謝艷輝
摘 要:在人工濕地系統實際應用過程中暴露出許多問題,比如易受氣候溫度條件影響,易受濕地植物種類影響,容易產生堵塞現象,易受水力負荷、污染負荷的影響、管理不合理等,針對這些問題提出相應的綜合解決措施。
關鍵詞:人工濕地;問題;措施
隨著社會經濟的快速發展,人們對于自然環境的影響和破壞程度越來越嚴重。伴隨城鎮化的快速發展,大量新興小城鎮的生活污水未經處理便直接排放到江河湖泊中,導致收納水體發生一定的富營養化,這已經成為當今社會一個嚴重的水環境問題。當前生活污水處理的技術多樣化發展,人工濕地技術因其運行費用低、凈化效果好、觀賞性強而越來越受到人們的高度重視,并且已經成為不少小城鎮首選的對生活污水進行處理的關鍵技術。但是在實際應用中,人工濕地系統暴露出了許多問題,本文將從氣候條件、濕地建設設計、人員管理等角度進行研究,并提出一些解決措施。
1 人工濕地在應用中存在的主要問題
1.1 易受氣候溫度條件影響
人工濕地在一定程度上受氣候溫度條件的影響比較大,最終導致污水實際處理的效果受到非常嚴重的影響。人工濕地在春季和夏季時,隨著天氣的漸漸變暖和氣溫的逐漸升高,植物生長速度會明顯加快,相應的生物量也會大量的增加,進而使得濕地在吸收污染物方面的速度顯著的加快,濕地系統的凈化功能隨之增加,生物去污作用效果明顯,并且隨著水中污染物含量的相繼減少,污水的處理效果顯著。而在秋冬季節,植物相繼枯萎后,濕地的吸收速度會逐漸放慢,且死亡的植株會向水中釋放一定的污染物質,使得去除污染物能力明顯下降,致使出水污染物含量上升,甚至高于進水,處理效果非常差。同時,濕地中生長的各種微生物和植物本身對氣候的溫度條件比較敏感。研究表明,當人工濕地中的溫度在10攝氏度以下,實際處理效果便會受到顯著的影響;當濕地內溫度控制在4攝氏度以下時,濕地本身的硝化作用會馬上停止運行,從而整個微生物的活性會直接受到影響,相應的微生物本身的分解能力也會顯著降低。通過對比一年四季人工濕地在處理污水方面的效果,不難發現夏季處理污水的效果普遍比較好,然后是秋季和春季,冬季污水處理效果最差,工藝脫氮的處理效率更是比較低下,相應的基質被堵塞的問題也由此凸顯出來。
1.2 人工濕地的占地面積相對比較大
人工濕地所占的面積通常是傳統污水處理工藝的好幾倍,其占地面積的大小在一定程度上取決于濕地本身的凈化機制。進水少,運行負荷普遍偏小,不利于活性污泥的培養;進水量小,污染物濃度變化系數大。長此以往,水質很難達到穩定的標準。同時,由于人工濕地中的各種植物,在納污方面的能力水平普遍比較低,使得基質的狀態極易飽和,因此需要更多的平行濕地交替運行,以此來確保濕地即使在整修的過程中,最基本的運行狀態也能夠保持。
1.3 營運人員未培養好活性污泥
由活性污泥沒有培養好,導致整個污水處理環節的缺失。污水未經微生物的分解,就直接進入人工濕地系統,導致濕地超負荷運行,長期如此,極易引發濕地生態系統的崩潰。同時,污泥缺乏有效處置,尤其是鄉鎮污水處理廠管理人員缺乏專業技術,不能對總磷等污染指標進行很好的處理達標。
2 解決人工濕地在應用中存在問題的重要措施
2.1 實現對人工濕地污水處理工序的優化
第一,優化格柵井,將漂浮在污水的物質以及大顆粒的固體物去除掉,以此來確保后續各種處理裝置運行的平穩。
第二,優化高效厭氧池,厭氧池作為一個建筑物本身就具備厭氧、消化以及發酵的重要作用,即使在缺氧的條件下也能夠進行污水的處理,以此可以分解水中的大分子,使其轉變成小分子的有機物在水中得以生存,然后再利用各種微生物本身的好氧特性將水中的各種有機物有效的清除掉。一方面,厭氧作為對污水進行處理的重要工藝,主要包括兩個重要階段,即分解和酸化階段,依靠各種厭氧菌的作用可以將污水中的各種有機物去除,一般情況下想要徹底的去除水中的各種污染物質所需要的花費的時間都很長;另一方面,厭氧池在對污水進行處理的原理本質上與沼氣無疑,主要是利用水解和非水解的作用來對促進有機物的轉化和降解。
第三,優化接觸氧化池,實則就是曝氣池,在這里污水可以進行多種的反應,可將污水中的BOD有效的去除,并且還可以進行磷的硝化以及吸收。需確保曝氣池中溶解氧的濃度至少在1mg/L以上,若過低曝氣池內的氧氣不足,便不能對污水進行高效的處理;過高則會使得消費能耗顯著增加,在一定程度上還會造成對環境的污染,導致污泥漸趨老化。
第四,建立一、二級人工濕地。當SS等毒害物質成倍增長時,大量濃度相對較高的有機廢水便會逐漸流入污染廠,使其處理負荷顯著增加,進一步降低處理效率,甚至在一定程度上還會造成管道的堵塞。然而,通過第一和第二級人工濕地,可以將富集污水中的各種毒害物質快速的吸收,如NH3-N和SS等。
第五,建立一個專門進行消毒的消毒池,在這個池子中將污水中的各種病原性的微生物殺死之后進行妥善處理,其消毒物質主要是次氯酸鈉、次氯酸鈣以及氯氣等,同時將導流墻在消毒池中設置,將消毒劑灑在污水中使其能夠混合充分進行高效的消毒,消滅水中的各種細菌,尤其是大腸桿菌。
2.2 人工濕地占地面積的有效減少
第一,在選擇人工濕地建立的地點時,需要綜合考慮多方面的原因以及各種因素,為有效的節省寶貴的土地資源,盡可能的把濕地建立在相對繁華的地段。第二,盡可能的多的選擇多種組合型的工藝,可以在水平流型濕地的基礎上有機的將其他類型的濕地整合到一起,以此可以最大限度的減少對土地資源的占用,并且還能夠促進污水處理質量的顯著提升。
2.3 高效利用活性污泥,提高技術人員的專業水平和技能
第一,營運人員要很好的培養好活性污泥,確保整個污水的處理環節的完整性,實現對各種微生物的高效分解,進而有利于實現對整個濕地生態系統的科學維護。第二,強化對污泥的有效處置 ,提高技術人員的專業水平和技能,及時的對各種污染物質進行高效的處理。
3 結束語
人工濕地對自然環境的保護、整個生態系統的平衡都有至關重要的作用。綜上所述,本文從易受氣候溫度條件影響、人工濕地的占地面積相對比較大以及污水處理中缺乏必要的活性泥土等方面對人工濕地在應用中存在的主要問題。在此基礎上經過充分的思考,從濕地進行處理的具體工藝、人工濕地占地面積的有效減少以及高效的利用活性污泥,提高技術人員的專業水平和技能等方面提出了解決人工濕地在應用中存在問題的重要措施。
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