潛流濕地污水凈化裝置

A. 什麼是水平潛流人工濕地

潛流是指水不是在表面流的，是潛在表面的土的下面流。根據水在下面的流動方向分為垂直向下和在下面水平方向的水平潛流

B. 簡述填料,植物和微生物在人工濕地系統的作業

（1）凈化污水、調節氣候、保護生物多樣性、美化環境、涵養水源、分洪蓄洪等。（每點2分 答對3點得6分） （2）冬季氣溫低（2分）；植物枯萎，淺層潛水結冰，影響凈化效果（2分）。

C. 人工濕地的類型

地表流人工濕地
表面流濕地與地表漫流土地處理系統非常相似，不同的是：（1）在表面流濕地系統中，四周築有一定高度的圍牆，維持一定的水層厚度（一般為10~30cm）；（2）濕地中種植挺水型植物（如蘆葦等）。
向濕地表面布水，水流在濕地表面呈推流式前進，在流動過程中，與土壤、植物及植物根部的生物膜接觸，通過物理、化學以及生物反應，污水得到凈化，並在終端流出。

潛流式人工合成濕地
人工濕地的核心技術是潛流式濕地。一般由兩級濕地串聯，處理單元並聯組成。濕地中根據處理污染物的不同而填有不同介質，種植不同種類的凈化植物。水通過基質、植物和微生物的物理、化學和生物的途徑共同完成系統的凈化，對BOD、COD、TSS、TP、TN、藻類、石油類等有顯著的去除效率；此外該工藝獨有的流態和結構形成的良好的硝化與反硝化功能區對TN、TP、石油類的去除明顯優於其他處理方式。主要包括內部構造系統、活性酶體介質系統、植物的培植與搭配系統、
布水與集水系統、防堵塞技術、冬季運行技術。
潛流式人工合成濕地的形式分為垂直流潛流式人工濕地和水平流潛流式人工濕地。利用濕地中不同流態特點凈化進水。經過潛流式濕地凈化後的河水可達到地表水Ⅲ類標准，再通過排水系統排放。
垂直流潛流式人工濕地：
在垂直潛流系統中，污水由表面縱向流至床底，在縱向流的過程中污水依次經過不同的專利介質層，達到凈化的目的。垂直流潛流式濕地具有完整的布水系統和集水系統，其優點是佔地面積較其它形式濕地小，處理效率高，整個系統可以完全建在地下，地上可以建成綠地和配合景觀規劃使用。
水平流潛流式人工濕地：
是潛流式濕地的另一種形式，污水由進水口一端沿水平方向流動的過程中依次通過砂石、介質、植物根系，流向出水口一端，以達到凈化目的。
溝渠型人工濕地：
溝渠型濕地床包括植物系統、介質系統、收集系統。主要對雨水等面源污染進行收集處理，通過過濾、吸附、生化達到凈化雨水及污水的目的。是小流域水質治理、保護的有效手段。

D. 潛流型人工濕地的設計內容

潛流型人工濕地的設計內容：
1.選址考察地質、地貌、水文、自然資源、人文資源、有關法律及公眾意見。應因地制宜，盡量選擇有一定自然坡度的窪地或經濟價值不高的荒地，一方面減少土石方工程、利於排水、降低投資，另一方面防止對周圍環境產生影響。
2.確定系統組合形式根據場地特徵、處理要求和所處理污水的性質來確定。單一式、並聯式、串聯式、綜合式。
3.確定水力負荷 根據文獻或經驗而定。
4.選擇植物根據濕地植物的耐污性能、生長能力、根系的發達程度以及經濟價值和美觀等因素來確定。一般有蘆葦、席草、大米草、水葫蘆、水花生等，最為常用的是蘆葦，插植密度為1~3株/m2。
5.計算表面積 As=Q/a：As—表面積；Q—進水流量；a—水力負荷。
6.確定長寬比：根據達西定律Q=Ks*A*S
S—水力坡度；A—濕地床橫截面積；Ks—潛流滲透系數。或厄剛公式As=5.2Q[LN（So-Se）]，So—進水BOD濃度；Se—出水BOD濃度；As—濕地床表面積。
7.結構設計
（1）進出水系統的布置：濕地床的進水系統應保證配水的均勻性，一般採用多孔管和三角堰等配水裝置。進水管應比濕地床高出0.5m。濕地的出水系統一般根據對床中水位調節的要求，出水區的末端的礫石填料層的底部設置穿孔集水管，並設置旋轉彎頭和控制閥門以調節床內的水位。
（2）填料的使用：濕地床由三層組成表層土層、中層礫石、下層小豆石。表層土鈣含量在2~2.5kg/100kg為好；礫石層粒徑在5~50mm，鋪設厚度0.4~0.7m。
（3）潛流式濕地床的水位控制：當接納最大設計流量時，進水端不能出現雍水現象；當接納最小流量時，出水端不能出現填料床面的淹沒現象；有利於植物生長，床中水面浸沒植物根系的深度應盡可能均勻。
8.編制施工計劃
9.修改設計根據出現的問題對設計進行相應的修改。
10.施工
11.試運行
12.竣工交付使用

E. 人工潛流濕地的凈化功能屬於生物多樣性的什麼價值

人工潛流濕地的凈化功能屬於生物多樣性的生態環境循環修復的價值……謝謝望採納，謝謝……

F. 自由人工濕地系統、潛流型人工濕地系統和垂直流人工濕地系統的優缺點.(急需答案,拜託各位啦)

1、地表流濕地系統也稱水面濕地系統。在地表流濕地系統中,污水在濕地的表面流動版,水位較淺,多在011～權019 m 之間。這種系統與自然濕地最為接近,污水中的大部分有機污染物的去除是依靠生長在植物水下部分的莖、竿上的生物膜來完成的。這種濕地系統的優點是投資低,缺點是處理能力低,衛生條件差,在我國北方一些地區由於冬季氣候寒冷而不能正常運行。
2、潛流濕地系統也稱滲濾濕地系統。在潛流濕地系統中,污水在濕地床的內部流動。因而一方可以充分利用基質表面生長的生物膜、豐富的根系及表層土和基質的截留等的作用,以提高其處理效果和處理能力;另一方面則由於水流在地表下流動,故具有保溫性能好、處理效果受氣候影響小、衛生條件較好等優點。是目前研究和應用較多的一種濕地處理系統。但這種處理系統的投資要比表面流系統高些,對氮、磷的去除效果不如地表流濕地系統好。
3、垂直流濕地系統中的水流綜合了地表流濕地系統和潛流濕地系統的特性,水流在基質床中基本呈
由上向下的垂直流,水流流經床體後被鋪設在出水端底部的集水管收集而排出處理系統。這種系統的
基建要求較高,較易滋生蚊蠅。

G. 濕地處理廢水的研究現狀

煤礦山排出的廢水和煤矸石滲出液，含硫量較高。根據大峪溝礦區的實際情況，即使採用綜合一體化處理方法，出水的除硫效果並不明顯，水中SO^2－₄仍高達1994.21～2144.06mg/L。雖然現有的《煤炭工業污染物排放標准》(GB20426—2006)對SO^2－₄的排放濃度沒有明確限制，但高硫酸鹽水對大峪溝的地下水和涼水泉水庫的水質仍有嚴重影響。

目前，去除水中SO^2－₄的方法主要有中和法、反滲透膜法、生物化學處理法和濕地法。前幾種運行費用高，效果不一，有的還存在二次污染或技術不夠完善等問題，更多地採用廉價、清潔的處理方法，即利用濕地除硫。

一般而言，煤礦開采尤其是井工開采都需疏排地下水，在地表形成小溪或小河進入窪地，形成濕地。濕地具有顯著的生態功能，能夠起到凈化水質，調節空氣濕度、溫度，繁衍各種濕生-水生植物，改善人居環境的作用。據調研，目前煤礦山濕地生態功能常常被忽視，要麼棄置不用要麼受損嚴重。本次研究的目的是試圖利用礦區排水形成的濕地解決終端外排水的去硫問題，使之資源化，可以說是前述綜合一體化處理方案的最終一個環節，同時也是解決煤礦山濕地生態修復和濕地生態利用的專門性課題。

利用人工濕地去除水中硫酸根的研究仍處於探索階段，人工濕地屬於人工構築物的范疇，通常的做法是建幾個處理池，池內鋪蓋底泥並種植植物，依靠植物、底泥等要素的作用達到去硫效果;煤礦山濕地顯然不屬於上述的人工濕地，有關煤礦山濕地的生態功能、除污能力的研究，目前還比較少見。據國內外的相關文獻，人工濕地脫硫效果相差較大，有的可以達91.9%，有的為53%，甚至有的去除率幾乎為零。究其原因，主要是濕地規模、水質、氣候、底泥和水生植被的差異。所以在對煤礦山濕地進行研究時，必須查明生態地質的基本條件。

人工濕地是人對自然濕地系統的模擬，利用生態的方法來去除污染物，以達到凈化污水的目的，它利用自然生態系統中的物理、化學和生物三者的協同作用，通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現對污水的高效凈化(彭超英等，2000)。實踐表明，與其他處理污水的方法相比，人工濕地系統具有高效率、低投資、低運行費、低維護技術、基本不耗電即「一高三低一不」的特點(丁疆華等，2000)。自1974年第一個用於污水處理的人工濕地系統在西德建成以來，因其優越的性能，使它獲得較快的發展(劉自蓮等，2005)。20世紀80年代從歐洲到美洲、澳洲等地區和國家都廣泛開展了這方面的研究工作。目前，在美國有600多處人工濕地工程用於處理市政、工業和農業廢水;在丹麥、德國、英國等國至少有200處人工濕地(主要為地下潛流濕地)系統在運行，紐西蘭也有80多處人工濕地系統投入使用(李麗等，2007)。而且大量的監測表明，濕地凈化污水的效果是顯而易見的。例如，Knight(2000)等對1300多條已報道的數據進行分析，人工濕地對飼養家畜排放水的凈化效率平均為:BOD₅，65%;TSS，53%;NH₄—N，48%;TN，42%和TP，42%。來自美國環保機構的資料庫資料顯示出了更高的處理效率，BOD₅，TSS，TN，NH₄—N，NO₃—N和TP分別高達95%、88%、67%、61%、72%和76%(Braskerud等，2002)。

我國的濕地研究起步較晚。從「七五」時期開始試驗，取得了人工濕地工藝特徵、技術要點和工程參數等研究成果(胡康萍等，1991)。20世紀90年代以來，我國對人工濕地的研究發現燈心草、香蒲等植物在人工濕地中凈化污水能達到國家二、三級地面水標准，人工濕地可以廣泛應用於工業廢水處理、農業水處理、雨水處理等。在研究利用人工濕地生態系統去除水體中藻類方面，說明人工濕地系統在污水深度處理或減少水體富營養化、抑制藻類生長等方面也具有特色。全國數十個城市開展人工濕地研究，很多已投入生產;已有不少城市建立了蘆葦人工濕地污水處理系統。這些系統運行以來，產生了良好的經濟和社會效益，為我國環境保護做出了貢獻。廣東韶關市鉛鋅礦廢水治理，在人工濕地中種植香蒲的研究表明(陽承勝等，2000)，利用香蒲凈化含鉛、鋅工業廢水的效果非常好，COD、SS、Pb、Zn、Cu和Cd的去除率分別為92.19%、99.62%、93.98%、97.02%、96.87%和96.39%，水質得到明顯改善，主要污染物TSS、Pb、Zn、Cu和Cd等均達到排放標准。此外，人工濕地在處理鐵礦酸性廢水的試驗結果表明(唐述虞，1996)，酸水pH值由2.6升高到6.1;銅離子、鐵離子和錳離子去除率分別為99.7%、99.8%、70.9%。在利用濕地去除廢水中常見的硫酸根離子方面，通過查閱國內外文獻發現，前人的研究尚不充分，而且在不多的文獻報道中，脫硫效果相差很大。研究資料表明，經生化預處理的紡織廢水在經過濕地前後SO^2－₄由1235mg/L變為1244mg/L，去除率幾乎為零(尹軍等，2004);美國佛羅里達州的Hidden River雨水濕地處理系統的SO^2－₄去除率達到53%(王世和等，2007);另有研究表明，畜禽舍污水經過濕地後，硫化物的降解率可達88.3%(汪植三等，1995);在對濕地凈化養豬場豬糞水的研究時發現，SO^2－₄去除率達到91.9%(劉開容等，1997);國外學者研究認為，人工濕地對生活污水中無機硫的去除率可達95%(Buisma 等，1990)。

在濕地設計方面，國外學者通過示蹤劑實驗發現，在同樣的濕地面積下，填料深度為0.45m的濕地系統的BOD去除效果比深度為0.3m的濕地系統去除效果稍好(George，2000)。美國環保局在關於構建濕地處理市政廢水的手冊中認為，潛流濕地進水區域水深一般為0.4m，基質深度應比水深深0.1m，即系統總體深度為0.5m(USEPA，2000)。國內有學者研究了20cm、40cm、60cm三個水深條件下COD的去除率，發現水深為60cm時，即使運行的水力負荷較高(433.3cm/d)，COD的去除率仍然可達84.9%(王世和等，2003)。另有研究發現，進水負荷的增大引起水力停留時間和出水速率的下降，不利於污水的凈化處理。但另一方面，進水負荷太小又不能充分發揮濕地的凈化潛力，因此濕地系統都存在一個較佳的進水負荷(吳振斌等，2001)。研究表明，低流速和高水力停留時間(HRT)對有機物和TSS(總懸浮固體)有較好的去除作用，過高的HRT會增加人工濕地水分的蒸騰作用。鑒於濕地植物在處理廢水中有機物和重金屬的重要作用，目前國外對人工濕地的植物選擇研究不斷深入，總的來看一般有三種植物較為常用，為風車草、蘆葦和香蒲(Ciria等，2005; Karathanasis 等，2003)。國外有學者研究了人工濕地處理系統中八種植物對污染物的去除效果，發現香蒲的去除能力最強(Klomjek，2005)。國內人工濕地系統植物的應用情況和國外基本相同，在研究香蒲、美人蕉、燈心草、蘆葦、營蒲、茭白和黃花鶯尾這七種武漢地區常見濕地植物對生活污水的處理效果時，發現其中香蒲、美人蕉、黃花鶯尾、茭白和營蒲的處理效果相對較好(魯敏等，2004)。風車草、香根草、香蒲、蘆葦和燈心草是國內人工濕地應用比較多的植物(靖元孝等，2002;廖新梯，2002;成水平等，1997;王全金等，2004)。

通過以上總結，可以發現，目前針對濕地處理廢水的研究和應用在國內外均是一個熱點問題，取得了一定的理論和實踐成果，但是，由於濕地作為一個特殊的生態系統有其自身的復雜性，加之廢水類型的復雜多樣，具體的情況千差萬別，所以，在利用濕地凈化廢水特別是煤礦山廢水方面，還有著諸多問題亟待解決，可以說還在「摸著石頭過河」。目前國內外對於濕地凈化污染物能力的評估，多是根據溶質平衡的原理，將濕地進水口與出水口的溶質量相減，認為其結果就是濕地的凈化能力。這種評價方法有許多弊端，一是必須依賴於長期、大量的監測數據作為基礎，二是不能給出較為准確的單位面積的凈化效率數據，三是只能在濕地建成後進行評估，而想要更科學地進行濕地設計，在建設之前就必須對濕地凈化能力進行合理的預測。目前，國內外的濕地設計往往多著眼於水力學參數和化學指標，對於影響凈化效果的關鍵因素例如植物、底泥等涉及較少，特別是缺少對濕地各要素研究成果的綜合分析，現有的很多研究，實際上，或是將濕地看做是常有植物，鋪有底泥的「反應釜」，或是僅從植物、化學等單一學科角度出發來研究濕地凈化這種多學科問題。

另外，國內外的研究雖已證明了濕地處理廢水的有效性和實用性，然而多數研究都注重於濕地對廢水中氮、磷、pH值和金屬離子去除的研究，很少有針對酸性廢水中含量相當高的硫酸根離子去除情況的研究。高硫廢水是工業生產特別是煤礦開采中大量產生的一類污染，在利用濕地來去除水中的硫酸根離子方面，國內外研究不多，並且所得的結論也是差異較大。造成這一現象的原因是，前人所研究的各個濕地的環境，包括氣候、底泥、面積、植物種類、數量等，以及所排放廢水的性質包括水量、pH值、硫酸根濃度、COD、BOD₅等都差異較大。因此，在對具體某處濕地進行研究時，應該實地展開調查取樣，來評價該處濕地對SO^2－₄的去除作用。從根本上說，正是由於對濕地生態系統結構的生態地質學研究不夠，才導致了濕地凈化廢水研究方面的欠缺，使其功能沒有得到充分發揮。

H. 潛流式人工濕地如何清洗

人工濕地只需定期清理格柵池、隔油池即可。清理方法如下：
（一）地面作業
1、用鐵鉤打開污油、水池的蓋板後，所有作業人員不可在現場抽煙及使用明火，防止沼氣引起爆炸、及燃燒而發生意外，等待10-15分鍾用消防水槍對化油池進行第一級稀釋，再用長竹桿(5m)攪散化油池內雜物結塊層，方便吸取。 然後用吸管進行試吸可以吸取循環進行，反之則進行化油劑對要清理的污油進行稀再用長竹桿(5m)攪散化糞池內雜物結塊層，方便吸取。
2、.化油池井蓋打開後工作員不能離開現場，清潔完畢後，應立即蓋好井蓋，以防行人掉入井內發生意外。
3、污水池用現場的消防水沖淡後直接抽排向市政排汅管道，（市政管理干涉或是罰款由環保公司承擔一切責任）。
4、把吸污車開到工作現場，套好吸污膠管(5m長，備3條)放入化糞池內。
5、啟動吸污車的開關，吸出污水直至化油池內的化油結塊物吸完為止，注意過程中防止弄臟工作現場和過往行人的衣物。
6、完畢後蓋好化油池井蓋，用清水沖洗干凈工作現場以及所有工具。 。
7、清理後，目視井內無積物浮於上面，出入口暢通，保持污水不得溢出地面。
8、一般情況下不建議下池作業，防止人員中毒或陷入水中，造成隱患。
9、如果在清理中不可不下池作業時要慬遵如下原則。
（二）下井作業的安全措施
1、當地面清理用業已經完成後，不得不下井作業時要對井內進行第二次的通風和毒氣的測試。
2、掀開污水管井及隔油池井蓋打開後先通風10～15分鍾，人不站在池邊，禁止在池邊點火、吸煙或接打手機，以防沼氣著火或爆炸傷人。15分鍾後先用便攜儀檢查沼氣檢查池內的瓦斯的濃度，當沼氣濃度超過0.5%時，先用鼓風機對井內進行通用處理，低於0.5時方可進入。
3、未進入時先檢查池深和爬梯是否牢固（如原來的爬梯不牢固要使用新的）。
4、進入檢查井時，上面必須由專人看護，檢查井周圍設置路障，放置此處施工不得靠近警示牌。
5、防止人員中毒或陷入水中。如果不得不下池，必須戴上防毒面具。穿好防化服並做好相關防護措施 必須系安全帶、帶安全帽、穿安全鞋。
6、安全帶必須有一條安全繩的末端固定在建築物或傍邊的大樹鐵管上和井口放置粗木棒或鋼管相連是否牢固。
7、檢查井或排水溝向外排污時用污水泵抽排，電源由機電專業的人員接供，防止人員觸電。
8、疏通管道時人員站立位置需高於管道口0.5m。
9、井口看護人員嚴禁離開入井人發現井下有可疑情況不適合作業時，要立刻告知井口的看護人員和地面所有人員以最快的速度把井下人員拉上地面，立即撤人。
10、井口看護人員要緊緊注意井下作業的情況，覺察異常立刻果斷採取措施把井下作業人員拉上地面

I. 一個日處理10噸生活污水的人工濕地，裡面是怎麼設置布水和集水的

進出水系統的布置：濕地床的進水系統應保證配水的均勻性，一般採用多孔管和三角堰等配水裝置。進水管應比濕地床高出0.5m。濕地的出水系統一般根據對床中水位調節的要求，出水區的末端的礫石填料層的底部設置穿孔集水管，並設置旋轉彎頭和控制閥門以調節床內的水位。
填料的使用：濕地床由三層組成表層土層、中層礫石、下層小豆石。表層土鈣含量在2~2.5kg/100kg為好；礫石層粒徑在5~50mm，鋪設厚度0.4~0.7m。
潛流式濕地床的水位控制：當接納最大設計流量時，進水端不能出現雍水現象；當接納最小流量時，出水端不能出現填料床面的淹沒現象；有利於植物生長，床中水面浸沒植物根系的深度應盡可能均勻。

下面簡要介紹一下比較常見的幾種生物膜污水處理工藝

1、顆粒型生物膜反應器

1.1上流式污泥床(USB)
上
流式污泥床(USB)是20世紀70年代末由荷蘭Lettinga開發的又一項新的顆粒型生物膜反應器，主要用於厭氧生物處理系統中，即UASB。它主要
由配水系統、污泥床、三相分離器等組成。反應過程中產生的氣體將污泥和污水進行充分混合，三相分離器將顆粒污泥、氣體和污水進行分離，污泥保留在反應器
中，氣體和處理後的出水排出反應器，其結構示意見圖1。

4.2無泡曝氣的特點:
與常規曝氣相比，採用中空纖維膜進行無泡曝氣具有如下優點：
①由於曝氣不產生氣泡，氧直接以分子狀態擴散進入生物膜，幾乎百分之百地被吸收，傳質效率可高達100％，因此溶解氧不再是限制微生物生長的決定因素。
②由於生物膜生長在中空纖維膜的外表面，所以在供氧過程中，生物膜不會受到氣體摩擦，不易脫落。

J. 人工濕地中哪些植物處理生活污水比較好

根據這類植物的生長特性，它們可以搭配種植於潛流式人工濕地，也可以種植於表流內式人工濕地系統中。
根據植容物的根系分布深淺及分布范圍，可以將這類植物分成四種生長類型，即深根叢生型、深根散生型、淺根叢生型和淺根散生型。
（1）深根叢生型的植物，其根系的分布深度一般在30CM以上，分布較深而分布面積不廣。植株的地上部分叢生，如皇竹草、蘆竹、旱傘竹、野茭草、薏米、紙莎草等。由於這類植物的根系入土深度較大，根系接觸面廣，配置栽種於潛流式人工濕地中更能顯示出它們的處理凈化性能。
（2）深根散生型植物根系一般分布於20~30CM之間，植株分散，這類植物有香蒲、菖蒲、水蔥、藨草、水莎草、野山姜等，這類植物的根系入土深度也較深，因此適宜配置栽種於潛流式人工濕地。
（3）淺根散生型的一些植物如美人蕉、蘆葦、荸薺、慈姑、蓮藕等，其根系分布一般都在5~20CM之間。由於這些植物的根系分布淺，而且一般原生於土壤環境，因此適宜配置於表流式人工濕地中。
（4）淺根叢生型的植物如燈心草、芋頭等叢生型植物，由於根系分布淺，且一般原生於土壤環境，因此僅適宜配置於表面流人工濕地系統中。