人工湿地工艺详解:原理、种类及应用实例全解析
1、人工湿地工艺1.1人工湿地的原理
运行效果稳定。
1.2人工湿地的种类
人工湿地根据水流形式和水流方向的不同主要分为三大种类。
1.2.1表面流人工湿地
模仿天然河道和湖泊水体的自净方式,新建或者利用废弃的水塘、河道、洼地等,来建造生态容水建筑。水流在湿地的表面流动,主要是通过种植水生植物来去除污染物,同时也可以增加人工栅条等设施,以此来丰富生物圈,增强水体的自净能力,见图 1。
1.2.2水平潜流人工湿地
建造下凹式且表面开放的建筑,在建筑内部填充特殊材料。水流处于湿地填料的下方,在填料表面种植植物。将污水引入湿地的一端,借助水流的推力让污水水平流向湿地的另一端。借助植物、填料以及微生物之间的协同作用来处理污水,详见图 2。
1.2.3垂直流人工湿地
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建造下凹式且表面开放的建筑,其内部填充特殊材料。水流处于湿地填料的下方,在填料表面种植植物。通过布水管将污水均匀地分布在湿地表面,借助重力使污水垂直穿过湿地内部的填料,在湿地底部由收集管进行收集和排放。利用植物、填料以及微生物之间的协同作用来处理污水,详见图 3。
1.3人工湿地的运行参数
对湖南中彩生态环境科技有限公司的湿地终端进行了数据采集统计,这些湿地终端有 2000 多个,且已稳定运行半年。通过采集统计得出了相关数据。运行采集的数据在图 4 至图 6 中可以看到。
样本终端分布在浙江省、贵州省以及云南省。这些终端的进水都是农村生活污水,其进水流量在 30 到 100 吨每天之间,出水标准是参照《城镇污水处理厂污染物排放标准》(2002 年)。
对以上数据进行综合分析后可知,表面流湿地的出水水质与二级标准较为接近;水平流湿地的出水水质接近一级 B 标准,并且有个别指标能够持续稳定地达到一级 B 标准;垂直流湿地的出水水质通常都能够稳定地保持在一级 A 标准。
从分析结果可以明显看出,人工湿地处理工艺具备足够的能力来承担农村生活污水综合处理项目。在人工湿地处理工艺中,垂直流人工湿地的处理能力处于领先地位,并且在全国范围内的应用也更为广泛。3 种湿地各自具有不同的处理能力,这为地方农村根据自身条件进行选择提供了多种可能性,其运行参数对比详见表 1。
2、优势分析
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人工湿地工艺只需在湿地前端增添厌氧预处理设施,其整体结构较为简单,几乎不存在运行费用。与其他农村污水处理工艺相比,它具有以下这些突出特点:
建造技术要求不高。人工湿地的建造材料来源较为广泛,很多都能就地获取。其运输难度较低,这使得一些交通不便的偏远山区也能够配备农村污水处理设施。这样一来,极大地减少了政府的财政投资,同时也保证了农村污水综合治理的覆盖率。
污水处理能力的范围较大。人工湿地的建筑物以及处理设备数量较少,能够依据进水的水质和水量来对工艺处理能力进行调节,完全有能力实现从单户型处理到多户型处理的匹配建设。
工艺原理较为简单。人工湿地的工艺清晰明了,相较于机械设备处理工艺,对政府管理者的要求更低,还能让政府工作与企业交接变得简便,从而有效节省了人力方面的投资。
湿地给人的感受能直接反映出水效果的质量,处理效果更加直观。对于偏远地区文化程度不高的村庄,这样能让受益群体直观地感受到政府的政策。
出水效果良好,运行效果较为稳定,维护管理较为方便,费用也比较低,无需专业性人才进行监管,维修和养护工人只需经过简单培训就能上岗。
(6)构造简单,无结构复杂机械设备,便于维修,使用寿命长。
3、结语
对于全国农村污水综合治理而言,以人工湿地作为主体的污水处理工艺,在建造方面体现出优势,在管理方面体现出优势,在运行方面体现出优势,从而完美地解决了农村污水综合治理工程中出现的各种问题。湿地的景观效益能够与新农村环境建设工作紧密结合,人工湿地凭借其独特的优势,为生态美丽乡村建设工作做出了重要贡献。
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