人工湿地文献整理

1、3种类型人工湿地处理富营养化水体中试比较研究聂志丹，年跃刚环境科学2007（8）针对五里湖富营养化水体，在同等条件下开展了3种类型人工湿地处理效果的比较研究，试验采用现场中试规模，水力负荷为0.8亩/(亩0d).结果表明，垂直流、潜流和表而流3种人工湿地对氨氮的平均去除率分别为33.200,27.4%和14.100;对总氮的平均去除率分别为52.300,50.1%和19.200;对总磷的平均去除率分别为58.800,57.9%和26.300;对锰酸盐指数的平均去除率分别为37.200,38.3%和14.800;对叶绿素a的平均去除率分别为86.900,96.1%和55.300.可见，垂直流人工湿地对氨氮、总氮和总磷的去除效果最好，潜流人工湿地对高锰酸盐指数和叶绿素a的去除效果最好，但垂直流和潜流人工湿地之间的差异较小，表而流人工湿地对各污染物的去除效果均远低于前两者.从出水水质稳定性来看，垂直流人工湿地出水水质最稳定，潜流次之，表而流最差.3种类型人工湿地处理五里湖富营养化水体效果的比较研究类型氨氮TNTP锰酸盐指数叶绿素a垂直流33.20%52.30%58.80%37.20%86.90%水平流27.40%50.10%57.90%38.30%96.10%表面流14.10%19.20%26.60%14.80%55.30%人工湿地(CW)是独特的土壤—植物—微生物—动物系统。按水流方式分为表面流湿地(FWS)和潜流湿地(SFW)。FWS投资低,但占地大,低温地区冬季运行需要独特的考虑。SFW的保温保水效果好,卫生条件较好,但投资高,易堵塞。SFW分为水平潜流湿地(HCW)和垂直潜流湿地(VCW)。HCW床供氧较差,适于去除SS和BOD,但NH3-N的去除较差。VCW床供氧好,占地小,适于硝化和去除BOD,但对SS的去除不如HCW床,而且构建费高,易堵塞。2、复合垂直流与潜流人工湿地沿程脱氮除磷对比研究栾晓丽2.1管路设置沉淀池出水用泵输送至高位水箱后均布到复合垂直流和潜流人工湿地中。复合垂直流人工湿地采用穿孔管进水,出水管置于上行流池0.9m处,下行流池与上行流池之间有隔墙,底部有孔洞连通。潜流人工湿地采用穿孔管进水,出水管位于填料表面下0.1m处。复合垂直流人工湿地下行流池自填料表面以下20、40、60、80、96cm沿程设5根采样管,上行流池自下而上20、40、60、80cm沿程设4根采样管。潜流人工湿地沿程均匀设9根采样管。2.2实验基质复合垂直流人工湿地下行流池和潜流人工湿地铺设填料高度均为1m,复合垂直流人工湿地上行流池铺设填料高度为90cm。潜流人工湿地底层铺设200mm厚的大粒径砾石作为排水层,中部填料为600mm厚的中砾石+炉渣,上层填料为200mm厚的小砾石;复合垂直流人工湿地下行流池填料铺设同潜流人工湿地,上行流池填料由下而上依次是200mm厚的大粒径砾石、600mm厚的中砾石+炉渣及100mm厚的小砾石。3、人工湿地在应用中存在的问题及解决措施黄锦楼，陈琴，3、1投加蚯蚓（新思路）通过向已经堵塞的人工湿地中投加合适的蚯蚓可以改善湿地堵塞情况，延长其使用寿命，同时在冬季植物收割后，土壤动物可以起到清扫植物碎屑的作用．采用投加蚯蚓的方法费用低廉，施工维护简单;符合农村社会经济条件，符合生态化处理特点，但这种方法还处于初步研究阶段，实际工程效果还有待进一步验证．3、2加强人工湿地的维护管理定期对植物进行收割可以减少植物之间因化感作用相互影响或是因植物的枯枝落叶经水淋或微生物的作用释放出克生物质，抑制自身的生长;同时，从审美的角度来看，在每年秋天收割植物后会使来年春天植物生长更旺盛和美观．人工湿地植物病虫害也是湿地管理中需要注意的问题．人工湿地作为一个人工生态系统，也会发生病虫害，病虫害的发生对人工湿地的运行效果特别是对植物的产量将会造成较大影响，进而影响湿地对污水的净化效果．但是在使用杀虫剂控制植物病虫害时，所用的杀虫剂不能对人工湿地系统产生影响，否则不仅会降低湿地的处理效果，同时还会造成二次污染．人工湿地在低温运行时对湿地的管理非常重要，低温对人工湿地造成了不利的影响，采取一定的保温措施，可以减缓植物的休眠，促进人工湿地对污染物的去除效果．对人工湿地采取一定预防堵塞的措施和应对措施，对进水进行预处理和定期对湿地进行清淤都可以减少湿地堵塞情况的发生．从现有人工湿地工程的考察发现，清淤不及时导致了大量淤泥沉积，影响湿地的净化效果．因进水中污染物类型、浓度等的差异会使人工湿地对氮磷的去除率造成较大的影响，保持人工湿地进水水质的稳定是非常重要的．同时，实时监测出水水质，可以保证出水水质达标排放．定期对人工湿地处理系统进行详细检查，包括进出水管是否堵塞，护堤及闸阀是否损坏，湿地是否有渗漏情况等，若出现这些情况，要及时采取相应的应对措施，因为这些情况会造成人工湿地中水位及水量的变化，水位的改变会影响人工湿地处理系统的水力停留时间，同时对大气中的氧向水相扩散造成影响，进而影响人工湿地对污染物的去除效果．表面流人工湿地易滋生蚊蝇以及因负荷过高形成厌氧而释放出难闻的气体，因此，对于表面流型人工湿地要采取相关措施控制蚊蝇及气味．在湿地边壁设15～20cm超高，可以防止外来水进入湿地，通过水位控制装置进行快速排水，可以防止因夏季暴雨而使湿地长期处于水淹状态．图1为人工湿地管理的内容，其中管理的范围涉及湿地植物、水质的管理还有其他的相关部分的管理．科学的运行管理可以保持人工湿地处理系统对污染物稳定、高效地去除效果，同时适当的管理维护，还可以解决人工湿地可能带来的负面生态问题，充分发挥其美化景观、丰富物种的生态效应．3.3形成一套完整的人工湿地设计方法人工湿地作为一种生态处理工艺，还没有形成一套合理的人工湿地设计方法，设计缺乏规范化，想要形成一套合理的人工湿地设计方法，首先必须要1期黄锦楼等:人工湿地在应用中存在的问题及解决措施了解其净化机理，确定湿地中基质、植物和微生物的作用，明确其转化过程，综合考虑植物、基质、厂址、进出水装置、防渗层和保温层等各种影响因素，同时将现行人工湿地系统的处理数据集中起来，建立完整的数据库，确定具体的物料平衡方程、反应公式和相关动力学参数，运用软件对模型、参数及方程进行反复的修正和验证，使人工湿地工艺系统的设计方法更为系统和全面．同时，在相关部门的统一领导下，在科研、设计和施工单位共同参与下，编制出一套完整的湿地设计手册，并制定相应的设计规范和标准，推导出单项的设计指标，有利于人工湿地的推广应用．4用于污水处理的人工湿地的基质、植物及其配置徐德福,李映雪人工湿地是由填料(基质)、植物和微生物组成的复合系统,该系统依靠物理、化学和生物的三重协同作用,通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污染物的高效净化,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物生长并使其增产,实现废水的资源化和无害化。另外,人工湿地具有去除污染物效率高、低投资、低运行费用、低耗能和美观等特点。4.1人工湿地基质人工湿地中的基质又称填料、滤料,一般由土壤、细砂、粗砂、砾石、碎瓦片、粉煤灰、泥炭、页岩、铝矾土、膨润土、沸石等介质的一种或几种所构成,因此,多种材料包括土壤、砂子、矿物、有机物料以及工业副产品如炉渣、钢渣和粉煤会等都可作为人工湿地基质。人工湿地基质在为植物和微生物提供营养的同时,还通过吸附、沉淀、过滤等作用直接去除污染物。4.2基质的渗透系数基质的渗透系数亦是影响人工湿地净化能力的一个重要因素。基质渗透系数比较低,容易在人工湿地中形成表面流(或短流),以致基质与污染物不能有效的接触而降低人工湿地的净化能力,特别是在垂直流和潜流人工湿地中,这一现象尤为突出。另外人工湿地在实际运行中存在堵塞问题,导致人工湿地不能继续使用或需改变设计时的运行方式才能继续使用。人工湿地的堵塞受基质、有机负荷、植物和微生物、温度、运行周期等因素的影响,其中基质的渗透系数是一个重要的因素,基质的渗透系数越小,人工湿地越容易堵塞。4.3植物具有美化环境的作用人工湿地可以增加绿化面积,保持植物的多样性,也为动物提供了栖息地,同时也给人类提供了良好的休息和娱乐场所。在设计人工湿地时,可以选择一些景观效果比较好的植物如睡莲、黄花鸢尾(Irispseudoacorus)、再力花(Thaliadealbata)、美人蕉(CannaChinesesis)、千屈菜(Lythrumsalicaria)和菖蒲(Acoruscalamus)等以增加人工湿地的景观效果,特别是在旅游景区和风景名胜区等采用人工湿地处理污水并结合景观设计,可以增添更多的风景。4.4基质配置由于不同基质的渗透系数存在比较大的差异,在人工湿地设计时,应根据不同的人工湿地设计而选用不同的基质,如对于表面流人工湿地,土壤可作为人工湿地的基质,而潜流和垂直流人工湿地对基质的渗透系数要求比较高,应选用砂子、炉渣或它们与土壤的混合物等作为人工湿地的基质为宜。根据不同的人工湿地类型而配置植物：对于表面流人工湿地可配置沉水植物、浮叶植物和漂浮植物以及挺水植物,而对潜流和垂直流人工湿地可配置湿生植物和挺水植物。在工程实践中,对于面积比较小的人工湿地,可以适当的采用,以便通过人工收割而控制,但人工湿地植物的选择最好以本地植物为主。5.组合人工湿地工艺微生物群落结构及脱氮效果研究龙丽珠阮晓红5.1复合垂直流人工湿地系统复合垂直流人工湿地采用下行流、上行流流程设计,尺寸为1.0m×0.5m×0.6m,其中下行池深60cm,上行池深45cm,其剖面图见图1。在其不同位置设置了12个采样管,以穿孔塞塞住,穿孔塞上装有玻璃管,玻璃管上套接塑料软管并用夹子进行控制。复合垂直流人工湿地采用穿孔管布水、集水方式。下行池顶部布置穿孔管,由蠕动泵抽取污染河水送至穿孔管中,均匀布水。出水也采用穿孔管,表面集水后排出系统。采用炉渣作为复合垂直流人工湿地的主要填料,底层铺10cm高的粗砾石,中间层为35cm高的炉渣,表层为5cm高的石英砂。下行池种植泌氧性能较好的植物菖蒲,上行池种植香蒲。6.垂直流人工湿地净化污水的研究进展孙文杰,佘宗莲,复合垂直流人工湿地作为一种新型人工湿地系统,具有独特的下行流-上行流水流方式,形成了下行流池部分区域好氧、上行流池部分区域厌氧的复合净水结构,促进了硝化与反硝化作用,提高了整体的除氮效果。目前,复合垂直流人工湿地系统已在我国许多退化和受损湖泊中成功推广应用,对生活污水、城镇综合污水和医疗废水也有较好的处理效果。6.1垂直流人工湿地的净化功能垂直流人工湿地对污染物的去除和水质净化主要由湿地植物、基质和微生物三部分共同完成,能有效去除污水中的悬浮物、有机污染物、氮、磷及重金属等,尤其对氮、磷的去除效果明显。6.2湿地植物在人工湿地净化污水过程中,湿地植物主要发挥三个方面的作用:直接吸收污水中的营养物质转化为自身生物量;为根区的好氧微生物和硝化细菌的生长输送氧气;植物的根系有助于增强和维持基质的水力传输能力。因此,选择适合的湿地植物十分重要。目前,国外用于垂直流人工湿地的植物种类中最常见的是芦苇和香蒲。在国内,湿地植物种类的应用主要借鉴了国外的经验,最常用的植物有芦苇、美人蕉、香蒲,除此之外还有风车草、菖蒲、茭白等。6.3湿地微生物微生物作为分解者,参与人工湿地系统中生物化学反应,有着不可替代的作用。垂直流人工湿地对氮的去除主要通过硝化和反硝化作用实现,硝化细菌是好氧型菌,分布在湿地基质层的表层,基质底层的厌氧状态则有利于反硝化细菌的生存。贺峰等研究发现沿水流方向硝化菌数量和硝化作用强度明显降低,反硝化菌数量和反硝化作用强度比较稳定,沿水流方向略有上升。微生物对磷的作用在于聚磷菌好氧吸收磷和厌氧释放磷,还可使有机磷化物降解为无机磷化物,目前的研究没有发现湿地中磷的去除与微生物数量存在显著的相关性。有研究表明,垂直流人工湿地微生物对糖类利用较好,不同深度类型的基质微生物群落具有不同的代谢特征,多样性和均匀性指数都是下层高于上层,代谢特点受到不同环境和栽种植物的影响。6.4