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摘要:随着我国社会经济的发展,人们的生活水平逐渐提升。与此同时,生活污水的排放量逐年增加,尚且存在诸多不合理排放问题。如此,不仅造成水资源的浪费,还将对生态环境造成一定的污染。在生活污水处理技术中,人工湿地技术的优势明显,并且符合现阶段生态发展的需求。鉴于此,文章详细论述了人工湿地生活污水处理的研究进展,旨在可以为相关业界人士提供有价值的借鉴与参考,进而更好的为行业发展贡献力量。
关键词:人工湿地;生活污水;处理;研究进展
前言:近年来,随着城市化进程和工业的快速发展,水污染现象日益严重,不仅破坏了水体生态环境,也对人类健康造成了危害。因此,需要寻找一种经济简单有效的水处理技术。人工湿地作为一种新型的生态污水净化处理技术,因其具有处理效果好、工艺简单、运行投资低、维护方便等特点,在水处理领域得到了广泛的关注和应用。人工湿地主要根据人工模拟自然湿地的形式和功能进行建设,包括湿地植物、基质和微生物等。主要通过物理作用、化学作用、生物作用共同作用下,经过过滤、沉淀、植物吸收、分解等步骤对生活污水进行净化。此外,人工湿地具有建设成本低,除污效果好,方便管理等优势,在生活污水处理中发挥着重要的作用。
1人工湿地技术的净化原理
关于人工湿地技术的净化原理,应从悬浮物去除、降解与脱氮、低负荷脱磷等方面分析,具体可参考以下内容:
第一,悬浮物去除。探析人工湿地技术的净化原理,即依托湿地内的水体、植物、微生物等,通过一系列的物理及化学反应,对水中的悬浮物及有机金属离子进行沉淀、过滤及吸附,并达到去除污染物的目的。通常情况下,湿地系统会在湿地进口处完成悬浮固体的祛除,该过程采用物理方式进行。究其原因,悬浮固体在与基质、植物根茎等发生碰撞时,就会被过滤掉。
第二,降解与脱氮。在湿地系统中,当水中的可生物降解颗粒性有机物经过沉淀及过滤后,溶解性有机物就会传至植物根茎的生物膜上,并依托不同浓度的溶解氧,通过好氧、厌氧等路径,对之进行降解。在湿地系统中,探析氮的存在方式,即为有机氮和氨氮,若要去除氮,就要发挥微生物的氨化、硝化及反硝作用,对其进行去除。在低负荷人工湿地系统中,若要发挥脱氮的作用,就要把控植物的吸收与收割。
第三,低负荷脱磷。与之脱氮相似,若要发挥脱磷作用,只有在低负荷人工湿地系统中,植物的吸收与收割,才会产生一定的脱磷效果。同时,微生物会吸收一些磷,但死亡时又会释放出一些,若采用该方式脱磷,并没有太大意义。探析脱磷的主要方式,应采用金属离子去除及基质吸收沉淀,前者发挥了植物吸收与生物聚集的作用,后者在沉淀后将与金属离子形成硫化物,并沉积下来。
第四,去除有机物。基质通过对不溶性有机物的沉降和过滤以及对可溶性的吸附都是去除有机物的方式。污水中含有大量的 SS、CODD 等污染的潜流湿地,可以按照水力停留的情况以及出水水质等因素,选择适当的基质。在进行基质构建中,一定要按照当地不同的污水情况和生态环境状况选择适当的,去污效果较好的基质。
2人工湿地处理生活污水的研究进展
2.1优选湿地类型
探析我国现已应用的人工湿地类型,如水平潜流人工湿地、表面流人工湿地、垂直潜流人工湿地等,经过一系列的试验研究,可知垂直潜流人工湿地的应用效果较好,且该类型湿地系统适用于北方地区。与此同时,相关部门不仅要优选湿地类型,还应做好类型组合工作,在杂质去除、去除时间等方面,进一步提升净化效率。当然,科学组合湿地类型,还可节省土地资源,充分发挥已有土地资源的使用功能及效率。简而言之,在人工湿地净化水源的过程中,应考量生活污水的实际现状,对湿地类型的组合方式进行优化选择,进而达到提升净化污水效果的目的。
2.2合理控制温度
在人工湿地系统中,对于表面生长的植物,应合理控制其生长温度。一旦植物的生长温度过高或者过低,就会导致植物的死亡。与此同时,相应微生物也就会面临生存的威胁。经过实践调查,当温度低于9摄氏度时,植物的生长速度就会大幅度减慢。在温度控制方面,相关学者已经进行了具体研究,而研究结果表明,对于人工湿地中的水生植物,要想合理控制其生长温度,就应采用适当的保温方式,而最科学且符合实际的保温方式,即是采用PVC薄膜,实现全面覆盖,以保证植物生长所需要的保温效果。当然,薄膜覆盖方法,固然要花费一定的费用,整体的经济效益也就会受到一定影响。
2.3预防基质阻塞
在人工湿地系统中,当植物死亡后,其下落堆积的残茎叶,若不能及时处理干净,就会很容易堵塞基质。如此,长此以往,基质的作用就难以发挥,且堵塞时间越长,相应的氧化反应也就越激烈,将严重影响人工湿地系统的使用效果及使用时长。在人工湿地系统的实际运行中,往往会出现基质阻塞问题。由此,为规避该问题,应将相应屏障设置于湿地周围。当然,以上方法固然能够降低基质阻塞的几率,尚且存在治标不治本的问题。故而,在选择植物时,应考量该类型植物对杂质的有效吸附作用,进行科学严谨的优选操作,进而缓解基质阻塞问题。同时,对于基质,也应进行合理选择,且所选择的基质类型,不仅要有效规避堵塞现象,还应具备清除杂质的作用。
2.4强化湿地管理
在人工湿地系统运行中,针对湿地的管理不容忽视。对于湿地植物的落叶根茎等,相应人员应严格执行及时清扫的工作任务,并组建专业的管理团队,健全线上线下管理系统。例如,运用先进的电子信息技术,可建立湿地系统信息数据库,并通过监控系统、数据分析系统等,对相关数据进行采集分析及处理,进一步强化湿地管理体系,并针对性地解决人工湿地系统的应用问题。如此,在湿地系统的日常管理中,不仅可以提升管理效率,还可充分发挥该系统的应用效果。简而言之,对于人工湿地系统,相应的设计及管理,应不断向规范化、标准化的方向不断迈进。
结束语:
总体而言,现阶段,运用人工湿地技术,对生活污水进行处理,不仅满足了社会生态发展的需求,还能针对性的解决相应的污水处理问题,并提升人工湿地的净化效果。故而,人工湿地技术的研究进展,直接关系我国的环境保护及水资源节约问题,并对之产生重要作用。如此,人工湿地系统的应用效率,将进一步提升,并同时强化生活污水的处理效果,为解决水资源危机和水污染问题发挥巨大的作用。
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