水资源的日益短缺是当今世界的主要难题,这一问题在很大程度上限制了人类社会的可持续发展,因此在注重节约用水的同时,加大对污水处理至关重要。随着工业的发展,污水成分逐渐复杂,传统的工艺已不能满足去除此类污染物的需求,尤其是重金属污染、石油污染等。人工湿地最为一种原位污水净化系统,有投资小、能耗低等优点。大量研究表明湿地系统对重金属工业废水的去除有较好的作用。

人工湿地是一种新兴的水处理系统,具有较高的生态价值,与传统的污水工艺相比,人工湿地处理系统具有较高的环境效益、经济效益和社会效益。Seide通过进一步的实验研究发现不止芦苇还包括其他的高大挺水植物都能去除水中的重金属以及有机物人工湿地污水处理系统中有物理作用、化学作用、生物作用。该系统净化效率高、较低的投资成本和管理成本。该技术已被国内外广泛应用。

人工湿地主要是由基质、植物、水体、微生物等4部分组成。基质、植物、微生物是去除污染物的关键。湿地系统是由物理-化学-生物过程构成一个完整的污水处理系统。湿地系统对重金属的去除机理主要包括基质的吸附、过滤、共沉淀以及植物吸收和微生物降解作用。

复合人工湿地系统对污水中重金属的去除研究-国投盛世

垂直潜流人工湿地对Cd、Cr、Pb的去除效果好于水平潜流和表面流人工湿地;多级复合型人工湿地对Cd、Cr、Pb的去除效果好于低于其级数的复合型人工湿地;在表面流人工湿地中增加水力停留时间可提高对Cd、Cr、Pb的去除效果。

垂直潜流和水平潜流人工湿地对Cu和Zn都有一定的去除效果。垂直潜流和水平潜流人工湿地对Cu的去除差异不大,而垂直潜流和水平潜流对Zn的去除效果为垂直潜流人工湿地优于水平潜流人工湿地;垂直潜流+水平潜流复合型人工湿地对Cu和Zn的去除效果优于单种工艺的人工湿地。

表面流人工湿地对Cu和Zn均有释放现象,其可能原因为;Zn的可还原态高于除残渣态以外的其他形态,Cu的弱酸可溶态高于除残渣态以外的其他形态。由于人工湿地运行时间已久,水环境偏酸性,溶解氧较低使得Cu和Zn释放到水相中形成二次污染。