小城市污水處理研究
時(shí)間:2022-12-21 10:00:50
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摘要:人工濕地污水的投資比較少,且有很多的優(yōu)點(diǎn),所以近年來我國對(duì)其有主要的研究方向,通過對(duì)污水處理的影響等各方面,進(jìn)行處理應(yīng)用。下文就對(duì)人工濕地在我國小城市污水處理進(jìn)行分析,僅供有此方面研究的學(xué)者進(jìn)行參考。
關(guān)鍵詞:人工濕地;小城市;污水處理
人工濕地是通過人為創(chuàng)造的水濕條件,在濕地上種植相應(yīng)的植物。其是由人工建造而成,根據(jù)大自然的生態(tài)和化學(xué)反應(yīng)對(duì)污水進(jìn)行凈化,是對(duì)天然濕地進(jìn)行強(qiáng)化和模擬。人工濕地最開始起源于二十世紀(jì),我國是在90年代才進(jìn)行開展,其為我國帶來相應(yīng)的效益,所以應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行重視。
1人工濕地污水處理技術(shù)的定義
1.1人工濕地污水的處理。人工濕地就好比天然濕地,是根據(jù)很多透水性而形成的基質(zhì),適合厭氧基質(zhì)和飽和水中生長的植物。人工濕地里面的基質(zhì)能夠?yàn)橹参锾峁┪锢碇С?,幫助微生物找到附著的場地,需要有一定的?qiáng)度和吸收能力,是反應(yīng)事物的界面。在選擇植物上,需要選擇比較容易存活、容易管理和比較抗污染的植物,同時(shí)要有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物,其能夠吸收污染物,并且根部還能分泌微生物,給生長提供一個(gè)好的環(huán)境。污水在水里面流動(dòng),為微生物和植物提供營養(yǎng)。利用系統(tǒng)中微生物的物理、水生植物和基質(zhì)等進(jìn)行協(xié)調(diào),通過離子交換、沉淀和過濾進(jìn)行對(duì)污水的凈化[1]。1.2人工濕地的特征。人工濕地溫鹽水一般都用二級(jí)和三級(jí)進(jìn)行處理,其運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低,并且維護(hù)特別的簡單,這種方式適用面比較廣泛,對(duì)負(fù)荷變化有很強(qiáng)的適應(yīng)能力,在處理污水上效果很好,綜合來看其優(yōu)點(diǎn)很多。通過調(diào)查資料顯示,人工濕地系統(tǒng)在建設(shè)上成本的運(yùn)行是傳統(tǒng)的處理方式。通過生態(tài)角度來看,人工濕地有很強(qiáng)大的自我修復(fù)能力,能夠保護(hù)水資源,還能隨時(shí)調(diào)整氣候,并且還可以吸收二氧化硫和碳氧化物這樣有害的氣體。因此,人工濕地上的植物有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和觀賞價(jià)值[2]。
2人工濕地污水處理技術(shù)的現(xiàn)狀
2.1人工濕地的研究。現(xiàn)如今,很多科研人員對(duì)人工濕地進(jìn)行了研究。比如,研究人員對(duì)鋼渣、陶瓷濾料、頁巖、沸石和爍石等基質(zhì)形成的濕地凈化進(jìn)行研究,經(jīng)過對(duì)污水里面磷和有機(jī)物的對(duì)比,上述幾種機(jī)制是分強(qiáng)弱進(jìn)行排序的,其中爍石對(duì)所有污染物都有很大的波動(dòng),爍石比較容易被阻塞,微生物和鋼渣對(duì)有毒金屬有吸收的功效。頁巖對(duì)磷的吸附力隨著粒徑的增加而減少。吸收飽和的材料對(duì)磷的穩(wěn)定性比較差,比較適合放在水里,并且粒徑越小,其本身的穩(wěn)定性就會(huì)越差。經(jīng)過上述的研究,鋼渣是填濕地的好選擇。研究人員通過研究表示水渣是比鋼渣更有吸附性的材料,更有使用的功效。其還對(duì)不同的基質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化,把煤灰和煤渣進(jìn)行比例作為材料,更適合對(duì)人工濕地的使用,同時(shí)還能彌補(bǔ)很多弊端[3]。不同的材料吸附的程度也不同,并且在處理污水上也有很大的差別,應(yīng)該依照材料的成本和性能進(jìn)行選擇,通過科學(xué)的對(duì)比進(jìn)行最經(jīng)濟(jì)的處理效果。2.2人工濕地植物研究。在過去德國學(xué)者對(duì)濕地經(jīng)過進(jìn)行相應(yīng)的研究,認(rèn)為根區(qū)是濕地凈化的主要地方,主要是根據(jù)植物的吸收,微生物不斷再生而排出污垢。植物吸收在人工濕地占有很小的部分,經(jīng)過不斷換算植物在吸收時(shí)貢獻(xiàn)在20%,雖然植物在人工濕地上對(duì)凈化水資源的作用不是很大,但是植物能夠得到一定的提升,有很重要的防阻塞的成效。植物對(duì)人工濕地有足夠的生長空間,但是沒有直接證據(jù)表示根區(qū)的溶解和植物有關(guān)系。所以,在人工濕地上選擇植物,應(yīng)該注意綜合作用和生態(tài)效應(yīng)的發(fā)揮。不同的植物對(duì)污染去除有不同的功效,目前在人工濕地上有蘆葦和香蒲等植物有此功效。研究部門通過模擬研究表示,蘆葦和盧竹在潛流人工濕地上有不同的特征,結(jié)合試驗(yàn)得知盧竹比蘆葦更適合在潛流濕地上種植。水平人工濕地更適合種植香蒲,因?yàn)槠滹@示不同的去磷效果。所以結(jié)論顯示,風(fēng)車草和茭白等植物更適合潛流人工濕地,這些植物鞥能夠?qū)ξ廴舅锩娴牧灼鸬絻艋饔茫愿鶕?jù)不同的植物有不同的凈化作用,比如美人蕉去氮效果很好,茭白去磷效果顯而易見,同時(shí)植物會(huì)因?yàn)樵谒锩嫱A舻臅r(shí)間而增加[4]。人工濕地里面的植物對(duì)污水的效果和植物、天氣有關(guān)系,一般在夏季和春季是最好的季節(jié),冬季相對(duì)來講比較差一些,比如美人蕉更適合在夏天種植。不同的植物對(duì)金屬的去除能力也是不一樣的,比如鳳眼蓮對(duì)污水的適應(yīng)能力就沒有水生花強(qiáng),香蒲的去除能力沒有風(fēng)車草強(qiáng),每個(gè)植物都有各自的特點(diǎn),所以在選擇時(shí)要根據(jù)不同的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。2.3人工濕地微生物研究。微生物是人工濕地的主要去污主體,在這方面的主要研究是種群分布和優(yōu)勢(shì)菌群鑒別等。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)植物在人工濕地上的數(shù)量,是根據(jù)真菌-放線菌-養(yǎng)細(xì)菌進(jìn)行排序,細(xì)菌是人工濕地中數(shù)量最多的群體,在所有微生物中占到90%左右,而且亞硝酸細(xì)菌的數(shù)量比非根際高。因?yàn)橹参锏拿谘鯇?duì)根際微有促進(jìn)作用,根際區(qū)明顯比非根際區(qū)高,植物的質(zhì)量在每個(gè)季節(jié)都有所不同,比如磷等污染物在溫度比較低時(shí)除去效果不如高溫的季節(jié)。在適當(dāng)?shù)臏囟葍?nèi),微生物可以重新復(fù)活。水的溫度在達(dá)到3°以下時(shí),濕地對(duì)其仍然可以產(chǎn)生很高的解決效率。有相關(guān)的研究人員表示,在穩(wěn)定的人工濕地上酶的活躍性會(huì)比較高,磷和氮的活躍性是和酶有關(guān)系的。如果通風(fēng)比較好久能鳳酶有更強(qiáng)的活躍性。相關(guān)人員通過不斷試驗(yàn)得出在人工濕地中有五株氨化細(xì)菌,是人工濕地的優(yōu)勢(shì)?;|(zhì)酶顯示人工污水的處理和相關(guān)的微生物有聯(lián)系[5]。
3人工濕地的技術(shù)處理
3.1人工濕地對(duì)污水的不同處理。現(xiàn)在來看人工濕地主要用在生活污水和家畜的糞水等進(jìn)行處理。在對(duì)小城市污水處理的過程中,通過空心磚、煤渣和煤灰為材料,通過相應(yīng)的比例進(jìn)行混合,氮是去除效果最顯著的,在以陶粒為主要的材料下,美人蕉和蘆葦?shù)戎参飼?huì)很快的適應(yīng),同時(shí)會(huì)在污染物里面生長的很好,可以當(dāng)做人工種植[6]。3.2人工濕地和其他工藝的相互結(jié)合。人工濕地和傳統(tǒng)的去污技術(shù)相比較有明顯的優(yōu)勢(shì),其不會(huì)再出現(xiàn)惡臭的氣味,并且也可以避免淤泥現(xiàn)象。是現(xiàn)代處理污水的首選辦法。下面對(duì)人工濕地和工藝結(jié)合詳細(xì)說明。表面濕地的設(shè)計(jì)有很重要的特點(diǎn),就是在建設(shè)時(shí)能夠節(jié)約費(fèi)用,并且使用材料比較少,所以此辦法使用很廣泛,其材料選擇濕生土壤和粘土,其特點(diǎn)是流速低和地表水流很淺。其設(shè)計(jì)要求是,第一,濕地要根據(jù)實(shí)際情況使用負(fù)荷,第二,其停留時(shí)間需要達(dá)到十天左右。人工濕地和工藝的相互結(jié)合能夠?qū)ξ鬯幚碛懈玫膸椭?,同時(shí),相關(guān)部門也會(huì)在此方面不斷創(chuàng)新,讓兩者的結(jié)合更有效的凈化污水。
4結(jié)論
人工濕地的污水系統(tǒng)雖然會(huì)占有很大的面積,容易發(fā)生淤積不足的現(xiàn)象。目前來看,人工濕地的構(gòu)建是國家熱門的問題,其處理是針對(duì)去除污水的效率而進(jìn)行,比如在濕地上種植植物的選擇,特別是季節(jié)的選擇,根據(jù)不同季節(jié)選擇不同的植物,才能起到有效功效。人工濕地的技術(shù)有很遠(yuǎn)大的發(fā)展前景,所以,應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行不斷研究,并在相應(yīng)的地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)施,讓其有更好的發(fā)展。
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作者:陳家武 單位:福建頂益食品有限公司