人工濕地法處理DDNP廢水淺析

程學玲

新疆雪峰民爆器材有限責任公司，新疆烏魯木齊 830002

人工濕地法處理DDNP廢水淺析

程學玲

新疆雪峰民爆器材有限責任公司，新疆烏魯木齊 830002

本文通過簡述人工濕地的定義及凈化機理，介紹了人工濕地法處理DDNP廢水的設計思路，認為人工濕地處理DDNP廢水的方法是可行的。

DDNP；人工濕地；廢水處理

0 引言

DDNP (二硝基重氮酚)具有良好的起爆性能、化學安定性較好、制藥及裝藥工藝簡單、生產操作相對來說較為安全，且原料來源廣泛，是我國工業雷管中應用最普遍的起爆藥。但鈉鹽法生產DDNP廢水水量大，成分復雜，具體水質情況見表1。

表1 DDNP廢水水質一覽

由表1可以看出，DDNP生產廢水具有水量大，含有較多有毒有害污染物（主要是含氮、硫的化合物），色度重，處理難度大，若不加處理直接排放，會造成嚴重的環境污染。

現行的廢水處理方法大致有：吸附法、電解法、生化法、做鍋爐用水、聚合沉淀法、加硫還原法、減壓蒸餾法、鍋爐煙道氣處理法等等，但多數方法由于投資太大，治理費用高而使工廠難以承受，或因處理工藝復雜，效果不佳等原因未廣泛應用。為了尋找更為實用、有效的處理方法，本文初步分析了用人工濕地法處理DDNP廢水的可行性。

1 人工濕地

1.1 人工濕地的定義

人工濕地是人工建造和監督控制，由一些浮水或潛水性植物以及處于水飽和狀態的基質層和生物組成的復合體，利用基質—微生物—植物復合生態系統的生物、物理、化學三重協同作用，通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現對廢水的高效凈化，同時通過營養物質和水分的生物地球物質循環，促進綠色植物生長并使其增產，實現廢水的資源化、無害化。

1.2 人工濕地凈化廢水的機理

人工濕地的凈化機理較為復雜，一般認為主要有三重作用：物理作用主要是過濾、沉積作用。廢水進入濕地，經過基質層及密集的植物莖葉和根系，可以過濾、截留廢水中的懸浮物，并沉積在基質中；化學作用主要指化學沉淀、吸附、離子交換和氧化還原等；生化反應主要指微生物在好氧、兼氧及厭氧狀態下，通過開環、斷鍵分解成簡單分子、小分子等作用，實現對污染物的降解和去除。

2 濕地設計

2.1 DDNP廢水處理工藝的選擇

人工濕地處理DDNP廢水系統包括預處理和人工濕地兩個部分，如圖1。通過合理設計將廢水中的COD、BOD、含硫、氮化合物處理后達到排放標準。預處理主要去除粗顆粒和降低有機負荷。

圖1 DDNP廢水濕地處理流程示意圖

由上圖可看出，穩定塘在整個系統中的作用較重要。既要保持濕地有一個相對穩定的廢水處理量，同時要儲存沉淀池過量的廢水。現有生產DDNP的企業都有廢水沉淀池，可以配合系統設計，充分、有效加以利用。

2.2 填料的選用

填料是生物膜的載體，并兼有截留懸浮物質的作用，選用合適的填料直接影響處理效果的好壞。填料層分表層土壤，中層礫石，下層小豆石。根區填料表層土壤可就近采用當地表層土，進水配水區和出水集水區的礫石粒徑一般為60mm～100mm，分布于整個床寬。尹連慶等對以粉煤灰為基質的人工濕地研究表明，采用粉煤灰的人工濕地對COD、NH3-N都有較好的去除效果。利用粉煤灰的吸附性能，同時由于植物吸收和微生物的生物氧化作用，使粉煤灰的吸附能力能夠自然再生，延長了粉煤灰的使用壽命，保證了系統的長期穩定運行。因此，利用粉煤灰做填料降低成本且處理效果良好。

2.3 作物的選擇

高等水生維管束植物一般可作為人工濕地的種植植物。如蘆葦、燈心草、茳芏、席草、香蒲、風車草、美人蕉等。研究中發現蘆葦能去除大量有機和無機物，且蘆葦根系較為發達，可深入地下60cm～70cm，具有很廣的適應性和很強的抗逆性，輸氧性能較好。有利于廢水中有機物的好氧分解，提高了COD去除率。

2.4 設計參數

濕地的技術參數有污染物負荷、停留時間、水深和所需的土地面積等。濕地床的長度通常為20m～50m，長寬比不宜太大，一般采用1:1，最大不超過3:1，濕地床的深度需根據采用的植物根系深度而定，對于蘆葦一般床深為60cm～76cm，坡度應視填料粒徑而定，一般為1%～8%。建議選擇場地時，在有合適坡度及較大面積的場地建造。

通過上述分析，DDNP生產企業可以因地制宜，采用已有的前期處理設備，結合后期濕地處理，會達到更高的處理效率。建造蘆葦濕地，以粉煤灰為基質，同時達到以廢治廢，且方法簡便。

3 結論

1）人工濕地是一種正在發展的新型廢水處理工藝，適于除去間歇排放污水，具有投資不高，耗能低，出水水質好，操作簡單，耐沖擊負荷強，凈化效果好，維護和運行費用低廉等優點；

2）蘆葦被公認為是人工濕地處理廢水時首選的植物，它種植簡單，繁殖能力強，管理要求粗放。在蘆葦體內富集的污染物通過每年以蘆葦的收割最終從系統中去除；

3）不同的植物對污染物的吸收是不同的，利用各種水生植物搭配及各種基質的不同級配組成復合床，凈化效果更佳。

綜上所述，作者認為用人工濕地法處理DDNP廢水是可行的，實際處理效果有待通過實踐驗證，建議有場地條件的企業不妨一試。

[1] 諸惠昌，胡紀萍.新型廢水處理工藝—人工濕地的設計方法[J].環境科學，1992(2).

[2]尹連慶，張建平，等.粉煤灰基質人工濕地系統凈化污水 的研究[J].華北電力大學學報，1999(4).

[3]王海云，趙仁興.DDNP廢水處理方法綜述[J].爆破器材， 2002(5).

[4]胡煥斌，周化民，等.人工濕地處理礦山炸藥污水[J].環 境科學與技術，1997(3).

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1674-6708（2010）28-0135-02

程學玲，助理工程師，研究方向：安全管理