李 宇

（中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江杭州 311122）

潛流人工濕地污水處理技術(shù)污水處理效能

李 宇

（中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江杭州 311122）

隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升，環(huán)境的污染速度和規(guī)模也在不斷的加快擴(kuò)大。依照我國(guó)當(dāng)前的環(huán)境污染情況，在大氣以及地表的污染之外，潛流的水污染問題也在逐漸的凸顯。由此本文通過(guò)針對(duì)潛流人工濕地污水處理技術(shù)污水處理效能展開探究分析，以此能夠借助相關(guān)參數(shù)模型，為我國(guó)的潛流污水問題解決提供理論依據(jù)。

潛流人工濕地；污水處理技術(shù)；污水處理效能

引言

人工濕地污水處理技術(shù)主要在使用中存在兩種形式，包括了潛流人工濕地以及水面系統(tǒng)兩種。前者的污水處理技術(shù)主要是經(jīng)由一個(gè)或者多個(gè)單元所共同組構(gòu)而成的，在周邊以及底部均有防水性能，在每一個(gè)單元中都通過(guò)填充粒狀的介質(zhì)。比如礫石或者水生的植物，來(lái)有效的處理大量的污水。潛流人工濕地污水處理技術(shù)系統(tǒng)相較水面系統(tǒng)，在用地方面相對(duì)較為節(jié)省，并且在運(yùn)行過(guò)程中的具體維護(hù)也相對(duì)較為簡(jiǎn)單。自由的水面系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)臭味以及蚊蠅的滋生，在潛流系統(tǒng)中則尤為少見。

1 潛流人工濕地污水處理技術(shù)處理效能

1.1 去除污染物質(zhì)

潛流人工濕地主要能夠去除的污染物質(zhì)，包括了多種比如微生物所發(fā)生的一系列變化，礦化還有揮發(fā)和沉降、沉淀甚至蒸騰等。污染物質(zhì)的去除主要包含了幾方面的生物學(xué)作用[1]：厭氧消減、錳鐵的厭氧氧化、還有好氧呼吸以及硝酸鹽。處于懸浮狀態(tài)的固體物質(zhì)去除性能相對(duì)較好，并且絕大部分的出水值都在10mg/L以內(nèi)。為了防止出現(xiàn)進(jìn)水口附近堵塞，通常在進(jìn)水前需要設(shè)置相應(yīng)的預(yù)處理，以此來(lái)有效的降低固體濃度。進(jìn)而通過(guò)沉淀以及吸附還有死亡等諸多作用，減少了病原菌的存在。對(duì)于磷物質(zhì)的主要去除，是通過(guò)將土壤顆粒之中的介質(zhì)完成一定的吸收沉淀，從而有效的防治磷的再次釋放。

潛流系統(tǒng)還可以有效的實(shí)現(xiàn)植物的吸收以及化學(xué)沉淀[2]。主要發(fā)生在夜系以及根系的金屬離子沉積層，以此來(lái)發(fā)生一定的氧化作用，植物完成金屬物質(zhì)的吸收之后再次釋放，但是微生物的氧化金屬熱力學(xué)性能較為穩(wěn)定。對(duì)于氮物質(zhì)的去除，是潛流系統(tǒng)所具備的限制因素。在冬季氮的TN以及NH3-N通常去除率維持在45%，那么要想獲得相對(duì)較低的氮濃度出水，就需要在夏季進(jìn)行，但是所需時(shí)長(zhǎng)要在7天左右，可以自由水面系統(tǒng)就需要13天左右。

1.2 濕地植物

通過(guò)種植具備一定的濃密型和根系的潛流人工濕地，可以具備較為重要的通氣組織。而此種通氣組織主要是存在于植物體內(nèi)的，并且會(huì)在植物的體內(nèi)傳輸一定的空間結(jié)構(gòu)，從而有效的達(dá)到氧的傳遞作用[3]?？墒谴祟愌芯慨?dāng)前還并未深入開展。有相關(guān)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，根系放氧的具體范圍是自夜間至日照幾小時(shí)之后，從0.5mm變化至5mm。但是如果將潛流人工濕地的進(jìn)水方式改為間歇式，那么就直接影響了根系放氧的范圍。因此對(duì)于不同的植物，同樣也是選擇濕地植物的重要指標(biāo)。通過(guò)提升氧傳遞，來(lái)有效的刺激植物的新根增長(zhǎng)。

1.3 床體填充材料選擇

微生物的存在，可以有效的降低污染程度，分解多種污染物質(zhì)。但是對(duì)于磷的去除成效較不明顯。通過(guò)相關(guān)研究[4]，發(fā)現(xiàn)對(duì)于床體填充材料的介質(zhì)選擇，可以很大程度的將磷得以去除，主要的去除機(jī)理就是通過(guò)借助，磷與介質(zhì)之間的非生物化作用。濕地對(duì)于磷物質(zhì)的主要吸附能力取決于兩點(diǎn)：其一就是吸附位，其二就是pH值。磷的整體吸附作用力相關(guān)于水力的傳導(dǎo)率還有表面積。如果所需的水利傳導(dǎo)率過(guò)大，那么就需要避免堵塞情況的發(fā)生。

2 設(shè)計(jì)參數(shù)與所要考慮因素

分區(qū)：潛流人工濕地較大的情況下就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行分區(qū)，分為幾個(gè)單元保持平行，從而有效合理的完成流量分配，更加有利植物的管理保護(hù)。

橫斷面：Ac=Q1（KsXS），在此公式中，Ac 所代表的是橫斷面的總面積M2；Ks所代表的則是水力傳導(dǎo)率，Q為主要的流量，S則為床體的具體坡度。

BOD的去除率：A=Q（InC0-InCe）/（KrXdXΦ）。在該公式中，濕地面積即為A、流量即為Q、Co以及Ce就是進(jìn)出水的BOD濃度、d則為床體的深度，還有Kr即為一級(jí)反應(yīng)速率的常數(shù)、Φ就是床體的孔隙度，還有T值即為溫度。

水力的停留時(shí)長(zhǎng)：HPT=AxdxΦ/Q（基于BOD的去除參數(shù)）。

氨氮去除模型參數(shù)：通過(guò)有效利用潛流人工濕地系統(tǒng)來(lái)講BOD以及氮還有TSS去除，之后設(shè)計(jì)二級(jí)單元，一級(jí)為BOD的去除，二級(jí)即為氮的去除。相關(guān)資料結(jié)果表明，對(duì)于BOD的去除，水力停留的時(shí)長(zhǎng)即為12-24h。而氨氮的去除則只是發(fā)生在第二單元。因此具體的去除參數(shù)是否合理，應(yīng)當(dāng)考慮氨氮的去除量，來(lái)完成第二單元大小的確定。

潛流人工濕地系統(tǒng)所需要控制的主要因素在上述均已列舉提出，還要針對(duì)如下方面有所加強(qiáng)：其一就是對(duì)該系統(tǒng)硝的化解能力有所改善；其二就是對(duì)于植物的選擇種植和管理，應(yīng)當(dāng)將其與床體的體積比值保證最大；其三就是需要不斷的對(duì)床體的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化；其四就是需要依照具體的植物屬性不同，來(lái)完成不同的目標(biāo)處理，有效發(fā)揮潛流人工濕地污水處理技術(shù)污水處理效能。

[1]蘇睿.淺析潛流人工濕地污水處理技術(shù)的效能與設(shè)計(jì)[J].華東科技:學(xué)術(shù)版,2017(1):14-14.

[2]宋穎,黃玉婷,葛川,等.多介質(zhì)土壤濾層系統(tǒng)(MSL)與潛流式人工濕地技術(shù)處理海水養(yǎng)殖廢水的效能比較[J].環(huán)境科學(xué),2014(9):3436-3442.

[3]王小曉.潛流人工濕地處理農(nóng)村分散式生活污水效能研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢),2012.

[4]劉漢湖.間歇運(yùn)行的潛流式人工濕地污水處理技術(shù)及設(shè)計(jì)方法研究[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué),2010.