟效益。
3.預(yù)防基質(zhì)堵塞
為了避免出現(xiàn)基質(zhì)堵塞現(xiàn)象,可以在濕地周圍設(shè)置屏障,雖然這種方法能夠降低基質(zhì)堵塞幾率,但這種方法治標(biāo)不治本;合理選中植物,能夠起到雜質(zhì)有效吸附的作用,以此緩解基質(zhì)堵塞現(xiàn)狀;優(yōu)選適合的基質(zhì),即所選基質(zhì)既能起到雜質(zhì)清除的作用,又能避免堵塞現(xiàn)象發(fā)生。
4.強化濕地管理
針對濕地植物的落葉及時清掃,同時,組建專業(yè)的管理人員,成立健全的管理系統(tǒng),應(yīng)用先進技術(shù)成立數(shù)據(jù)庫,通過設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析的方式加強濕地管理,這不僅能夠提高管理效率,而且還能促進發(fā)揮人工濕地系統(tǒng)的應(yīng)用性能。
針對性的解決人工濕地應(yīng)用問題,這對人工濕地系統(tǒng)應(yīng)用范圍擴大具有重要作用,同時,生活污水對生態(tài)環(huán)境的消極影響也會大大降低。人工濕地應(yīng)用的過程中應(yīng)重點向設(shè)計規(guī)范化、管理標(biāo)準(zhǔn)化等方向發(fā)展。
來源:水工業(yè)市場雜志 作者:張朝明
特此聲明:
1. 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點。
2. 請文章來源方確保投稿文章內(nèi)容及其附屬圖片無版權(quán)爭議問題,如發(fā)生涉及內(nèi)容、版權(quán)等問題,文章來源方自負相關(guān)法律責(zé)任。
3. 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日內(nèi)起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)益。