文档介绍：湿地及湿地污水处理系统
湿地是什么?
湿地(wetland)这一概念在狭义上一般被认为是陆地与水域之间的过渡地带;广义上则被定义为“包括沼泽、滩涂、低潮时水深不超过6米的浅海区、河流、湖泊、水库、稻田等”。
修订概念:“陆地和水域的交汇处,水位接近或处于地表面,或有浅层积水,至少有一至几个以下特征: (1)至少周期性地以水生植物为植物优势种(2)底层土主要是湿土(3)在每年的生长季节,底层有时被水淹没。”定义还指湖泊与湿地以低水位时水深2米处为界。这个概念现在被业界和研究者普遍接受。
湿地的类型多种多样,通常分为自然和人工两大类。自然湿地包括沼泽地、泥炭地、湖泊、河流、海滩和盐沼等,人工湿地主要有水稻田、水库、池塘等。根据《人工湿地污水处理工程技术规范》,人工湿地指用人工筑成水池或沟槽,底面铺设防渗漏隔水层,充填一定深度的基质层,种植水生植物,利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用使污水得到净化。
《湿地公约》中人工湿地范围:
1水产池塘。例如鱼、虾养殖池塘。
2水塘。包括农用池塘、储水池塘,一般面积小于8公顷。
3灌溉地。包括灌溉渠系和稻田。
4农用泛洪湿地。季节性泛滥的农用地,包括集约管理或放牧的草地。
5盐田。晒盐池、采盐场等。
6蓄水区。水库、拦河坝、堤坝形成的一般大于8公顷的储水区。
7采掘区。积水取土坑、采矿地。
8废水处理场所。污水场、处理池、氧化池等。
9运河、排水渠。输水渠系。
Zk(c)地下输水系统。人工管护的岩溶洞穴水系等。
湿地能做什么?
地球上有三大生态系统,即:森林、海洋、湿地。
湿地,被称为“地球之肾”,净化过滤的作用;森林被称为"地球之肺",减碳造氧的作用。
其作用可总结为六大方面:
保持生物多样性(遗传资源)
景观价值(如九寨沟)
水的生态循环
净化功能
对气候的影响
丰富物产资源
沼泽湿地中有相当一部分的水生植物包括挺水性、浮水性和沉水性的植物,具有很强的清除毒物的能力,是毒物的克星。据测定,在湿地植物组织内富集的重金属浓度比周围水中的浓度高出10万倍以上。正因为如此,人们常常利用湿地植物的这一生态功能来净化污染物中的病毒,有效的清除了污水中的“毒素”,达到净化水质的目的。例如,水葫莲、香蒲和芦苇等被广泛地用来处理污水,用来吸收污水中浓度很高的重金属镉、铜、锌等。在美国的佛罗里达州,有人作了如下试验,将废水排入河流之前,先让它流经一片柏树沼泽地(湿地中的一种),经过测定发现,大约有98%的氮和97%的磷被净化排除了, 湿地惊人的清除污染物的能力由此可见一斑。印度卡尔库塔市(Calcutta)没有一座污水处理厂,该城所有的生活污水都被排入东郊的一个经过改造的湿地复合体中。这些污水被用来养鱼,;也可用来灌溉稻田,每公顷年产水稻2吨左右。另外,还在倾倒固体垃圾的地方种植蔬菜,并用这些污水来浇灌。大量的营养物以食物形式从污水中排除出去。卡尔库塔城东的湿地成为一个如此低费用处理生活污水并能同时获得食物的世界性典范。
人工湿地系统在发达国家已被用来处理各类不洁的水体,包括家畜与家禽的粪水(Knight et al., 2000; Nguyen, 2000)、尾矿排出液(Wenerick et al., 1989; Mays & Edwards, 2001)、工业污水(Thut, 1993; Gillespie et al., 2000)、农业废水(Rivera et al., 1997; Sun et al., 1999)、垃圾场渗滤液(Staubitz et al., 1989; Trautmann et al., 1989)、城市暴雨径流或生活污水(Thurston, 1999; Laber, 2000)、富营养化湖水(Angelo & Reddy, 1994; Bachand & Horne, 2000)等
。
城市污水处理机理
城市污水的构成
生活污水
工业污(废)水
初期雨水
城市污水的污染指标
物理指标:水温、色度、嗅味(臭味)、固体含量
化学指标:pH、BOD、COD、TOD、TOC
生物指标:细菌总数、总大肠菌群数、病毒
BOD(生物化学需氧量)
在水温20℃,由于微生物的生化活动,将有机物氧化为无机物所消耗的溶解氧的量来表示有机物的量。
这个过程中生成的硝酸根离子(NO3-),此时的氮为硝态氮,后期通过反硝化细菌在无氧环境下作用可转化为二氧化氮排于空气之中,从而实现了水体的脱氮。
COD(化学需氧量)
在酸性条件下,利用强氧化剂将有机物氧化为CO2和H2O所消耗的氧的量,称为化学需氧量。常用的氧化剂包括重铬酸钾和高锰酸钾。
Organic matter(CaH