环境工程化学

1、人工湿地污水处理法 环境工程化学 姓名：孟格蕾 学号：166111104 专业：应用化学 AAABC ABCABB 成员：成员： 演讲者：ABC 2016年广东江门怪鱼 2013年年7月山月山 东小龙虾重金东小龙虾重金 属污染变蓝色属污染变蓝色 日本核辐射造成的变异青蛙日本核辐射造成的变异青蛙 水环境现状水环境现状 江河湖泊普遍遭受污染。江河湖泊普遍遭受污染。 全国七大江河水系七大江河水系741个监测断面中,41的监测断面水质劣于五类标准五类标准;全国75 的湖泊出现不同程度的富营养化富营养化。 2010年数据 生态用水缺乏，生态用水缺乏，,水环境恶化加剧。水环境恶化加剧。 主要污染物排放量远

2、远超过水环境容量主要污染物排放量远远超过水环境容量 中国水环境的COD(化学需氧量)承载力为740.9万吨 COD实际排放量为3028.96万吨，约为中国水环境COD承载力的4倍。 水环境状况 水体修复情况水体修复情况 化学修复技术化学修复技术 物理修复技术物理修复技术 生物修复技术生物修复技术 辅助辅助 生物修复技术生物修复技术 生物修复技术 人工湿地是在研究湿地的基础上衍生出来的。 人工湿地一个综合的生态系统，应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能 协调原则，促进废水中污染物质良性循环，已达到净化水体的目的。 人工湿地充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资

3、源化的最佳效益。 人工湿地特点 其基建投资少、运行费用低、能耗少、操作简单 不仅适用于生活污水，对某些工业废水、农业废水、垃圾渗滤液等也有良好的净化效能 人工湿地 人工湿地污水处理系统 植物 基质 微生物 以合适的构型和配比组合在一起 人工生态系统 提高湿地床体的水力传导性。植物的生长可以松动基质，改善了土壤的 水力传导性能。 起到布水和降低水流的作用，为拦截、沉淀颗粒物提供更好的水利条 件，增加了污水和植物根系的接触时间。 植物密集的根系可以稳定床体表面，同时根系的生长降解有机物质，有 助于缓解床体堵塞。 为微生物提供附着界面，处在湿地水中的茎叶以及地下的植物根系为微 生物附着生长提供了巨大

4、的介质。 直接吸收污水中的氮磷。 1.植物的作用植物的作用 可以为野生动物如鸟类等提供良好的栖息环境，具有美学观赏性。 根系释氧。植物根系可以通过释放氧气改变根系周围环境的氧化还原状态， 从而改变根系周围的生物环境。因此，植物的生命活动影响污染物的转化过程和 去除率。 植物的生长载体 微生物的附着界面 人工湿地中基质的作用 直接通过物理化学作用净化污水，并保证一定的水利传导性能 表面流湿地多以自然土壤为基质 处理以SS、BOD、COD为特征污染物细沙、粗砂、砾石、灰渣等作为基质 以除磷为目多选择方解石、大理石或含Ca2+ 、Fe2+ 、Al3+ 离子较多的矿石潜流湿地 基质的粒径尺寸，应既具有

5、较高的比表面积为微生物提供更多的附着介质， 又能保证一定的水力传导性能，防止床体很快被堵塞。 基质的选择 2.基质及其作用基质及其作用 植物种类和基质对微生物的种类和数量都有重要影响，细菌在系统中 占主导地位，放线菌其次，真菌最少。植物根面和根际微生物数量与 污染物去除率之间有明显的相关性。 污水处理的分解者 污染物进行吸附和降解的主要生物群体和承担者 好氧、兼氧和厌氧细菌降解去除有机物。 微生物在生长繁殖过程中直接吸收利用有机物和无机营养盐 3.微生物微生物 根据湿地中主要植物形式人工湿地可分为: 1）浮游植物系统; 2）挺水植物系统; 3）沉水植物系统。 根据污水在湿地中水面位置不同，人工

6、湿地可分为： 1）表面流人工湿地 2）潜流人工湿地 水平流湿地 垂直流湿地 人工湿地分类人工湿地分类 浮水植物系统浮水植物系统 水生植物，如凤眼莲、浮萍等漂浮于水面，主要用于强化氧化塘等类似的 塘系统。对污染物的去除主要靠植物的吸收、微生物的代谢等。 挺水植物系统挺水植物系统 以挺水植物如芦苇、莒蒲、灯芯草、香蒲、水葱等种植为主。这类植物 根系发达，可通过根系向基质输送氧气，使基质中形成多个好氧、兼性厌氧、 厌氧小区，利于多种微生物繁殖，便于污染物的多途 径降解。现在所指的人工湿地一般都是挺水植物系统。 沉水植物系统沉水植物系统 如狐尾藻、金鱼藻等。沉水植物系统还处于试验阶段，其主要应用领域在

7、 于初级处理和二级处理后的处理。 表面流人工湿地指污水在基 质层表面以上， 从池体进水 端水平流向出水端的人工湿 地。表面流人工湿地的水力 负荷较低，对水体的净化处 理效果有限。其主要通过构 建好氧生态环境来降解水体 污染，并利用植物根系、茎 表组织等器官的吸收作用来 去除部分富营养物质，沉淀 部分絮状物以达到净化水质 的目的。 1.表面流人工湿地表面流人工湿地 水平潜流人工湿地是指污水在 基质层表面以下，从池体进水 端水平流向出水端的人工湿地。 水平潜流人工湿地的填料系统， 处于底部厌氧、中部兼氧和上 部好氧的状态， 适宜湿地系统 内微生物的好氧和厌氧代谢， 对各种有机污染的处理效果相 对较

8、好。水平潜流人工湿地的 填料粒径一般在（2.06.0） cm 之间。 2.水平流人工湿地水平流人工湿地 垂直潜流人工湿地是指污 水垂直通过池体中基质层的人 工湿地。垂直潜流人工湿地中 水体从床体表层纵向流向填料 床的底层，床体处于相对不饱 和状态，因此，氧气可通过污 水的垂直滴落、大气扩散与植 物的传输进入湿地系统，使系 统满足好氧处理的要求，使系 统内污染处理处于硝化反应的 过程。据研究结果显示，垂直 潜流人工湿地对氨氮的去除效 果较好。其所选择的填料粒径 在（1.02.0） cm 之间。 3.垂直流人工湿地垂直流人工湿地 人工湿地污水处理人工湿地污水处理 化学处理化学处理 物理处理物理处理

9、 生物处理生物处理 氧化分解氧化分解 过滤和吸附过滤和吸附 吸收利用和分解吸收利用和分解 氮、磷、悬浮物（氮、磷、悬浮物（SSSS） 有机物（有机物（BODBOD、CODCOD） 重金属重金属 污染物（环境影响主力因子 人工湿地内污染物的去除机理人工湿地内污染物的去除机理 u城镇农村生活污水处理 u城镇废水三级处理 u工业废水处理 u入湖、入江、入海河道水末端处理 u湖泊、池塘、公园和生活小区富营养化水体处理 u住宅区中水再利用 u城市暴雨径流水净化 u农业径流水净化 u水源保护地地面径流水净化 人工湿地污水处理系统应用人工湿地污水处理系统应用 1.低温时生物活性下降和植物的死亡。 对于表面流和垂直流湿地，低温时表面会结冰，冰层覆盖不仅阻碍了大气的复 氧过程，使生化水平降低，而且冰层的存在减少了有效水深，从而缩短了停留时间， 进而对处理效果产生影响。因此，低温会导致处理效果的显著降低。 2.占地面积问题 人工湿地净化的机理与特点使其与传统的污水处理工艺相比较需要较大的占地 面积，一般认为大约是传统污水处理工艺的23倍左右。而当今，土地资源对于很多 城市来说是非常宝贵的，这就为应用该技术带来了很大的障碍。 人工湿地存在的问题人工湿地存在的问题 4.堵塞问题 随着时间推移，湿地中的微生物也相应繁殖，再加上植物的腐败，若维护不当， 很容易产生淤积、阻塞现象。这种现