一種廢水的人工濕地凈化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種廢水的人工濕地凈化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人工濕地污水處理技術(shù)是20世紀(jì)七八十年代發(fā)展起來(lái)的一種污水生態(tài)處理技術(shù)，它能有效地處理多種多樣的廢水，如生活污水、工業(yè)廢水、垃圾滲濾液、地面徑流雨水、合流制下水道暴雨溢流水等。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在歐洲與北美已有上萬(wàn)座處理城市污水和多種工業(yè)廢水的濕地系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行，污水處理人工濕地在世界其它地區(qū)應(yīng)用的數(shù)目也在迅速增加。
[0003]人工濕地是人對(duì)自然濕地系統(tǒng)的模擬，利用生態(tài)的方法來(lái)去除污染物，以達(dá)到凈化污水的目的。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種廢水的人工濕地凈化方法，有效實(shí)現(xiàn)廢水綜合處理。
[0006]為有效解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
一種廢水的人工濕地凈化方法，該方法包括以下步驟:
(1)懸浮固體物質(zhì)的分離與轉(zhuǎn)化，設(shè)置潛流濕地，通過(guò)水流及大型接觸面并填料及植物根系實(shí)現(xiàn)吸附及攔截；
(2)有機(jī)物的去除與轉(zhuǎn)化，通過(guò)土壤中的微生物形成生物膜，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物分解、溶解及轉(zhuǎn)化；
(3)氮的去除與轉(zhuǎn)化，在濕地中大型植物根系上附著生物膜，通過(guò)氮的去除通過(guò)好氧和厭氧反應(yīng)完成；
(4)磷的去除與轉(zhuǎn)化，設(shè)置潛流濕地，通過(guò)腐爛植物、聚磷菌中攝取磷實(shí)現(xiàn)對(duì)磷的去除；
(5)病原菌的去除與轉(zhuǎn)化，通過(guò)固態(tài)懸浮物的去除和水力停留時(shí)間實(shí)現(xiàn)病原菌由固態(tài)懸浮物水中的懸浮物帶入濕地的中；
(6)金屬的去除和轉(zhuǎn)化，所設(shè)置濕地中土壤或填料對(duì)重金屬的吸附和反應(yīng)，吸附有離子交換吸附和專性吸附；
(7硫化物的去除和轉(zhuǎn)化，所受濕地通過(guò)微生物的分解及植物的吸收實(shí)現(xiàn)。
[0007]特別的，所述步驟(I)還包括以下步驟:
所述步驟(I)中懸浮固體物質(zhì)為絮凝和膠體顆粒的沉淀，在潛流濕地中相對(duì)低速的水流和大的接觸表面使得系統(tǒng)中的懸浮物去除率相對(duì)較高，大量植物根系和飽和狀態(tài)的基質(zhì)，使固態(tài)懸浮物被根系以及填料阻擋截留，懸浮物通過(guò)在礫石和根區(qū)面的生物膜上的重力沉淀，滲透，吸附作用而被分離。
[0008]特別的，所述步驟(2)還包括以下步驟: 所述濕地土壤具有巨大的表面積，在土壤顆粒表面形成一層生物膜，污水流經(jīng)顆粒表面時(shí)，不溶性的有機(jī)物通過(guò)沉淀過(guò)濾吸附作用很快被截留，然后被微小生物利用；可溶性有機(jī)物通過(guò)生物膜的吸附和微生物的代謝被去除。植物向土壤中傳輸氧氣，使得人工濕地中的溶解氧呈區(qū)域性變化，連續(xù)呈現(xiàn)好氧、缺氧及厭氧區(qū)域，因而土壤中存活著好氧菌、厭氧菌和兼性菌，好氧菌通過(guò)代謝將有機(jī)物分解為二氧化碳和水；厭氧菌發(fā)酵將有機(jī)物分解為二氧化碳和甲烷。污水中的大部分有機(jī)物最終被異養(yǎng)微生物轉(zhuǎn)化為微生物體、二氧化碳、甲烷和水、無(wú)機(jī)氮、無(wú)機(jī)磷。
[0009]特別的，所述步驟(3)還包括以下步驟:
所述步驟(3)濕地有著好氧、厭氧、缺氧降解區(qū)，處于飽和狀態(tài)的基質(zhì)中生長(zhǎng)的水生植物，可以增加濕地基質(zhì)的透氣性，濕地植物能將空氣傳輸?shù)狡涓?，使其自身能在厭氧條件下生長(zhǎng)，由于擴(kuò)散作用，空氣在植物的每一須根周圍形成一層薄薄的好氧區(qū)，在這一微小的好氧區(qū)中會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，硝化反應(yīng)則是在好氧環(huán)境下完成的，其主要將NH3-N氧化成N03-N,反硝化反應(yīng)則是在缺氧環(huán)境下完成的，主要將N03-N還原成N2。
[0010]特別的，所述步驟(4)還包括以下步驟:
腐爛的植物組織，表面附帶介質(zhì)的金屬也會(huì)通過(guò)沉淀、交換等機(jī)理短期的去除磷，但是時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)，不超過(guò)I年，而且要依賴于粒狀物質(zhì)，磷的吸收與大多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收一樣，主要在植物的生長(zhǎng)期，夏天和春天。
[0011]特別的，所述步驟(5)還包括以下步驟:
由固態(tài)懸浮物帶人的病原菌通過(guò)沉淀、攔截等達(dá)到去除目的，病原菌被分離后分布在濕地的不同地點(diǎn)，接近水面，被大氣降水或UV射線所消殺。
[0012]特別的，所述步驟(6)還包括以下步驟:
污水中重金屬離子濃度一般很低，不能與土壤中無(wú)機(jī)陰離子形成金屬沉淀，它可以與土壤中的有機(jī)質(zhì)絡(luò)合，增強(qiáng)重金屬對(duì)土壤的親和性，土壤中微生物對(duì)重金屬的去除也有相當(dāng)?shù)淖饔?，通過(guò)胞外絡(luò)合作用、胞外沉淀作用固定重金屬，還可把重金屬轉(zhuǎn)化為低毒狀態(tài)，也有的轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的物質(zhì)，植物對(duì)重金屬的積累，重金屬以各種形態(tài)存在，其中溶解性的可被植物吸收在植物中積累，莖以上部分可隨植物的收割最終從濕地中去除，不溶性的可被介質(zhì)的過(guò)濾作用截留，大片密集的植株以及它們發(fā)達(dá)的地下部分形成的高活性根區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和浸水凋落物，使進(jìn)入濕地的污水流速減慢，這樣有利于污水中懸浮顆粒的沉降，及吸附于水中重金屬的去除。
[0013]特別的，所述步驟(7)還包括以下步驟:
有機(jī)硫化物經(jīng)礦質(zhì)化被分解成硫化氫，部分硫化氫揮發(fā)逸出濕地，部分則通過(guò)硫磺細(xì)菌和硫化細(xì)菌的硫化作用形成硫磺、硫酸，它們與土壤中的各種離子結(jié)合形成無(wú)機(jī)硫化物。無(wú)機(jī)硫化物部分會(huì)被植物吸收利用，也有一部分會(huì)在反硫化細(xì)菌的作用下經(jīng)反硫化作用形成硫化氫，硫化氫再逸出濕地或又參與硫化作用。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明提供的廢水的人工濕地凈化方法，根據(jù)自然濕地生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學(xué)、生物的三重共同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的生態(tài)化處理，人工濕地與傳統(tǒng)的污水處理方法相比，具有處理效果好、氮磷去除能力強(qiáng)、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)管理方便、工程基建和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，以及對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)能力強(qiáng)、能耗少、無(wú)須化學(xué)藥劑等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)、漁業(yè)的發(fā)展，又可供公共娛樂(lè)、野生動(dòng)植物保護(hù)和科學(xué)研究使用。
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明所述廢水的人工濕地凈化方法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1:
如圖1所示，本實(shí)施例公開(kāi)的廢水的人工濕地凈化方法，具體實(shí)施如下:
(I)懸浮固體物質(zhì)的分離與轉(zhuǎn)化，設(shè)置潛流濕地，通過(guò)水流及大型接觸面并填料及植物根系實(shí)現(xiàn)吸附及攔截；懸浮固體物質(zhì)為絮凝和膠體顆粒的沉淀，在潛流濕地中相對(duì)低速的水流和大的接觸表面使得系統(tǒng)中的懸浮物去除率相對(duì)較高，大量植物根系和飽和狀態(tài)的基質(zhì)，使固態(tài)懸浮物被根系以及填料阻擋截留，懸浮物通過(guò)在礫石和根區(qū)面的生物膜上的重力沉淀，滲透，吸附作用而被分離。
[0018](2)有機(jī)物的去除與轉(zhuǎn)化，通過(guò)土壤中的微生物形成生物膜，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物分解、溶解及轉(zhuǎn)化；所述濕地土壤具有巨大的表面積，在土壤顆粒表面形成一層生物膜，污水流經(jīng)顆粒表面時(shí)，不溶性的有機(jī)物通過(guò)沉淀過(guò)濾吸附作用很快被截留，然后被微小生物利用；可溶性有機(jī)物通過(guò)生物膜的吸附和微生物的代謝被去除。植物向土壤中傳輸氧氣，使得人工濕地中的溶解氧呈區(qū)域性變化，連續(xù)呈現(xiàn)好氧、缺氧及厭氧區(qū)域，因而土壤中存活著好氧菌、厭氧菌和兼性菌，好氧菌通過(guò)代謝將有機(jī)物分解為二氧化碳和水；厭氧菌發(fā)酵將有機(jī)物分解為二氧化碳和甲烷。污水中的大部分有機(jī)物最終被異養(yǎng)微生