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        火山巖在人工濕地中的應用

        時間:2020-05-27 瀏覽數:411

        火山巖填料在人工濕地中的應用

        一、人工濕地的研究現狀

        人工濕地是人工建造的、可控制的和工程化的濕地系統,是二十世紀七八十年代發展起來的一種廢水生態處理技術,其設計和建造是通過對自然濕地生態系統的物理、化學和生物作用的工程強化和優化組合來進行廢水處理的。由于它能有效地處理多種多樣的廢水,如生活污水、工業廢水、垃圾滲濾液、地面徑流雨水、合流制下水道暴雨溢流水等,且能高效地去除有機污染物,氮、磷等營養物,重金屬,鹽類和病源微生物等多種污染物。具有出水水質好,氮、磷去除效率高,運行維護管理方便,投資及運行費用低等特點,近年來獲得迅速的發展和推廣應用。

        二、人工濕地基質層的作用

        人工濕地不管是自由水面型還是潛流型都由以下幾個結構單元構成:底部的防滲層;由填料、土壤和植物根系組成的基質層;濕地植物的落葉及微生物尸體等組成的腐質層;水體層和濕地植物?;|層是人工濕地處理污水的核心部分。

        人工濕地基質層中的微生物和酶活性的空間分布得出人工濕地基質中的微生物代謝作用是污水有機物降解的主要作用機制,并指出近表層的基質區域是人工濕地污水處理系統最有效的凈化空間?;|層的作用有以下幾個方面:

        1、提供水生植物生長所需的基質;

        2、為污水在其中的滲流提供良好的水利條件;

        3、為微生物提供良好的生長載體。

        在自由水面流人工濕地中,一般直接采用土壤和植物根系構成基質層。在地下潛流人工濕地中,一般采用礫石填料和土壤或砂構成基質層。對于許多已建造的潛流型濕地系統,其基質一般采用極細的土壤或不同直徑的卵石、礫石。在國內建造的人工濕地中也一般采用這些材質作為基質層的填料,但這些基質填料都存在著不同程度的問題。

        因此,找到一種合適的人工濕地基質填料對于優化人工濕地污水處理技術有重大的現實意義。

        三、火山巖生物填料

        火山巖生物填料,通過沈陽環科院、山東環科院、深圳環科院等國內知名的人工濕地研究機構的實際應用中被驗證,發現有以下優點:

        1、通透性好、比表面積大、有利于微生物的固定和掛膜;

        2、對微生物需要的養分具有很好的保持性,便于濕地微生物繁殖和緩釋,水浸后不脫色。

        3、具有一定的機械強度。

        4、空間體積及形態方面,填料提供的表面積盡可能地大。

        5、生物穩定性方面,填料應具有惰性,能抵抗生物對填料的腐蝕,不參與生物處理中的生物化學反應?;瘜W穩定性方面,填料對環境中發生的化學反應應表現出惰性,并具有抗化學腐蝕的能力。熱力學穩定性方面,填料對周圍溫度變化的惰性。

        6、根據人工濕地功能的需要,可選擇具有某些化學成分的基質。這類基質可以是天然物質,可回收利用的固體廢棄物,或是人工合成的含有特種組分的材料,也可以是具有不同比例的混合材料。

        7、親、疏水性及表面電性。親水性微生物易于在親水性填料表面附著、固定,而疏水性填料有利于疏水性微生物在其表面固著。填料表面的親、疏水性及電性還可以通過對填料表面的改性實現,或直接在填料加工過程中實現。

        8、要有一定的孔隙度及表面粗糙度。

        9、 對生物膜活性的影響。作為生物膜載體,本身必須對固定微生物無害、無抑制作用,不能顯著影響固定微生物的生物活性。

        10、可再用性。從經濟角度講,基質應具有可再用性,尤其在大規模利用時,這一點更具有重要意義。

         


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