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内容来自www.paper51.com 1.人工湿地的发展现状 http://www.paper51.com 人工湿地是指一种由人工建造和监督控制的、与沼泽地类似的，人为的将是石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成基质，并有选择地植入植物，利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化作用的污水处理生态系统。[2] http://www.paper51.com 我国人工湿地研究起步较晚, 在“七五”期间开始人工湿地的研究。大量工作集中在小规模技术研究阶段与发展阶段。目前建成了一些中试研究基地,建立了一些处理生活污水和工业废水的人工湿地处理系统。首例采用人工湿地处理污水的研究工作是1988～1990 年在北京昌平进行的自由表面流人工湿地,1989～1990 年由天津环保研究所建立11个实验单元研究芦苇湿地对城市污水的处理能力,并对水力负荷、有机负荷、停留时间及季节等与污水中主要污染物规律进行探索,结果优于二级处理。20 世纪末建成的成都活水公园更展示了人工湿地系统处理污水新工艺的以水为主体的环境学公园和“用绿叶鲜花装饰大地,把清水活鱼送还自然”的魅力,使生态与环境效益的完美结合,实现了污水资源化利用、整治堤岸、净化水体及恢复水域良性生态环境的多重目的。1996 年胶南市充分利用风河下游北岸的大片盐碱荒滩,修建芦苇湿地系统,不仅很好地处理了工业废水和生活污水,而且吸引鸥鹭、燕鹊栖息,取得了良好的生态效益。[3] copyright paper51.com 2. 窑泥沟人工湿地 paper51.com
2.1 窑泥沟人工湿地概况 内容来自论文无忧网 www.paper51.com ①现在，人工湿地已广泛的应用于小城镇污水系统中。澄江县有六块人工湿地，窑泥沟人工湿地污水处理效果最成功的一块。窑泥沟流经县城区，接纳了农田径流、生活污水。窑泥沟径流区面积为6km2，有农田6500亩。径流区内共有自然村15个，人口30576人。径流区内年产生生活垃圾3600吨，农田废弃物4400吨，河水乌黑发臭，挟带着大量生活垃圾和杂物。窑泥沟人工湿地的建成可大量去除窑泥沟和农灌中沟内的氮和磷，减缓和控制抚仙湖局部湖湾污染，以保持抚仙湖的优良水质。 http://www.paper51.com 目前，窑泥沟人工湿地是云南省第二大的人工湿地。窑泥沟人工湿地建设在抚仙湖北岸湖滨滩地上，占地面积26亩。其中，沉淀池、生物氧化池、水平潜流人工湿地和表面流人工湿地是其主要净化功能区，面积15 亩；种苗基地、垃圾堆场及管理用房是其辅助功能区，面积7.5亩。 copyright paper51.com 窑泥沟人工湿地Ⅰ期工程于2001年8月动工建设，2002年初投入运行，总投资169万元，占地22.5 亩，窑泥沟人工湿地Ⅱ扩建工程于2004年初动工建设，于2004年9月完工投入运行，总投资232.8万元，占地10.5亩。通过扩建、改造后窑泥沟经营性人工湿地工程目前总规模为26亩，深度净化处理能力为1万m3/d，初级处理能力5万m3/d，通过窑泥沟经营性人工湿地二期工程的开展实施，使污水处理净化规模从原来处理河道47.6%的水量，提高到83%。 http://www.paper51.com 窑泥沟人工湿地日净化污水5000——15000吨，年净化污水350万吨，占窑泥沟污水总量的90%以上，年SS、COD、BOD、TN、TP等主要污染负荷去除率分别为：85%、60%、50%、50%、40%。经过净化处理的水质可以达到地表清洁水Ⅳ类标准，适当增加停留时间可达清洁地表水Ⅲ类标准。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
2.2现窑泥沟人工湿地存在问题 http://www.paper51.com
2.2.1 植物的单一性和自然调控机制的缺乏 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 窑泥沟人工湿地的沉淀池内主要栽种了满江红、香蒲等植物；在氧化塘中主要栽种了水芹菜、睡莲和菱。不像天然湿地那样有独特的生态环境 ,具有类型多、面积大与生物多样性丰富等特点。窑泥沟人工湿地由人工建造而成,其植物栽种的种类和介质的选择完全有人类决定,其面积也是经人们规划而定，致使湿地内的野生动植物的缺乏以及自然机制的不协调。所以说，窑泥沟人工湿地存在的一大问题就生物多样性的缺乏以及自然机制的难以调控。 [4] 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 2.2.2 人工湿地处理效率难以测量[5] 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
植物生长的旺盛、衰败与季节的波动有着密不可分的关系。在春、夏季植物生长迅速，对于N、P的去除率都会有所提高，当然对于其他污染物的去除率也会有所提高。到了冬季，部分植物死亡致使人工湿地的去除率大大降低，同时，死亡的植株还会把P释放到水中，使水中的含P量增加。所以，人工湿地的处理污水效率与植物的生长相关。在不同的季节，人工湿地处理污水的效率是不同的，这就是窑泥沟人工湿地处理效率难以测量的原因。 copyright paper51.com 2.2.3 湿地中的堵塞问题 内容来自www.paper51.com 系统堵塞问题是人工湿地在小城镇污水处理中的一个普遍问题，窑泥沟人工湿地也不例外。虽然在窑泥沟人工湿地的沉淀池前段有固体垃圾打捞区的垃圾打捞区，其中的隔栅可拦截污染物,但悬浮物沉淀和有机物的进入同样会使系统堵塞。当然,在窑泥沟人工湿地的进水负荷达到一定程度时,也会使其渗透性能下降,导致堵塞现象。 内容来自www.paper51.com 3 窑泥沟人工湿地相关污染来源及系统效果分析 http://www.paper51.com 3.1 相关生活污水来源及农田废弃物分析 paper51.com 窑泥沟径流区内有15个村庄，径流区面积为6km2，有农田6500亩。径流区内年产生生活垃圾3600吨，农田废弃物4400吨，河水乌黑发臭，挟带着大量生活垃圾和杂物。经窑泥沟进入抚仙湖的生活垃圾和农业废弃物约8000吨，为抚仙湖增加了2000kg氮污染负荷、1590kg磷污染负荷。窑泥沟全线为三面光河床，丧失了天然河流应有的净化功能，垃圾污水直泄抚仙湖，造成了河口区大量垃圾堆积和大范围水质污染。 paper51.com 农灌中沟是窑泥沟西侧的一条排灌沟，旱季为灌溉渠道，雨季接纳农田径流。径流区内有7个村庄，2700多亩农田，年产生生活垃圾1580吨，农田废弃物493吨，经农灌中沟进入抚仙湖的生活垃圾和农田废弃物约440吨，为抚仙湖增加了1290 kg氮污染负荷、620磷污染负荷。农灌中沟全线为三面光河床，垃圾杂物和污水全部进入抚仙湖，在河口形成大范围污染区，垃圾蓄积量达3000余立方米。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 3.2 窑泥沟人工湿地系统效果分析[6] http://www.paper51.com 窑泥沟人工湿地。工程总占地规模26亩，深度处理能力10000 m3/d，初级处理能力50000 m3/d。实际运行中，工程年深度净化窑泥沟、农灌中沟入河湖水300万吨，消除入湖河水所携带的全部垃圾杂物（年清除量2190吨）及泥沙（年清除量1441吨）。 copyright paper51.com 窑泥沟人工湿地处理工程汇集窑泥沟流经县城区域和22个村庄的生活污水及8000农田面源污水。,污水经过溢流堰引入该人工湿地处理系统,进行物理沉降、生物吸附、吸收和分解,最终达到除污染物的目的.其工艺流程见图1. paper51.com paper51.com |