① 污水處理廠尾水排放為什麼要設人工濕地
人工濕地能夠充分發揮其對於氮、磷等富營養物的吸收和降解作用,逐步緩解並改善城內市生態環境,如能配合容雨水收集系統和城市中水、污水處理系統和有針對性的植物配置,能夠達到水資源的循環利用,並對城市輕度污染的水體進行凈化,降低城市污水處理費用,產生綠色經濟效應,在污水處理廠尾水排放,可以有效去除水質中少量的氮、磷等污染物。作用就是進一步處理污水。
② 污水處理項目中的人工濕地有什麼優缺點啊
很多農村生活污水處理項目站點可以看到設備的控制櫃和幾個井蓋外,最常見是還有小型的人工濕地。
人工濕地是在天然濕地的凈化功能基礎上,人工將礫石、砂、土壤等介質按一定比例結構的底部封閉並有選擇的植入水生植物的污水處理系統。它的處理方法主要是靠微生物的物理、化學、生物的協同作用,對污水進行處理。
對於偏遠經濟不發達的地區,人工濕地是性價比較高的污水處理系統。它擁有緩沖容量大、處理效果好、投資省、運行費用低、美化景觀等特點,還可以供水產、畜產、建材、綠化、野生動物棲息等。不過對於規模較大的農村,一般會和一體化污水處理設備組合使用,以達到污水處理的效果。
當然,人工濕地也有一定的缺點。佔地面積較大,內部需栽種水生植物,所以真正能穩定運行需要幾年的時間,周期相對長。人工濕地還易受病蟲害影響,加之污水性質復雜,常有水質不達標的現象出現,處理不當人工濕地反而會成為污染源。
③ 人工濕地處理工業廢水的工藝設計
1工藝設計
1.1工藝流程
工藝的選擇直接關繫到處理出水的水質指標能否穩定可靠的達到處理要求、運行管理是否方便、建設費用和運行費用是否節省,以及佔地和能耗指標的高低,因此,工藝方案的選擇非常關鍵。項目濕地的進水水質具備以下特徵:
(1)廢水進入人工濕地前,預先經過芬頓工藝處理,有機污染物大部分被分解,剩餘部分難分解的高分子有機物;
(2)廢水中含有一定鹽度(主要為鐵鹽、硫酸鹽與氯鹽),約1%~2%;(3)水質波動大,進水水質的氨氮指標有較大浮動,最高氨氮可達120mg/L;水中磷以元素磷、正磷酸鹽、縮合磷酸鹽、焦磷酸鹽、偏磷酸鹽和有機團結合的磷酸鹽等形式存在,而項目進水以除正磷酸鹽外的形式為主,不利於植物吸收。因此,工藝的選擇應根據水質、水量、設計出水要求、以及當地的溫度、工程地質等因素綜合考慮。具體工程的選擇原則為:
(1)工藝選擇保證合理性、先進性和成熟性的有機結合,確保處理後的污水再生水達到排放標准,無二次污染;
(2)在出水達標的前提下,盡可能採用節能、高效的處理設備,降低建設投資和運行費用;
(3)工程操作、運行與維護管理簡單、方便,設備運行性能可靠;本設計方案選定的工藝為「提升泵池+垂直流人工濕地+景觀水池」。項目廢水通過一系列環保處理工藝處理至濕地進水標准後排入清液緩存池中均質,緩存池設有氨氮在線分析儀以及COD在線監測儀,對水質中的COD指標與氨氮指標進行實時監測。當進水水質滿足濕地進水要求時,則PLC進行「模式一」的進水方案(正常運營),清液緩存池內的水泵將廢水動力提升至高效垂直流人工濕地中,同時經砂石填料的過濾、特殊填料的吸附作用、濕地植物的吸收以及微生物的分解作用後,水中污染物得到去除,出水由底部集水管道輸送至景觀池中,與景觀池連接的管道末端設置可調節式管接,根據實際運行需要調整人工濕地的好氧—厭氧比重,進而微調微生物的硝化、反硝化作用,對污水中氨氮、硝態氮進行針對性控制,達到污水的高效效率處理。景觀池出水通過管道輸送至指定排放點中計量排放。當進水水質超出濕地進水要求時,則PLC進行「模式二」的進水方案(事故運營)。當末端氨氮在線檢測設備檢測水質超過設定值時,自動開啟應急吸附閥,同時關閉總排水閥,污水通過應急循環水泵,將污水抽至I級應急吸附池與II級應急吸附池中進行處理,凈化後的水進入排放池中,經操作員檢測合格後排放;當末端COD在線檢測設備檢測水質超過設定值時,或氨氮與COD同時超標時,只開啟內循環閥,同時關閉總排水閥,應急循環水泵將超標水質抽至高效垂直流人工濕地布水主管中,由配水支管與配水電動閥進行脈沖配水,實現污水循環不外排,直至末端在線檢測設備合格後恢復正常運行狀態。出水達到目標水質標准後排放。
1.2主要構築物設計參數
污水通過管道流入提升泵池,再進入垂直流人工濕地系統,通過均勻布水,植物吸收分解、濕地凈化後,出水最終流入景觀水池,實現處理流程的完結。
1.2.1提升泵池及泵房
1.2.1.1提升泵池
設計流量:Q=900m3/d,數量:1座,有效水深:h=4.0m,有效容積:V=150m3,結構:鋼砼。
1.2.1.2進水泵房
設計流量:900m3/d,數量:1座,尺寸:平面尺寸為7×5m。其中,提升泵的Q=20m3/h,H=8m,N=4kW,共3台(兩用一備)。
1.2.2垂直流人工濕地
垂直流人工濕地系統水質凈化技術是一種生態工程處理技術,是人工濕地的一種類型,其基本原理是在一定的填料上種植特定的濕地植物,從而建立起一個人工濕地生態系統,當待處理的污水以垂直潛流的方式通過濕地處理系統時,污水中的污染物質和營養物質被系統吸收或分解,最終使水質得到凈化[4-7]。設計參數方面,垂直流人工濕地面積為4064m2,濕地高度設計為1.6m,濕地內填料層高度設計為1.5m。
1.2.3景觀水池
設計流量:900m3/d,數量:1座,有效水深:1.0m,池體尺寸:r=4.5m,結構:鋼混,其他:種植部分挺水植物、沉水植物,以增強景觀效果。
2垂直流人工濕地系統設計
2.1填料及微生物菌種
本工程所選用填料主要為不同的砂礫級配,填料厚度1.5m,從上至下依次為50cm厚粒徑0~5mm砂石填料層(包括10cm的特殊填料),30cm厚特殊填料層,40cm厚粒徑10~30mm砂石填料層,30cm厚粒徑20~40mm碎石填料層。特殊填料由活性炭與沸石按比例混合而成,為濕地長效運行,活性炭與沸石配比設定為25%:75%。為增強特殊填料對COD、NH4+-N的去除作用,將特殊填料分兩部分,其中0.3m鋪設在原來的位置,包裹植物根系,0.1m鋪設在上層布水管管溝中。由於人工濕地對TP去除效果一般,為增加人工濕地對TP的去除效果,可在碎石層中混合鋪設0.1m石灰石。與此同時,在垂直流濕地系統中添加高效微生物菌種,利用復合微生物進行污染環境治理是近幾年才發展起來的新型污染治理技術[8-10]。它以處理工藝簡單,對污染位點的干擾、破壞小、污染物降解速度快、降解徹底、不易造成二次污染等優勢被認為是一項很有希望、很有前途的水污染治理技術。本項目中所用高效微生物菌種主要由含銅綠假單胞菌、施氏假單胞菌、海洋假單胞菌、糞產鹼菌、脫氮副球菌、地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌等。其中既有分解性細菌,又有合成性細菌,既有厭氧菌、兼性菌,又有好氧菌,是一個多種菌共存的生物集合。高效微生物菌種主要用於人工濕地投加,菌種的投加可加快菌群形成速度和污水處理效率,同時菌種的投加還可優化微生物群落,強化處理效果。
2.2防滲設計
人工濕地在安裝工作時也需做好嚴格的防滲處理,達到雙保險的目的。按照《人工濕地污水處理工程技術規范》(HJ2005-2010),人工濕地底部和側面應進行防滲處理,防滲層的滲透系數不低於10~8m/s。本項目垂直流人工濕地的防滲層也按此規范進行,具體做法為修築好濕地池體後,鋪設垃圾填埋場專用光面HDPE防滲膜(厚度1.0mm)。
2.3配水管與運行
為了保證濕地系統布水均勻,人工濕地劃分成21個配水單元,每個配水單元約200m2。本次900m3/d規模的尾水治理工程的工藝管道由兩部分組成,上層布水管道與下層集水管道。通過水泵將清液儲存池的原水動力提升至垂直流人工濕地,進入布水區域後東西向分成2條,最終由蝶閥控制每個配水單元的穿孔管進行布水。
2.3.1上層布水管設計
尾水由項目進水動力系統通過DN80PE主管輸送至高效垂直流人工濕地後,東西向分為2條DN80PE布水主管,布水干管(DN65,PE材質)與主管垂直相接,主管兩側干管各設一控制閥門,干管兩側對稱駁接DN40PE穿孔管,向各濕地單元均勻布水。穿孔管間距2.0m,管孔φ5mm,孔間間距200mm,採用熱熔連接。不同管徑使用轉接頭進行變換連接。
2.3.2垂直流人工濕地下層集水管設計
在濕地床體中間位置設置集水管,集水主管採用管徑為DN150PE管,穿孔集水干管採用管徑為DN100PE管,斜向下30°雙側間隔開孔,穿孔集水管間距16m。出水收集後匯入景觀池中,在景觀池中的集水主管向上蔓延,向上蔓延的長度可進行手動調節,最終引至排放渠內計量排放。每個人工濕地下層管道均設置有通氣管,用於消除濕地內部負壓,提高配水下滲速度。
2.3.3管道閥門的選用及布置
閥門選用首先掌握介質的性能、流量特性,以及溫度、壓力、流速、流量等性能,然後,結合工藝、操作、安全諸因素,選用相應類型、結構形式、型號規格的閥門。本項目垂直流人工濕地配水系統中,需要對進水進行調節,結合閥門的特點及本項目的需要,選擇蝶閥作為進水調節閥,通過蝶閥的圓盤控制管道污水的開關。首先在濕地進水主管上調壓閥、安裝手動蝶閥、電動蝶閥和電磁流量計,其次在濕地進水管以及布水干管上安裝水表、手動蝶閥和電動蝶閥。應急事故管道以及最終排水管道(均為PE管)各安裝一個手動蝶閥和電動蝶閥。
2.4植物設計
設計種植植物與廠區環境相協調,重點選擇去污能力較高並且具有一定的耐鹽能力的植物品種。種植方式為分區種植,具體分區和造型根據周圍景觀情況布置,以保證與整體景觀協調一致。
2.4.1設計原則
根據污水性質及當地氣候、地理實際狀況以及相關文獻的論證結果,選擇適宜的水生植物,才能建立良好的填料—植物系統,保證良好的凈化效果。濕地水生植物的選擇原則如下:
(1)能適應當地生長的植物或天然濕地原存的優勢種。
(2)根據處理對象即污水的特性選擇適宜的植物;如多年生的蘆葦、風車草、花葉蘆荻等去除BOD5、N、P的效率高。這些植物根系發達,根狀莖粗壯,形成不定芽,是微生物棲息生長的良好介質,在根區能形成巨大的生物量,具有強大的凈化能力。一些維管組織的莖、根狀莖具有發達的呈海綿狀空腔組織,氧氣能通過這些空腔利用葉從大氣中將氧輸送至根部,這樣其根區恰如一個好氧反應區,具有生物膜法的凈化功能。
(3)多種植物混植或串聯種植,發揮各自優點,提高系統的總體凈化能力。
(4)景觀效果好,能美化環境,為戶外休閑娛樂提供良好的環境。
2.4.2濕地植物選擇
通過試驗及查閱相關文獻,篩選對高鹽廢水有較高適應性的人工濕地植物,得出蘆葦、花葉蘆荻和香根草長勢最好;蜘蛛蘭、風車草、檉柳長勢一般;紅樹林類植物、鳶尾、紙莎草、千屈菜和水蔥長勢較差,因此,蘆葦、花葉蘆荻和香根草為高鹽廢水濕地項目的主要植物用於大面積栽植,而蜘蛛蘭、風車草、檉柳可作為次要植物,可小面積種植。紅樹林類植物、鳶尾、紙莎草、千屈菜和水蔥長勢較差,將不予以考慮。
3結論
經過工藝設計的分析,人工濕地系統處理工業廢水尾水具有一定的可行性,且可以實現高標准排放。進水主要特徵為低COD、低氨氮,高鹽度,水質波動較大,有機污染物以難降解的高分子化合物為主。進水滿足一定標准後,經過人工濕地系統處理後,出水主要指標可以達到《地表水環境質量標准》(GB3838-2002)IV類標准。
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④ 人工濕地去污機理要點是什麼
用人工濕地(Constructed wetland)來處理城市污水是發達國家近十年來才興起的生態處理法,它是為處理污水而人為地在有一定長寬比和底面坡度的窪地上用土壤和填料(如礫石等)混合組成填料床,使污水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動,並在床體表面種植具有性能好,成活率高,抗水性強,生長周期長,美觀及具有經濟價值的水生植物(如蘆葦,蒲草等)形成一個獨特的動植物生態體系。
人工濕地去除的污染物范圍廣泛,包括N ,P ,SS ,有機物,微量元素,病原體等。有關研究結果表明,在進水濃度較低的條件下,人工濕地對BOD5的去除率可達85%――95%,COD去除率可達80%以上,處理出水中BOD5的濃度在10mg/l左右,SS小於20mg/l。(2)廢水中大部分有機物作為異樣微生物的有機養分,最終被轉化為微生物體及CO2 ,H2O。
人工濕地面積可視情況而言,可在市郊結合部,也可在污水處理廠出水的附近建造。一些人工濕地屬預處理型,在那些目前還不具備建造污水處理廠的城鄉結合部建造人工濕地,將生活污水排入,利用所種植物對其進行處理,然後再排入自然水系,保護水體;還有些濕地屬於加強型,在污水處理廠附近建造人工濕地,將污水處理廠處理過的水引入,再經過人工濕地的加強處理,提高其水質,然後排入自然水系,作為其補充水源。
人工濕地的分類
根據濕地中主要植物形式人工濕地可分為:1、浮游植物系統; 2、挺水植物系統;3、沉水植物系統。其中沉水植物系統還處於實驗室研究階段,其主要應用領域在於初級處理和二級處理後的精處理。浮游植物主要用於N ,P去除和提高傳統穩定塘效率。目前一般所指人工濕地系統都是指挺水植物系統。挺水植物系統根據廢水流經的方式,可分為表面流濕地(SFW)、潛流濕地(SSFW)、立式流濕地(VFW)。(3)表面流濕地和立式流濕地因環境條件差(易孳生蚊蟲),處理效果受氣溫影響較大以及對基建要求較高,現多不再採用。故人工濕地大部分採用潛流式濕地系統。
人工濕地在國外研究應用發展
自西德1974年首次建造人工濕地以來,各種不同的濕地在世界各地已被用來處理大量不同的廢水。1996年9月在奧地利維也納召開的第四次國際研討會,標志著人工濕地作為一種獨具特色的新型廢水處理技術已經正式進入水污染控制領域。
自由表面流濕地在歐洲發展緩慢。瑞典1994年在Wittgren建一座處理6500PE,佔地22公頃的自由表面流濕地。在北美約200座濕地處理系統有2/3是自由表面流濕地,其中一半又是自然濕地。自然濕地的大小從1―1000公頃,其中一半在10-100公頃。
人工自然表面流濕地通常較小,60%小於10公頃。自然濕地水力負荷小於人工濕地。系統水深范圍5-90cm,30-40cm較普及。最常用的預處理是兼性或好氧塘,表明許多濕地系統用於現行塘系統的精處理。(4)地下潛流系統在歐洲應用較多,有幾百座。在丹麥,德國,英國等國家都至少有200個系統在運行。此技術還在快速發展,特別是在一些東歐國家。絕大多數系統種植有蘆葦,也有種植其它濕地植物的。
在德國大多數系統介質是土壤,人們認為根的生長和蘆葦根區會增加和穩定導水性,但幾乎所有土壤系統都遇到表面斷流問題。為保證潛流,英國和北美絕大多數採用礫石床。雖有些礫石床也堵塞,但主要是由於預處理不足。在歐洲此類系統趨向對近1000PE的鄉村級社區進行二級處理;北美則趨向更多人口的高級處理。在澳大利亞和南非則用於處理各類廢水。
美國EPA目前正在開發北美人工濕地資料庫,地方資料庫在其它國家已存在,為減少重復勞動和改良經驗濕地設計方法,所有這些濕地都應通過公共資料庫使世界各地的工程師和科技人員能夠獲得。這樣的資料庫可減少建設低效濕地的風險。兩種濕地的設計指南現已出版,但改良工作仍然需要,有必要更細致的研究不同地區特徵和運行數據以便在將來的建設中提供更合理的參數。豎流濕地在歐洲許多地方投入運行已有幾十年。豎流系統至今未廣泛使用是因為其需要更細致的建設和介質選擇。
最近國際會議上有幾篇文章對豎流系統評價很高,目前世界上科技工作者正投入大量精力以改良人工濕地技術。潛流系統的處理效率可通過選擇豎流系統,採用間歇負荷和合理選擇介質而獲得提高,還可引入一些傳統處理技術的理論,如迴流。此外,不僅對豎流系統,對所有人工濕地系統都需深入研究以改良優化工程設計參數,還需對系統的長期運行能力和管理問題進行研究。人工濕地不僅可用於城市和各種工業廢水的二級處理,還可用於高級處理中的精處理和對農田徑流的處理。在有些情況下,人工濕地可能是唯一使用的技術。
出自http://info.ep.hc360.com/zt/rgsd/index.shtml
參考資料:http://info.ep.hc360.com/zt/rgsd/index.shtml
⑤ 人工濕地水處理技術原理
人工濕地系統水質凈化技術作為一種新型生態污水凈化處理方法,其基本原理是在內人工濕地填料上種植容特定的濕地植物,從而建立起一個人工濕地生態系統。當污水通過濕地系統時,其中的污染物質和營養物質被系統吸收或分解,而使水質得到凈化。
人工濕地處理系統具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點,非常適合中、小城鎮的污水處理。
人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面,將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上,污水與污泥在沿一定方向流動的過程中,主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用,對污水、污泥進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉澱、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類植物的作用。
谷騰環保網上有很多關於人工濕地用於污水處理中的工程案例經驗,可以參考下~