寒冷地区人工湿地污水处理技术研究进展

环境保护科学　第35卷　第2期　2009年4月

寒冷地区人工湿地污水处理技术研究进展

ResearchAdvanceonConstructedWetlandsinColdRegion

王　湛1　万佳静1　陈晓东2　军　王1

(1.沈阳农业大学土地环境学院　沈阳　110161);　110016)

摘要　,。本文总结了寒冷地区人工湿地的发展及应用情况,。

关键词　　保温措施

Abstract　Asanewecologicalwatertreatmenttechnology,constructedwetlandshadbeentakenmoreandmoreatten2tioninthecoldregions.Thisarticlesummedupthedevelopmentandapplicationsofconstructedwetlandsinthecoldre2gions,focusingonthedesignandthermalinsulationmeasuresinthewinter.

Keywords　ColdRegions　EcologicalTreatment　ConstructedWetlands　ThermalInsulationProcess

1　前言

人工湿地(Constructedwetlands)是一种新型的污水处理模式,是以污水处理为目的、人工设计、建造的工程化的湿地系统。它利用基质-微生物-植物这个复合生态系统的物理、化学、生物及其协同作用来处理各种污水,使水质得到不同程度的改善,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物的生长,实现污水的资源化和无害化[1]。人工湿地处理污水具有出水水质好和运行费用低等优点,在国际上已经得到广泛应用,在美国东部有400多个废水排放点是通过人工湿地系统处理后再进入地下水的[2]。人工湿地在我国的应用研究也日趋成熟,但在运行上仍然存在很多问题,在北方表现最为突出的就是越冬问题。在我国北方地区,冬季气候寒冷,Wallance认为低温会造成湿地系统管道发生破裂,湿地植物休眠,根系微生物代谢减缓甚至停止等现象[3];东南大学的王世和等人研究发现冬季人工湿地对TP的去除率比夏季低15%左右[4]。清华大学的申欢等人在采用人工湿地净化景观水体水质的示范工程中发现TP和TN的平均去除率比夏季分别降低了34%和27%[5],这都说明人工湿地处理效率在冬季会

收稿日期:2008-09-09

作者简介:王湛(1983-),男,河北石家庄人,硕士研究生。

大幅度下降。针对这些问题,寒冷地区对于湿地类型选择以及保温措施等均有着特殊的要求。

2　设计

2.1　湿地种类选择

针对人工湿地在寒冷地区冬季所面临的问题,寒冷地区人工湿地一般采取潜流式人工湿地作为主要人工湿地类型。潜流型人工湿地被表层填料覆盖,在冬季可减小因污水蒸发蒸腾和流动造成的能量损失,有助于维持和提高湿地内的温度[6]。目前我国北方北京、沈阳、哈尔滨等地区均有大量应用于污水处理的潜流人工湿地系统。2.2　湿地基质选择

人工湿地中的基质又称填料,自由表面流湿地多以自然土壤为基质,水平潜流和垂直潜流湿地基质的选择因污染物的不同而异,同时应考虑便于取材、经济适用等因素。一般来说采用潜流人工湿地处理以SS,COD和BOD为特征污染物的污水时,根据水力停留时间、占地面积和出水水质等限制因素,可以选用土壤、细沙、粗沙、砾石、碎瓦片或灰渣中的一种或几种为基质。以除P为目的的人工湿地最好选择飞灰或页岩为基质,其次是铝矾土、石灰石和膨润土[7-10]。A.S.Mahenge等人认为由

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