芦苇人工湿地处理污水

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1、芦苇人工湿地处理污水摘要:本文叙述了芦苇人工湿地污水处理技术的分类、特点及其在国内外的研究与应用进展。介绍了复合式芦苇湿地、新型芦苇床填料等相关的新技术，具体讲述了利用芦苇人工湿地处理城镇和农村生活污水。关　键　词：芦苇；人工湿地；城镇污水处理；农村污水处理一、芦苇人工湿地的起源与发展1953年，德国的Dr.KatheSeidel在其研究工作中发现芦苇能去除大量有机和无机物。Dr.Seidel通过进一步实验发现一些污水中的细菌在通过种植的芦苇时消失(大肠菌、肠球菌、沙门氏菌)，实验还表明芦苇能从水中去除重金属和碳水化合物。1974年德国建成了第一个芦苇人工湿地。上个世纪

2、八、九十年代芦苇人工湿地在世界上许多国家得到快速发展，已有数百座芦苇人工湿地系统投入使用。芦苇已是国际上公认的人工湿地处理污水的首选植物。目前世界各国正投入大量人力和物力研究、应用芦苇湿地，并不断改进芦苇人工湿地技术。二、芦苇人工湿地组成（一）、主要成分1、具有各种透水性的基质(如土壤、砂、砾石)，基质为植物提供物理支持，为各种复杂离子、化合物提供反应界面，为微生物提供附着。2、适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物芦苇，对污水中污染物质的吸收利用、吸附和富集作用。3、生物种群，对污水中污染物质的吸收利用、吸附和富集作用。（二）主要植物形式人工湿地根据湿地中主要植物形式可分

3、为：浮生植物系统；挺水植物系统；沉水植物系统。浮水植物主要用于N、P去除和提高传统稳定塘效率。沉水植物系统还处于实验室阶段，其主要应用领域为初级处理和二级处理后的精处理。目前一般所指的人工湿地系统都是指挺水植物系统，挺水植物中芦苇应用最为广泛。（三）主要工艺流程形式芦苇人工湿地系统一般作为二级生物处理工艺应用，工艺流程有多种形式，其中常用的有4种(见图1)：推流式、阶梯进水式、回流式和综合式。-6-三、芦苇人工湿地具多种重要的作用（一）吸收利用、吸附和富集作用当污水通过芦苇湿地系统时，芦苇能从污水中吸收营养物质加以利用，并能吸附和富集重金属和一些有毒有害物质，使水质得到

4、净化。芦苇对重金属等污染物质有显著的吸附和富集作用，芦苇体内的重金属浓度可达到污水中重金属浓度的几十、几百甚至几千倍。在芦苇体内富集的污染物质通过每年对芦苇的收割最终从系统中去除。（二）能显著增加微生物的附着芦苇的根茎发达，有利于微生物生长附着，芦苇床的优势菌属:假单胞菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属，原生动物以肾形虫居多。这些菌均为快速生长的微生物，而且体内含有降解质粒，是对污水中有机物分解的主体微生物种群。废水流经芦苇床时，大量的SS被根系阻挡截留，有机污染物则通过微生物的吸收、同化及异化作用而被去除。（三）将大气氧传输至根部人工湿地的脱氮机理主要是硝化反硝化，氧化是脱氮

5、的限制步骤。芦苇的根系比较发达，泌氧能力强，芦苇的泌氧功能比水葵、水葱、黄昌浦、美人蕉等水生植物的要高，芦苇根系的输氧速率远远大于由于空气扩散所得的氧量。华中农业大学李科德等采用人工模拟芦苇床处理生活污水，对其净化机理进行了研究。结果表明，芦苇根际具有较高的氧化还原电势，为好氧微生物的活动创造了有利条件。在芦苇根系周围形成一个好氧区域，其中形成的好氧生物膜对氧的利用使离根系较远的区域呈现出缺氧状态，而在离根系更远的区域则呈现出完全的厌氧状态。这些溶解氧含量不同的区域分别有利于大分子有机物及氮、磷的去除。芦苇湿地床内部溶解氧的存在，对于好氧微生物的硝化作用和聚磷菌的过量聚

6、磷作用是必不可少的。（四）增加或稳定土壤的透水性-6-可向地下部分输氧，根和根状茎向基质中输氧,因此可向根际中好氧和兼氧微生物提供良好环境。芦苇的根可松动土壤，死后可留下相互连通的孔道和有机物。无论土壤最初的孔隙率如何，芦苇可稳定根际的导水性相当于粗砂2～5年。四、人工芦苇湿地处理城市生活污水（一）芦苇生长未受不良的影响由于城市污水含有芦苇生长的氮磷等营养物质,为芦苇的生长提供了良好的肥源，使芦苇增产10.4%，同时第2年的后效观察芦苇仍然生长良好，比对照增产14.3%。（二）芦苇具有较强的净化作用由于芦苇湿地系统对污水中的有害物质有较强的去除作用，处理后的水质分别达到

7、GB8978—1996第二类污染物最高允许排放浓度的Ⅰ、Ⅱ、Ⅰ级标准。并且各物质的去除效果随芦苇生育期、负荷量和温度的变化而变化，但BOD5未受影响。这主要是由于污水在芦苇湿地系统中通过物理沉淀、过滤、吸附、芦苇根系的吸收和土壤微生物的综合作用而去除。（三）灌溉城市污水对土壤未造成不良的影响污水处理后，土壤营养成分的增加起到了培肥土壤和促进芦苇生长的作用，说明城市污水是一种良好的富营养的淡水资源，同时通过芦苇的吸收作用，使土壤中盐离子减少，降低了土壤的碱化度。（四）栽培芦苇净化污水具有广泛的应用前景城市污水是一种肥水，可为芦苇的生长提供水