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引言 人工湿地(constructed wetland)是20世纪70~80年代发展起来的新型废水处理工艺。人工湿地是一种由人工建造的与沼泽地类似的地面,它利用生态系统中的物理、化学、生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化[1]。人工湿地主要由五部分构成：①具有各种透水性的基质，如土壤、砂、砾石；②适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物；③水体（在基质表面上或下流动的水）；④无脊椎或脊椎动物；⑤好氧或厌氧微生物群落。 内容来自www.paper51.com 人工湿地系统最大的优点是基本上不耗能，这是与其他处理方法无法与之相比的。水处理工艺的能耗不仅仅是经济问题，同时也是环境问题，因为耗能过程中产生的CO2、 SO2等气体还会污染大气环境。其次，人工湿地运行费用较低，据国外统计，一般湿地系统的投资和运行费用仅为传统二级污水处理厂的1/10~1/2[2] 。最后，人工湿地的脱氮除磷效果好，由于湿地植物能够大量的吸收污水中的氮磷化合物，生活污水经过人工湿地处理后，出水水质达到中水、生活杂用水标准。在污水得到净化的同时还能够实现其他的效益。其缺点是：①人工湿地占地面积与其他生化处理厂相比占地仍较多，相当于生化处理厂的1~3倍。②虽然人工湿地在维护上只是清理渠道和管理作物，但湿地植物易受病虫害影响，因为人工湿地系统在达到其最优效率时，需2~3个生长周期。本文以位于抚仙湖北岸湖滨滩上的窑泥沟复合人工湿地为例，从该湿地的植物、填料和工艺流程等方面分析讨论了人工湿地在污水净化中的应用。 http://www.paper51.com 1 窑泥沟复合人工湿地 copyright paper51.com 1.1窑泥沟基本情况 http://www.paper51.com 窑泥沟是澄江县县城凤麓镇的排污河道,县城内污水及上游农田径流由此排入抚仙湖，其污染与其他入湖河道相比最为严重。入湖污水污浊不堪，TN平均质量浓度达到8.43mg/L，远远高于其他河流，TP浓度也仅次于上游为磷矿区的代村河，其中还携带大量的固体废物，对抚仙湖的水质造成了严重的污染，破坏了局部生态景观。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
现在窑泥沟河道改道并入了农灌中沟，而距离窑泥沟不到100m的农灌中沟汇集了径流区上万亩农田的污水，因此处理重点在于去除漂浮垃圾、泥沙，以及大幅度削减大流量低浓度废水中的N、P含量。但是常规的生化处理对于低浓度N、P废水的去除效果微弱，而人工湿地由于植物对N、P的吸附能力强，且根系能为微生物提供好氧、厌氧环境，因此人工湿地可大大加强对低浓度废水中N、P的去除，很适合抚仙湖河口污水净化工程。 copyright paper51.com 1.2窑泥沟复合人工湿地概况 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 窑泥沟人工湿地位于窑泥沟（农灌中沟）入湖口，建在抚仙湖北岸湖滨滩上，由澄江县和中科院南京地理与湖泊所合作建成，是云南省第一块大规模人工构造湿地。该人工湿地处理工程汇集了窑泥沟径流区内村镇及313.3hm2的农田面源污水，污水经过溢流堰引入该人工湿地，进行物理沉降、生物吸附、吸收和分解，最终达到去除污染物的目的。 http://www.paper51.com
窑泥沟人工湿地占地22.5亩、总投资169万元和占地10.5亩、总投资232.8万元的窑泥沟人工湿地1、2期工程分别于2002年和2004年投入运行，目前通过扩建、改造后的窑泥沟经营性人工湿地为33亩，初级处理能力为50000立方/日，深度净化处理能力为10000立方/日，通过二级工程的运行，使污水处理净化规模从原来处理该条河道47.6%的水量提高到83%。年净化污水350万吨、占窑泥沟污水总量的90%，可拦截和打捞垃圾2100吨。据监测部门监测结果表明，年悬浮物、化学需氧量、生化需氧量、总氮、总磷等主要污染物负荷去除率分别为：85%、60%、50%、50%、40%。经过净化处理的水质可以达到地表清洁水Ⅴ 类标准，适当增加停留时间可达地表清洁水Ⅳ类标准。 paper51.com 2窑泥沟复合人工湿地应用现状 http://www.paper51.com 窑泥沟人工湿地是经营性复合型人工湿地，所谓“经营性”就是把我国传统的湿地经济作物栽培应用于湿地经营，把污水湿地处理净化和农业生产有机地结合起来[3]。这样不仅可以降低建设成本和运行费用，并且在防止植物老化、湿地持续稳定运行方面超过了一般的人工湿地。窑泥沟人工湿地是由氧化塘、表流型人工湿地和潜流人工湿地等几部分组成的复合人工湿地。其工艺流程图如图1所示，笔者将从窑泥沟复合型人工湿地运行机理、工艺流程及其运行效果等方面进行阐述。 http://www.paper51.com
paper51.com 河道污水 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
copyright paper51.com 图1窑泥沟人工湿地工艺流程图 paper51.com
2.1工艺机理及运行情况 paper51.com
窑泥沟复合型人工湿地的基础建设始于2002年，基础建设内容包括：拦污池、沉淀池、三级氧化塘、潜流湿地、表面流湿地建设，全系统给水、布水管网和集水沟渠建设以及植物的栽种。窑泥沟人工湿地污水处理系统由预处理单元和人工湿地单元组成。预处理主要是去除粗大颗粒和降低有机负荷，其构筑物包括拦污池、沉淀池和氧化塘；人工湿地单元既有表面流又有潜流湿地。人工湿地去除污染物的机理包括：物理沉降、过滤；化学过滤、沉降、吸附、分解；微生物代谢；植物代谢、吸收等。窑泥沟人工湿地处理的是来自上游澄江县城的生活污水，该县污水处理厂无法接纳的沿途15个自然村、3万多人口所产生的生产、生活污水和上万亩农田所产生的农业污水，年水量逾400万吨。而窑泥沟人工湿地在正常情况下，初级处理能力为50000立方米/日，深度净化处理能力为10000立方米/日，年净化污水350万吨，占窑泥沟污水总量的90%。 paper51.com |