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人工湿地填料的选择与配制

发布时间:2019-08-12     浏览次数:2431

目前对湿地填料的研究主要是分为两个方向,其一是对不同填料的研究与改进,尤其是对一些固体废弃物和新型材料的使用制作填料的研究另一方面便是通过不同填料之间的组合配制,以提高湿地去污能力,降低湿地堵塞发生的研究。

一、填料的选择

人工湿地填料的选择应该遵循材料的廉价易得经济性、处理效果高效、安全无毒等原则,在进行人工湿地的设计时,对于不同的类型的人工湿地,填料的选择应首先筛选对主要污染物去除能力较强的当地材料,这样不仅能提高湿地的净化能力,尽量避免破环原有生态系统平衡,同时还能较少成本投人。填料种类多样,不同的填料对污水中不同污染物的去除能力不同,如表所示,对不同的污染物类型可选用不同的填料,提高湿地对不同污染物的去除能力。



二、填料的组合配制

很多填料在单独使用时对污染物去除能力是有限的,且往往可能只对某种特定的污染物有较好的去除效果,但对污水整体的净化效果却不尽人意,此时我们就需要考虑多种填料的组合使用,以增强填料床的净化能力。例如将除氮效果好的填料和除磷效果好的填料的组合使用,发挥各填料之间的协同作用,其处理效果往往要好于填料单独使用。王功以海绵铁、沸石、砾石和土壤为填料,形成一个有机多孔复合组合填料,结合生物系统,适宜去除污染水中的氮磷。而对于像钢渣这样的工业废弃物,其除磷效果很好,但因其理化性质,单独使用可能存在环境风险,通过与沙子、页岩、灰岩、陶粒等填料的组合使用就能在保证其高效除磷的基础上,消除其不利因素,达到净化水质的目的。

对于水平潜流和垂直流人工湿地这两种常见的人工湿地类型,往往由多种填料组成,湿地运行过程中填料的堵塞影响湿地去污效果的一个重要限制因子,对于这两类湿地,在填料的选择上除了要求填料有较高的渗透系数、高孔隙率外,还需考虑不同粒径填料的配比组合问题。填料截留的,生物膜的生长和老化脱落,以及这些物质吸附的水是造成填料淤堵的主要原因,由于填料淤堵一般发生在上部填料层5-10mm之间,所以不同粒径填料组合使用时可以选择在表面布水区选择粒径相对较大的填料,在表层以下的主要净化区则可铺设粒径较表层小的填料,减缓填料淤堵问题。且表层铺设粒径较大的填料也有利于氧气的进人,易形成硝化区,在粒径小的下层形成反硝化区,将有利于提高人工湿地的脱氮效率。靳同霞等对水平潜流和垂直流两种人工湿地采用不同粒径的碎石组合的复合填料床的表、中、底层对污水净化效果的研究结果相一致。由于填料方全堵主要发生在表层填料,所以适时的更换表层填料也能在一定程度上改善填料堵塞问题。

可见通过选择适宜的填料组合和配制,利用各填料之间的互补效应,在有效提高湿地的去污效果的同时能有效避免堵塞的发生,提高运行周期。

填料作为湿地的重要组成部分,在为微生物提供生长附着场所的同时,填料自身能对污染物有去除效果,所以填料的选择对湿地的除污染效果影响重大。由于不同类型的湿地有其不同特点、去污能力,适用范围等,对不同湿地填料的选择时因根据湿地类型、主要去除污染物、填料性能等因素综合考虑选择。

填料的各种理化性质都会其去污效果有影响,在选择填料时应尽量选择比表面积大、孔隙率较大的填料,且要尽量保证每层填料粒径的均匀性。

填料对不同污染的去除机制、去除效果不同,通过适宜填料的组合配制,能够提高填料的对多种污染的去除能力,且也能有效的渐少填料淤堵的发生。

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