人工湿地（浮床）工程应用的填料配方及植被选取-北极星水处理网

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随着工农业的快速发展，大量的污水被排放到地表径流，湖泊河流的水质开始逐步恶化，严重制约着人类社会的发展。由于地表水占地面积大，分布不集中等特点，无法利用大部分常见的污水处理工艺来净化水体，因此，开发研究针对地表水的原位生态修复工艺成为一项重要课题。

人工湿地污水处理技术作为改善水质提供了一个可行而实用的技术手段。人工湿地是一种模拟天然湿地的一个复杂的人工综合生态系统，是一种人为的将几种填料(如砾石、土壤、砂、煤渣、沸石、石灰石等)按照一定的比例，并有选择的种植植物，以及以后人工湿地基质中生长的微生物组成，人工湿地通过基质、植物和微生物三者复杂的物理、化学和生物作用，协同完成对污水的净化处理。

生态浮床技术是一种适用于地表水体原位修复的技术，利用植物的吸收及根际微生物的作用来去除水体中的污染物。生态浮床，也称之为生态浮岛，是一种能漂浮于水面上并且能利用植物根系及上面附着的微生物来吸收和去除水中污染物的生态技术。由于其能在降解污染物的同时起到修复生态的作用，被普遍应用于河流湖泊等地表水体的治理。它能在降解氮磷等营养物质的同时给附近的鸟类和鱼群提供栖息地，还能起到减小波浪保护湖岸的作用。在浮岛上方种植观赏类植物能起到很好的美化环境的作用，种植经济作物，还能有一定的经济效益。

本文根据多年的工程实验结果，推荐人工湿地(浮床)工程应用的主要填料配方及植被选取，为污水处理工程提供设计参考。

1 填料的最佳配方

1.1部分填料研究进展

土壤、砂、砾石等是传统的人工湿地的经常采用基质填料，目前，国内外正在挑选具有良好污染物吸附性能和微生物附着性能的新型的高效的材料作为湿地的基质填料。每种人工湿地基质填料都有各自性能的优缺点，在对人工湿地填料进行选择时，应该根据人工湿地所要处理污水的性质和经济条件进行选择，充分发挥人工湿地基质填料的作用。目前，人工湿地床通常由多种基质填料组成，以充分发挥基质填料的作用，人工湿地填料的级优配比是十分重要的，决定了污染物质去除效率，选择合适的级优配比的填料，污染物质的去除效果将会明显提高，同时也有效避免堵塞，提高运行周期。

石英砂、煤灰渣和高炉渣按照一定的比例作为人工湿地填料处理化粪池的污水表明石英砂、煤灰渣和高炉渣对CODcr、BOD5和TP都有较好的去除率，对CODcr去除率分别达到71%-88%、47%-57%和36%-49%;BOD5去除率分别为80%-89%、70%-77%和65%-75%;对总磷的去除率为70%-85%、83%-90%和40%-55%，其中石英砂的导水能力最好，具有最高的水力负荷。沸石和石灰石混合作为人工湿地填料时吸附除磷和氮的能力大于它们单独作用时的吸附除磷除氮作用，沸石单独作为人工湿地填料时对氨氮的平均去除率达到85%以上，对氨氮具有较好的去除效果。粉煤灰对氮和磷的去除效果优于常规的二级生化处理，且具有较大的水力负荷，粉煤灰具有价格低廉等优点，所以粉煤灰可以作为一种低廉的人工湿地基质填料。煤渣和草炭的组合对化粪池废水中CODcr、BOD5、NH4-N和TP的去除率分别为76%-87%，88%-92%，75%-85%和77%-91%，且具有较高的水力负荷。蛙石的吸附效果受到温度和pH值的影响，蛙石吸附符合阳离子交换规律且在一定pH值范围内随着溶液浓度的增大吸附量增大。

1.2填料最佳配方实验研究

1.2.1 实验内容

实验研究了沸石、石灰石和柱状碳;沸石、陶粒和锰砂;沸石、粉煤灰和钢渣;陶粒、石灰石和粉煤灰;沸石、陶粒和石灰石;沸石、陶粒和无烟煤;沸石、无烟煤和粉煤灰;陶粒、无烟煤和粉煤灰这八种组合。分别研究了各种组合24小时、48小时和72小时对氨氮和总磷的吸附情况。实验所用废水中氨氮的浓度为25.4mg/L，总磷的浓度为0.76 mg/L。

1.2.2 实验结果

1 单种基质对氨氮和总磷的吸附

(1)单种基质对氨氮的吸附

单种基质对氨氮的吸附，沸石在实验期间对氨氮的吸收率一直处于最好的效果，在最初的24小时吸附效果要好于后来其对氨氮的吸附。其次是在开始的48小时内柱状碳对氨氮的吸附效果比较好，但是到72小时时，柱状碳的吸附效果有所下降，这时陶粒的吸附效果仅次于沸石。