潜流型人工湿地污水处理系统及其应用

时间：2008-01-15 来源： 作者：宋志文1，郭本华1，韩潇源1，曹军

2 潜流型人工湿地的构成

　　潜流型人工湿地主要由3部分组成：基质、植物和布水系统。目前人工湿地系统可用的基质主要有土壤、碎石、砾石、煤块、细沙、粗砂、煤渣、多孔介质(LECA)、硅灰石和工业废弃物中的一种或几种组合的混合物。基质一方面为植物和微生物生长提供介质，另一方面通过沉积、过滤和吸附等作用直接去除污染物。潜流型人工湿地中使用的植物主要有香蒲、芦苇、灯心草等，这些植物可增加湿地基质的遇水性，此外还能与周围环境的原生动物、微生物等形成各种小环境，将氧气传输至根区，形成特殊的根际微生态环境、这一微生态环境具有很强的净化废水的能力。在美国，大约40％的潜流型湿地只种植香蒲一种植物，欧洲国家则多数种植芦苇，也有一些系统种植了多种组合植物。布水系统主要是将进水按一定方式均匀地分布在处理系统中，并且保证不发生短流和堵塞，在潜流型人工湿地处理系统中多采用穿孔管布水系统。

3 潜流型人工湿地的净化效果

3.1 对有机物的去除

　　潜流型人工湿地的显著特点之一就是其对有机污染物有较强的降解能力。污水中的不溶有机物通过湿地的沉积、过滤作用．可以很快地被截留而被微生物利用；污水中的可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、咀收及生物代谢过程而桩分解去除。资料表明，潜流型人工湿地系统的出水水质优于传统的二级生物处理[1]。

3.2 对氰的去除

　　潜流型人工湿地对氮的去除作用包括吸附，过滤和沉积、氨挥发、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过程中起着重要作用。在潜流型湿地系统中，氧的主要来源是植物根系．但这种能力是非常有限的，这就妨碍了任何流经该水域水流十氨的硝化作用：为提高潜流型湿地的供氧量，町以采用周期性地改变水深促使根系向纵深生巴，增加暴露水面或地表漫流区以促进表面复氧作用，或采用间歇布水的方式，以及采用频繁注人和循环的多个平行床系统使大气中的氧进入到介质中等方法。Platzer[11]指出，潜流型湿地系统高的净化能力主要是依靠土壤有效的通气性，BOD，COD，氨氮的去除能力很高，但总氮的去除能力却有限。Green[12]研究了系统中氧的分布随时间和空间的变化．并通过给湿地系统增设输气管，利用慢灌快排使系统充分进气．以增加内部溶解氧的含量来提高系统的硝化反应能力，结果大大提高了氨氮的去除串。

3.3 对磷的去除

　　潜流型人工湿地对磷的去除作用包括吸收、化学沉积、植物和藻类吸收、微生物作用等，其中基质吸附起主要作用[13]。基质的理化性质对磷的去除串有很大影响。Zhu等[14]研究了镁、钙、铁、铝和磷的吸附关系，发现钙与磷的吸附相关性量强。Geller[15]也认为钙与铁、铝相比对磷具有更强的结合能力，潜流型湿地系统对磷的去除能力决定于这些矿质元素在基质中的含量。A Drizo等[17]比较分析丁7种基质对磷的去除能力，发现飞灰和页岩具有最大的磷吸收．然后是铝土矿、石灰石，综合比较各种性能，A.Drizo认为页岩最适合作为潜流型湿地系统的基质。H．Brizo等[17]分析了13种丹麦不同地区沙的理化性质和除磷能力，这些沙对磷的去除能力差别极大，决定磷的去除能力呈沙中钙的含量，作者同时也研究了一些人工合成基质的除磷能力，他认为将这些人工基质中的一种或几种和沙混合使用可以显著提高潜流型湿地系统的除磷能力。

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