申请日2012.05.31
公开(公告)日2012.10.03
IPC分类号C02F9/14; C02F3/34; C02F3/32
摘要
本发明涉及一种人工芦苇湿地处理城市污水的方法，具体涉及通过芦苇栽植密度以及水力停留时间来处理污水处理的方法，属于水处理环境技术领域。本发明利用人工芦苇湿地处理污水，通过物理沉淀、过滤、吸附、芦苇根系的吸收和土壤微生物的综合作用，对污水有较强的净化作用，同时能够促进芦苇的生长发育，提高芦苇的产量。在增加经济效益的同时又使污水得到最佳的综合利用，投资小、见效快，同时有较好的生态效益。是实现污水处理无害化、资源化的重要途径，也是解决水资源短缺的重要技术措施。
权利要求书
1.一种人工芦苇湿地处理污水的方法，其特征是步骤如下：
(1)选取湿地：在自然环境中选取一块湿地，湿地长度约为250~350m，宽度为4~6米，深度为1.2~2米，两岸为自然裸露的土质坡岸;
(2)湿地条件的人工改造：在步骤(1)选择的湿地中进行人工改造，铺设基质，铺设的顺序如下：底层铺设碎石，碎石粒径为2~6cm，铺设厚度为15~25cm;中层铺设炉渣，炉渣粒径为0.4~1.2cm，铺设厚度为20~30cm;上层铺设细沙，细沙粒径为0.1~0.5cm，铺设厚度为25~35cm，在两边建立进水口和出水口;
(3)芦苇的栽种：在步骤(2)改造后的湿地中栽种芦苇，栽种的密度为15~30株/m2，建立良好芦苇生长群体;
(4)进水：采用推流式污水流态连续进水，进水速度为0.05~0.2m/s，水力停留时间分别为2~6d;生活污水经过恒流泵由进水口注入湿地进行水质净化。
说明书
人工芦苇湿地处理污水的方法
技术领域
本发明涉及一种人工芦苇湿地处理城市污水的方法，具体涉及通过芦苇栽植密度以及水力停留时间来处理污水处理的方法，属于水处理环境技术领域。
背景技术
芦苇是禾本科多年生的草本植物，在自然生境中，以根状茎繁殖为主，能适应不同的生态环境，是构成河岸植物群落的代表植物种。其具有种植简单、耐污、抗水、繁殖力强、生长周期长、管理粗放等特点，能够调节局部小气候，防止水土流失，维持物种多样性，具有很高的生态价值、经济价值等。在水质净化、紧缚土壤的同时，为动植物、微生物提供生存空间，在景观美化和农业区生态系统恢复方面都有非常重要的作用，已在世界各地广泛种植。
人工湿地兴起于上个世纪70年代，为野生的动植物提供栖息场所，具有蓄洪、消减流速等作用，享有“地球之肾”的美誉。人工湿地能够节能降耗、抗冲击能力强、管理方便、造价及运行费用低等优点，并具有良好的景观和生态效应。近年来，人工湿地作为一种新兴的污水处理工艺，已在污水处理中得到广泛应用。芦苇是人工湿地系统中最常应用的植物之一，能加强和维持人工湿地中水力的传输，吸收、富集水体中的污染物、重金属离子，同时为微生物提供栖息的场所。芦苇湿地处理污水是将污水有控制地投配到经常处于饱和状态的生长有芦苇的土地上，在芦苇与土壤以及微生物的联合作用下得到净化的一种污水处理技术。 芦苇广泛生长在我国南北方的河湖岸边，产量高，用途广，广泛应用于农业和建筑业，在我国国民经济中起着重要的作用。同时芦苇不仅具有较强的抗盐碱性，而且具有较强的抗污染物质的能力，在一些地区已有部分应用。美国NASA的国家航天技术实验室1987年就有报道，建立和运行15年的一处人工湿地系统，栽植芦苇后在12～24h内将生活污水中BOD5 的浓度从110～50mg/L减少到10～2mg/L。根据国内外大量研究资料， 通过对芦苇湿地处理污水能力， 水力负荷，有机负荷，停留期以及季节等与污水中主要污染物去除率之间规律性的研究，芦苇湿地处理污水方法是一种高效、便利、廉价的污水处理方法。芦苇湿地处理污水效果好、出水水质稳定、氮和磷去除能力强、同时，也适于处理间歇排放的污水。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种处理污水效果好、出水水质稳定、氮和磷去除能力强、同时，也适于处理间歇排放的污水的方法。
按照本发明提供的技术方案，一种人工芦苇湿地处理污水的方法，步骤如下：
(1)选取湿地：在自然环境中选取一块湿地，湿地长度约为250~350m，宽度为4~6米，深度为1.2~2米，两岸为自然裸露的土质坡岸;
(2)湿地条件的人工改造：在步骤(1)选择的湿地中进行人工改造，铺设基质，铺设的顺序如下：底层铺设碎石，碎石粒径为2~6cm，铺设厚度为15~25cm;中层铺设炉渣，炉渣粒径为0.4~1.2cm，铺设厚度为20~30cm;上层铺设细沙，细沙粒径为0.1~0.5cm，铺设厚度为25~35cm，在两边建立进水口和出水口;
(3)芦苇的栽种：在步骤(2)改造后的湿地中栽种芦苇，栽种的密度为15~30株/m2，建立良好芦苇生长群体;
(4)进水：采用推流式污水流态连续进水，进水速度为0.05~0.2m/s，水力停留时间分别为2~6d;生活污水经过恒流泵由进水口注入湿地进行水质净化。
本发明具有如下优点：本发明利用人工芦苇湿地处理污水，通过物理沉淀、过滤、吸附、芦苇根系的吸收和土壤微生物的综合作用，对污水有较强的净化作用，同时能够促进芦苇的生长发育，提高芦苇的产量。在增加经济效益的同时又使污水得到最佳的综合利用，投资小、见效快，同时有较好的生态效益。是实现污水处理无害化、资源化的重要途径，也是解决水资源短缺的重要技术措施。
具体实施方式
实施例1
1、芦苇湿地的构成
本试验设计为芦苇人工湿地处理系统，其处理区长为3m，宽1m，高1m。芦苇的来源为无锡市周边水域。
2、芦苇湿地的基质
本试验设计的湿地采用的基质都相同，为各种透水性的基质，为植物提供物理支持，为微生物提供附着。具体的铺设次序为：底层填充碎石，粒径为2~6cm，铺设厚度为20cm左右;中层铺设炉渣，粒径为0.4~1.2cm，铺设厚度为25cm左右，上层铺设细沙，粒径为0.1~0.5cm，铺设厚度为30cm左右。
3、运行条件
试验采用连续进水的运行模式，试验时间在8~9月期间进行，水温为30℃左右。水力停留时间为2d、4d、6d三组时间进行监测。每个湿地生态系统的处理区中水的总体积约为750L，长宽比为3∶1，整个污水流态大致为推流式。芦苇的栽植密度分别为：15株/m2、20株/m2、30株/m2，建立良好芦苇生长群体。连续进水，研究其在动态条件下的净化能力。测定光合作用和取材作其它生理指标的测定，对照组用自来水灌溉。维持正常的营养供应。
4、水样采集和指标测定
水样采集时需取进水区以及出水区的水样，按规范方法测定水悬浮物(SS)、COD、TP、TN。初始水样中SS浓度为89.6mg/L，COD浓度为67.8mg/L，TP浓度为1.62mg/L，TN浓度为6.54mg/L。水悬浮物采用滤膜法进行测定，COD采用重铬酸钾法进行测定，TP采用钼兰比色法进行测定，TN采用过硫酸钾氧化-紫外分光光度法测定。对初始水质以及处理后的水质进行测定，比较得出处理效果最佳的方式为：采用推流式进水方式进行水质净化，水温为30℃左右，最佳的芦苇栽植密度为20株/m2，最佳的水力停留时间为6d。此时水体内的悬浮物去除率达到了72.4%，COD的去除率达到了62.6%，TP的去除率达到了89.6%，TN的去除率达到了75.9%。
实施例2
一种人工芦苇湿地处理污水的方法，步骤如下：
(1)选取湿地：在自然环境中选取一块湿地，湿地长度约为250m，宽度为4米，深度为1.2米，两岸为自然裸露的土质坡岸;
(2)湿地条件的人工改造：在步骤(1)选择的湿地中进行人工改造，铺设基质，铺设的顺序如下：底层铺设碎石，碎石粒径为2cm，铺设厚度为15cm;中层铺设炉渣，炉渣粒径为0.4cm，铺设厚度为20cm;上层铺设细沙，细沙粒径为0.1cm，铺设厚度为25cm，在两边建立进水口和出水口;
(3)芦苇的栽种：在步骤(2)改造后的湿地中栽种芦苇，栽种的密度为15株/m2，建立良好芦苇生长群体;
(4)进水：采用推流式污水流态连续进水，进水速度为0.05m/s，水力停留时间分别为2d;生活污水经过恒流泵由进水口注入湿地进行水质净化。
实施例3
一种人工芦苇湿地处理污水的方法，步骤如下：
(1)选取湿地：在自然环境中选取一块湿地，湿地长度约为350m，宽度为6米，深度为2米，两岸为自然裸露的土质坡岸;
(2)湿地条件的人工改造：在步骤(1)选择的湿地中进行人工改造，铺设基质，铺设的顺序如下：底层铺设碎石，碎石粒径为6cm，铺设厚度为25cm;中层铺设炉渣，炉渣粒径为1.2cm，铺设厚度为30cm;上层铺设细沙，细沙粒径为0.5cm，铺设厚度为35cm，在两边建立进水口和出水口;
(3)芦苇的栽种：在步骤(2)改造后的湿地中栽种芦苇，栽种的密度为30株/m2，建立良好芦苇生长群体;
(4)进水：采用推流式污水流态连续进水，进水速度为0.2m/s，水力停留时间分别为6d;生活污水经过恒流泵由进水口注入湿地进行水质净化。
