廊道式人工湿地项目报告

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1、廊道式人工湿地项目报告2研宄目标本项n拟通过对上海市农村生活污水处理状况的调杏以及对适用于处理农村生活污水的相关工艺效率的分析研宄，发现目前人工湿地工艺处理农村生活污水出现的问题，结合有关的污水处理原理和有关研究的结论，找山一些可行的解决途径，为农村生活污水处理装罝的设计和处理效果的优化提供参考意见。2.2.1分析人工湿地工艺在处理农村生活污水时常出现的问题据美国环保局对100多个运行中人工湿地的调查，有将近一半的湿地系统在投入使用后的5年内出现了堵塞问题，其水力传导系数降低，除污效果变差，运行寿命缩短l8j。人工湿

2、地的堵塞问题越来越成为其应用的障碍，弄清人工湿地堵塞的机理，探寻相应的解决措施和预防对策十分必要而迫切。普遍认为，造成湿地堵塞的原因是基质层中固体颗粒的累积。目前，对该方面的研宂大都集中在积累的主要成分是有机物还是无机物以及进水有机负荷、填料、运行方式、湿地植物的作用等对颗粒积累程度的影响上。针对垂直潜流人工湿地处理系统中的填料堵塞问题所开展的诸多研究认为，有机质和无机质等固体颗粒积累是导致垂直潜流人工湿地填料堵塞的重要原因叶建锋等认为，垂直潜流式人工湿地发生堵塞的成因主要是基质层中非过滤性成分的积累所致。经进一步的

3、分析发现堵塞并不是进水屮粒径〉5.um的不可滤物质被直接截留的结果，而是由基质层屮不可滤成分积累造成的，当基质表面生物膜形成后，污水中不同粒径的悬浮物或胶体状态的底物凝聚和吸附在微生物的表面，进而形成大粒径絮团状的累积物，从而造成有机物和无机物的共同积累［91。（1）有机负荷与有机质积累许多研究表明，有机负荷对基质层的堵塞有很大影响。巾于有充足的水和营养供应，人工湿地中的植物年生产力很高（地上部分干质量可达到7131〜8155kg/m2）,导致较高的潜在有机负荷。因此，在季节转换时，应将湿地植物的地下部分也一并清除，

4、减小有机负荷以保i正湿地的长期运行。Platzer和Mauch建议人工湿地的有机负荷不要超过25gBOD/（m2-d）U0,oT.H.EWong和Laak认为，堵塞与湿地系统达到平衡状态前的有机负荷有关。T•衡状态前，湿地系统屮的微生物种类少，或者处理某种污水的功能性微生物数:k不足，过岛的有机负荷不能被及时分解，进而导致堵塞。Laak进一步指出，湿地系统达到平衡之后堵塞与有机物的积累有关，当有机物积累到一定程度，沉积在湿地表面的有机物形成了一层黑色粘膜，以及由于受低温限制而没有发生化学变化的有机化合物导致系统孔隙的

5、外部堵塞，而沉积在孔隙内的有机物则导致了孔隙内部的堵塞［91。人工湿地的有机物累积主要发生在表而和深度约100mm以上的填料层。付贵萍等研究表明,填料屮的有机质直接影响填料的缓冲性、渗透性、通气状况和填料温度等，对填料是否堵塞起着关键作用，是一项需掌握的重要指标m1。因此，他们提出有机质积累是导致湿地堵塞的一个重要原因。（2）无机颗粒虽然多数学者认为有机质积累是人工湿地堵塞的重要原因,但是就低有机负荷的潜流人工湿地处理受污染河水系统而言，其填料堵塞机制可能存在较大的不同。靖玉明等人的研究表明，填料孔隙的堵塞现象主要发

6、生在中试系统的前段（沿水流方向距进水点约0〜5m），堵塞物主要为无机颗粒物。因此他们认为必须加强能够有效去除无机颗粒物的预处理工艺n21。2.2.2结合人工湿地工艺出现的问题设计用于预处理的厌氧生物处理工艺通过以上的分析可看出，用于预处理的工艺对进水的处理要达到的目标是：降低人工湿地的进水的有机负荷；降解大分子有机物，减少人工湿地的有机质积累；去除部分无机颗粒物。目前，用于生活污水处理的人工湿地系统中最常用的前处理系统有SepticTanks(ST)和ImhofTanks(IT),然而这两种系统在运行过程中经常出现问

7、题。由于不能有效去除污水中悬浮物(SS),因此ST-CW和1T-CW系统经常遭遇堵塞的问题，尤其是在有机质含量较高的情况下，堵塞问题尤为严重。将厌氧池作为预处理系统与人工湿地相结合，是一种最近发展起来的有效组合工艺。该系统相比以上两者，对SS的去除率可提高30%〜50%1131，这可以有效的防止湿地堵塞问题。而且，厌氧池占地而积小，可减少人工湿地30%〜60%的有效占地面积，并可防止恶臭的产生114］。厌氧池-人工湿地组合工艺，不仅可有效去除污水中有机物质和营养成分，而且具有经济技术投资少、耗能低、维护简便、产泥量少

8、等优势，这在农村地区污水的处理上具有其他工艺无法比拟的优势n51。另外，为了优化处理效果，可前置小型格栅+沉砂池，减少后续处理构筑物的负荷，延长系统使用寿命。2.2.3人工湿地的选择与设计拟选择独特设计的廊道式人工湿地。目前，人工湿地多采用矩形，然而多年的研究和实践运行表明，矩形人工湿地易产生布水不均匀，出现死角，占地面积大等一系列问题。张克强