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摘要:人工湿地处理技术的有效应用,对净化城镇生活污水、优化水质品质发挥了积极有效的促进作用。人工湿地建设,体现了便利操作、成本投入较低、符合城镇居民生活环境、因地制宜的综合优势。因此,对确保生态系统平衡,优化城镇居民生活环境具有重要的现实意义。在现有的技术基础上,结合实践中遇到的问题,通过进一步的技术优化和改善,人工湿地能够有效治理城镇生活污水,推动我国城镇的生态化建设。基于此本文分析了城镇生活污水治理中人工湿地应用。
关键词:污水治理;人工湿地;应用
1、人工湿地
1.1、人工湿地的概念及原理
人工湿地是一种通过在合适的洼地上添加相应物质(卵石、沙等)混合形成填料床,并在此填料床上种植对氮磷吸收能力强、生长周期久、成活率高且优美观大方的植物的模拟自然湿地的系统。人工湿地处理生活污水的工作原理是利用水与填料床中的微生物和微生物以及种植的植物共同构建的人工生态系统的化学作用、物理作用及生物作用,最终实现了对生活污水的高度处理。其中,人工湿地除悬浮物是利用填料的截留作用、微生物吸附作用及重力沉降共同完成。人工湿地除磷是利用基质的吸附截留作用。人工湿地除氮是植物吸收、基质吸附、氨挥发及微生物的硝化/反硝化作用共同作用。人工湿地除有机物是利用系统中厌氧与好氧微生物的降解作用,植物与基质的沉淀及过滤吸附作用共同完成。
1.2、技术的种类
人工湿地污水处理技术根据其污水处理过程中水体流动上的不同,可以将其分为三个不同的类型,分别是水平潜流湿地污水处理系统、表面流湿地污水处理系统以及垂直流湿地污水处理系统。在这其中,水平潜流湿地污水处理系统的功能比较强,其能够有效的净化污水中的重金属以及有机物,并且不会受到环境的影响,具有较好的稳定性;表面流湿地污水处理系统的承兑相对较低,并且其在建立的过程中不需要填充人工机制,对于水的负荷能力也比较低,正是因为这一原因其所具有的净化能力也比较低;垂直流湿地污水处理系统是三种系统中功能最强、可用性最高,但是其成本相对较高,并且在实际的应用中会受到环境以及应用范围的限制,因此难以在大范围内进行推广与应用。
2、当前我国城镇生活污水治理的状况
城镇生活污水就是指城镇居民在家庭生活中所形成的污水,其中既包括日常生活的粪尿以及冲厕的污水等,又包括城镇居民的洗衣做饭等废水。由于我国经济发展不平衡,不同地区在人口数量、经济发展状况和自然资源环境方面有很大的不同,这也导致我国城镇生活污水的治理方法也有着巨大的差异。由于城镇居民的日常生活规律不同,城镇生活污水的排放也比较分散,阻碍了城镇生活污水治理工作的开展。此外,城镇生活污水中有机物和各种富营养物的含量都比较高,就造成了对城镇生活用水的污染。
我国城镇发展受到经济条件以及自然环境等方面的限制,城镇生活污水处理设施的建设工作比较缺乏,而且其覆盖率也比较低。同时,城镇居民的分散居住增加了污水管道的建设工作量,从而大大增加了污水管道的建设成本。由于城镇的污水处理厂承担不起高额的污水处理费用以及污水处理设施的运行费用,城镇污水处理设施不能紧跟社会的发展进行更新换代,从而影响了城镇生活污水的处理效果,造成大量城镇生活污水没有进行有效处理就排入地表水体,严重影响了城镇居民的生活健康。因此,我国城镇必须应用一种建设成本低、投入资金少并且能够高效处理污水的科学技术。
3、城镇生活污水治理中人工湿地技术应用
3.1、有效控制杂草
通过分析研究,明确有效控制杂草可合理地调节水力传输,湿地环境中杂草对于土壤或者沙粒将形成一定的负面作用,甚至对其产生较为严重的危害影响。虽然杂草不能够在沙砾中生存,却能够在土壤中深深扎根,汲取土壤之中的养分,破坏土壤介质的平衡。为此,可积极采用淹没法,对杂草形成有效的控制。特别是在杂草生长较为旺盛的季节,工作人员可首先喷洒除草药剂,然后通过淹没法做好深度控制与处理。
3.2、明确植物类别以及划定湿地尺寸
规划湿地床的阶段中,工作人员需要考量污水的状况、现实的地形、适宜生长的物种等,进而明确设计的深度,为植物的根系发展、污水的净化处理提供良好的氧气环境。确定湿地生长植物的过程中,应全面考量植物的生长水平与耐污能力,同时应把握一定的经济性以及景观美化性。目前,城镇生活污水处理中经常采用芦苇作为主要的湿地植物,这是由于芦苇体现了较强的存活性,其根系更加发达壮实,而且体现了良好的吸氧功能,可对城镇生活污水达到良好的净化处理效果。在规划人工湿地坡度的过程中,工作人员应依照填料种类进行明确,具体的坡度应控制在2%~8%之间。
另外,水力传输效率以及湿地床的尺寸也会对城镇生活污水处理效果形成鲜明的影响。为此,可将传输的时间把控在30min之内。如果长度太长,较易令人工湿地发生死区问题,同时会增加水位调节的困难性,对植物的生长发展较为不利。因此,通过实践分析,应将长度比合理地控制在低于3∶1的标准,这样一来,可全面提升湿地环境之中的水流品质。
3.3、完善人工湿地系统
目前我国所推行的人工湿地系统存在部分严重的问题,比如:污水处理能力较差,污水处理时间较长,会滋生蚊蝇,人工湿地系统应用技术较为复杂等等,从而造成人工湿地技术推广困难的问题。为了改善农村污水排放问题,应该结合实际的环境来选择适合基质植物,从而快速优化人工湿地的污水处理能力,并且能够保持人工湿地系统的基质稳定。
在人工湿地系统中最重要的组成部分是植物,植物能够大幅度提高人工湿地系统的含氧量,并且有植物的湿地会比无植物的湿地处理污水效果更好。植物具有极强的传导性,在DO质量浓度为2.52mg/L时,去除TKN的比率能够快速提升40%,所以植物在人工湿地系统中占有重要的位置。
4、人工湿地技术在污水处理中的建议
城镇的相关部门应该对人工湿地进行不断优化以及完善。在采用单级的人工湿地时,应该选择合适的植物,做好人工湿地的强化充氧以及进水控制工作,保持人工湿地系统的良好生活污水处理能力。对于组合的人工湿地,可以按照生活污水的流动方向进行分类,有表面流人工湿地、水平潜流式人工湿地以及垂直潜流人工湿地。表面流人工湿地表面必须有充足的氧气,因此这种方法所需建设的投资比较少,但是由于所需的占地面积较大,所以效果不是很好。水平潜流人工湿地在地下建立防渗池,在池内添加良好垫层和滤料,在地面种植水生植物,有着良好的保温效果。同时在利用人工湿地处理城镇生活污水的过程中,人们应该结合其他处理工艺,先对城镇生活污水进行预处理,再排入人工湿地系统中,可以产生更好的治理效果。
总之,随着人口数量的急剧攀升,我国城镇生活污水量不断增大,严重影响着居民生活、城镇生态建设等。人工湿地具备不可比拟的优势,将其应用于城镇污水处理中具有非常重要的作用,因此进一步加强对其的研究非常有必要。
参考文献
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