第七章人工湿地.docVIP

人工湿地 人工湿地 根据《湿地公约》分类系统分为 : ??养殖池塘：如虾塘、鱼塘。 ??池塘：包括灌溉池塘、小水塘等，面积通常小于hm2 ??灌溉土地：包括灌渠和水稻田。 ??季节性泛滥的农田：包括集约化管理的湿草地或牧场。 ??盐业用地：包括盐生洼地，盐田等。 ??蓄水用地：包括水库/河堰/水坝/库区，面积大于8hm2 ??低洼地：包括砾石/砖块/泥土洼地，矿区池塘。 ??废水处理区：包括污水处理厂，沉淀池，氧化塘等 运河和水沟等 一、人工湿地类型 ??生产型人工湿地 ??景观湿地 ??工程湿地 这里的人工湿地主要指工程湿地 狭义定义 基于污染物降解功能的人工湿地——工程湿地。 人工湿地(constructed wetlands) 是为了人类的利用和利益，通过模拟自然湿地，人为设计与建造的由基质、植物、微生物和水体组成的复合体，利用生态系统中基质-水生植物-微生物的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化。 发展概况 ? 最早用于处理污水的人工湿地可追溯到1903年建在英国约克郡Earby的人工湿地，这个湿地连续运行到1992年（Hiley,1994）。 ? 人工湿地研究真正受到关注始于20世纪70年代，1974年建于西德的 Othfrensen湿地是世界上第一个完整的人工湿地，到了1977年，Seidel 与Kickuth合作并由Kichuth提出根区法理论（The Root-zone Method），使人工湿地作为一种独特的污水处理技术进入水污染防治领域。 ? 我国从20世纪70年代起，开始用人工湿地处理污水，到80年代取得迅猛 发展，1987年天津市环保所在我国建成了第一个芦苇湿地工程。 ? 近十年间，无论是已开发国家(如：美国、英国、挪威、澳大利亚)或开 发中国家（如：南非、印度、中国）均陆续被研究。目的大多是将人工湿地当作二级或高级处理程序。 二、人工湿地生物净化技术的原理 ? 在一定的填料上种植特选的植物，将污水投放到人 工建造的类似于沼泽的湿地上。当富营养化水流过 人工湿地时，经沙石、土壤过滤，植物根际的多种 微生物活动，使水质得到净化。 三、人工湿地污水处理系统构造（工程湿地） 1. 工程湿地构造 –通常建造在洼地，湿地底部填充不透水材料或 是粘土， –再按照一定的粒级填充卵石和砂土， –最后在湿地床上栽种能有效去除污染物的植物，构成一个湿地生态系统。 人工湿地污水处理的特点 人工湿地的优点主要有： ? 建造和运行费用便宜； ? 易于维护； ? 可进行有效可靠的废水处理； ? 可提供或间接提供效益，如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐、教育等。 人工湿地的缺点主要有： ? 占地面积大； ? 不精确的设计运行参数； ? 生物和水力复杂性及对重要工艺动力学理解的缺乏； ? 易受病虫害影响。 3、 按照污水在湿地床中的水流方式的不同 人工湿地分为三种形式:表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直流人工湿地 表面流人工湿地(Surface Flow Constructed Wetlands ) ? 类似于自然湿地，污水从湿地床表面流过，污染物的去除依靠植物根茎的拦截作用以及根茎上生成的生物膜的降解作用。 表面流人工湿地特点 ? 这种湿地造价低，运行管理方便，但是，占地大，水力负荷小，净化能力有限，不能充分利用填料以及植物根系的作用; ? 湿地中的O2来源于水面扩散与植物根系传输， 系统运行受气候影响大，在处理废水的过程中容易产生异味、孽生蚊蝇 水平潜流人工湿地(Subsurface Flow Constructed Wetlands) ? 污水从一端水平流过填料床，其由一个或多个填料床组成，床体填充基质，床底设防水层。 水平潜流人工湿地特点 ? 污水从一端水平流过填料床，其由一个或多个填料床组成，床体填充基质，床底设防水层。 ? 水力负荷与污染负荷较大，对BOD、COD、SS及重金属等处理效果好，Ｏ2源于植物根传输，少有恶臭与蚊蝇现象，但控制相对复杂，脱N和P效果欠佳 垂直流人工湿地(Vertical Flow Constructed Wetlands ) 是结合表面流与潜流式人工湿地的特点而成。 污水从湿地表面纵向流入填料床底，床体处于不饱 和状态，Ｏ2通过大气扩散与植物根传输进入湿地， 硝化能力强，适于处理氨氮含量高的污水，但处理 有机物能力欠佳,控制复杂，夏季易滋生蚊蝇。 自由表面流湿地在欧洲发展缓慢。瑞典1994年在Wittgren建一座占地22公顷的自由表面流湿地。在北美约200座湿地处理 系统有2/3是自由表面流湿地，其中一半又是自然湿地。 地下潜流系统在欧洲应用较多，有几百座。在丹麦，德国， 英国等国家都至少有200个系