【环保技术】“人工湿地”在处理污水中的技术应用-第2页-北极星环保网

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3 、污染物的去除

人工湿地去除污染物的范围广泛,包括N、P、SS、有机物、微量元素、病原体等。

3.1氮的去除

人工湿地处理系统对氮的去除作用包括基质的吸附、过滤、沉淀以及氨的挥发、植物的吸收和微生物硝化和反硝化作用。氮是植物生长的必需元素,废水中的无机氮包括NH3-N和NO3-N,均可以被人工湿地中的植物吸收,合成植物蛋白质,最后通过植物的收割形式从人工湿地的废水中去除。一部分NH3-N可转化成NH3后,以气态的形式挥发到大气中。

微生物的硝化、反硝化作用对氮的去除起重要作用。根据根区法理论,人工湿地植物中根毛的输氧,根区附近湿地土壤中连续出现好氧、缺氧、厌氧状态,为自养型好氧微生物亚硝酸菌、硝酸菌和异养型微生物反硝化细菌大量的存在提供了条件,使要求好氧条件的硝化反应和要求厌氧的反硝化反应可以同时完成。另外,对硝化反应有抑制作用的是NH3-N、重金属、氰化物及有机物,人工湿地对这些物质也有一定的去除作用。因此人工湿地比一般污水处理系统具有较强的氮处理效率。根据试验实测结果,人工湿地中氨化细菌、亚硝化菌、硝化菌、反硝化菌数量都处于较高水平,因此人工湿地具硝化、反硝化、脱氮的良好基础和潜力。

3.2磷的去除

磷和氮一样是生物的必需元素,但水体中磷又是富营养化的限制性元素,含量过高时又可造成藻类过度繁殖而成富营养化状态。废水中磷的存在形态取决于废水中磷的类型,最常见的是磷酸盐(包括H2PO4-、HPO42-、PO43-)、聚磷酸盐和有机磷酸盐。人工湿地对磷的去除作用包括基质的吸收和过滤、植物吸收、微生物去除及物理化学作用。基质中的吸收和过滤对无机磷的去除作用,因填料不同而存在差异,若土壤中含有较多的铁、铝氧化物,有利于生成溶解度很低的磷酸铁或磷酸铝,使土壤固磷能力大大增加;若以砾石为填料的湿地,砾石中的钙可以生成不溶性磷酸钙而从废水中沉淀。植物吸收无机磷和吸收无机氮一样,都是在吸收同化作用下,将无机磷变成植物体的组成部分,最后通过植物收割去除。

微生物对磷去除包括对磷的正常吸收和对磷的过量积累,由于人工湿地根区附近土壤中不同的含氧状态而相当于许多A-A-O处理单元,使某些细菌种类在厌氧条件下吸收低分子的有机物(如脂肪酸),同时将细胞原生质中聚合磷酸盐异染粒的磷释放出来,提供必需的能量,又在好氧条件下,氧化所吸收的有机物,并提供能量,同时从废水中吸收超过其生长所需的磷,并以聚磷酸盐的形式成为微生物细胞的内含物而被贮存起来,因此人工湿地有较高的除磷效果。

3.3有机物的去除

人工湿地对有机物有较强的降解能力,废水中的不溶性有机物通过湿地沉淀、过滤作用,从废水中截留下来而被微生物利用;可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收和生物代谢降解过程被去除。有关研究结果表明,在进水浓度较低的条件下,人工湿地对BOD5的去除率可达85%～95%,COD去除率达80%以上,处理出水中BOD5的浓度在10mg/L左右,SS小于20mg/L。废水中大部分有机物作为异养微生物的有机养分,最终被转化为微生物体及CO2、H2O。

4、结束语

人工湿地是一个综合的生态系统,具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、耗电低、运行费用低等特点,它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理,结构与功能协调原则,在促进废水中污染物质良性循环的前提下,充分发挥资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益。它具有环境效益、经济效益及社会效益,是一种较好的废水处理方式,比较适合于处理水量不大、水质变化不很大,管理水平不很高的城镇污水,如我国农村中、小城镇的污水处理。人工湿地作为一种处理污水的新技术有待于广大环境工作者结合各个地区的实际情况,积累设计经验,制定出一定的设计规范,以促进它的推广和应用。

原标题：【环保技术】人工湿地在处理污水中的应用

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