人工湿地污水处理技术及其发展应用
摘要: 自从我党“十八大”召开以来,日益严重的生态环境问题终于引起政府的高度关注,长期以来生态环境为经济发展让路的现象也相应得到改善。随着习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”的号召,在各级政府加大对环境保护工作力度的同时,各地人民的环保意识也日益增强。因此,对于过去由于过度开发利用和对生态平衡的忽视等历史局限性问题所造成的污染,也需要及时的治理和补偿。基于改善居民生活环境,维护生态平衡的理念,本文就人工湿地污水处理技术及其发展应用进行阐述和分析。

前 言:

由于人工湿地主要分布在城市内部和城市周边,其基本功能就是用来改善周边居民的生活环境,调节附近区域的环境质量。而对于人工湿地造成污染,影响最深远,造成危害最多的也必然是周边居民。虽然以人工湿地为代表的人造生态系统对于我国环境保护事业以及整体性生态平衡不会造成太多恶劣的影响,但是人工生态环境往往物种多样性差,整体生态平衡的污染冗余较低,生态系统平衡性脆弱,受到污染往往难以自行消化分解。此外,由于人工湿地多为附近居民服务,其长期污染无人治理也必然会积累一定民怨,从而发酵成一种社会问题。

1、对人工湿地污染治理的重要意义

1.1、人工湿地的概念

人工湿地是一种通过人工挖掘、蓄水、培植等方法兴建的沼泽地类似的地表景观,也是一种人工作用形成的综合的生态系统。它充分利用了生态系统中物种共生、物质循环再生原理,按照自然界结构搭建的具有一定功能协调性的生态形式。它完全由人专门负责控制整个生态系统保持平衡。除去美化环境的景观作用。人工湿地通过将污水、污泥有控制的排放到这些由人工建造的湿地内,并控制湿地污水与污泥的流动方式和路线,在污水流动的过程中,利用生态系统中人为添加的分解者,如土壤中的微生物、藻类植物和部分人工介质等。通过各种分解者协同作用,来完成对污水、污泥进行处理的一种技术手段,实现环保方式降解有害垃圾的目的。在污水中含有的动植物残骸、厨余垃圾、腐烂变质的动物组织等有机物可以通过人工湿地有效分解为自然界成分。

1.2、治理维护人工生态系统的意义

  纵观人类文明的发展史不难发现,人类的生存和繁衍始终是与自然界处于敌对状态,从盘古开天地到愚公移山,都是通过与大自然的抗争来获得生存的权利。直到最近一百年以来,人类的生产力大幅增加,大规模改造自然成为可能,对自然界无限制、不可逆的索取和开发也给人类本身带来很大的困扰和麻烦。随着时间进一步推移到二十一世纪,人与自然和谐共存的可循环式发展成为最有前景的发展模式,所以,人工湿地的开发和利用本身就是人类对于自然界在认识上的一大飞跃。就污水治理的技术层面而言,人工湿地污染治理的重要意义在于对周边土壤流失问题、环境温度、空气质量、生活污水和垃圾降解都有一定调节作用。人工湿地的植物还能够为水体输送氧气,增加水体的活性。湿地植物在控制水质污染,降解有毒有害物质、吸附重金属等方面也起到了重要的作用。

2、人工湿地污水治理技术概述

2.1、污染物降解酸化技术

污染物降解酸化技术是人工湿地、人工沼泽在降解污水和有机物为主的垃圾时经常采用的一种处理技术。通过将排放污水的进水管道设计成竖管布水或穿孔管道排水的方式,让污水均匀的流经降解池,在降解池中事先准备好或许酵母或酸性发酵剂等自然界存在且不会造成物种入侵的无害型微生物分解者。为了保证污水与酸性降解剂的接触时间,保证反应充分进行。污水的流速和酸性降解剂的分布均匀性是整个降解过程的关键控制指标。根据以往经验,降解池内每个布水孔面积在0.5平方米到2平方米之间时,反应效果最明显,且对降解池的利用效率最高。除此之外,在控制污水流量方面,也应尽量保证每个布水孔所排出的污水流经方向不同,且流量控制在0.5米/秒到1.5米/秒之间最为合适。但在应用过程中需要设置过滤网将较大块的垃圾和不易降解的高分子聚合物垃圾滤除,来避免这些大块金属和不可降解物质对布水孔造成堵塞,影响降解效率。

2.2、污染物防治分离技术

污染物防治分离技术是一种古老且有效的治污方法。它的应用不仅仅局限于人工湿地、人工沼泽等环境场景。在垃圾处理厂、工业污水处理厂等多种环境下都有所应用。简单来讲,就是根据不同物质的化学特性和物理特性,以吸附、沉降、水解、过滤等方法予以分离的技术手段。最近几年,随着居民素质水平的提升,不少大城市将这一技术的简化版—垃圾分类,通过将垃圾分为可回收垃圾、厨余垃圾(有机物垃圾)、有毒有害垃圾、和其他垃圾四大类。避免了干电池等含有重金属成分的有害物质通过普通垃圾处理流程进入自然界对生态环境造成不可逆的损害,在宣传组织上以社区基层为骨干力量,用深入社区科普宣传的办法,把这一理念植入居民的内心,来逐步改变居民的不良生活习惯。并顺势将垃圾分类前推到垃圾产生的最前沿。不仅如此,从垃圾的出现环节就做好防治分离也在客观上大大降低了污染物防治分离的难度,也让原本可利用、可回收的垃圾得以充分回炉充分利用,减少了资源的浪费。

3、人工湿地污水处理技术的发展和应用

3.1、人工湿地污水治理技术在应用层面存在的优势

人工湿地污水处理技术作为一种新兴的污水处理手段,得到了不少国家和组织的青睐,在不少西方国家也得到了一个较为广泛的认可和投入使用。其中,最显著的一点就是,相对于设置专门的污水处理厂,人工湿地污水治理技术在降解成本是存在显著优势。在农村地区,由于人口密度相对较小,人工湿地同传统污水处理厂相比,一般投资可节省1/3—1/2。在处理过程中,人工湿地基本上采用重力自流的方式,处理过程中基本无能耗,运行费用低,污水处理厂处理每吨废水的价格在1元左右,而人工湿地平均不到2毛。不仅如此,人工湿地在水质净化方面一般采用生物技术手段进行作业,相比污水处理厂使用的氯基消毒剂等化学净化手段而产生大量富含有害化学成分,需要二次处理的淤泥、废渣,而人工湿地则不存在二次污染。在环境保护方面,人工湿地以水生植物水生花卉为主要处理植物,在处理污水的同时还具有良好的景观效果,有利于改善当地环境。

3.2、人工湿地污水治理技术在未来的发展趋势

人工湿地污水治理技术作为污水治理方面的新兴蓝海,其发展前景也必然要同其他几种新兴技术产业走向融合。也必然通过诸如信息技术、生物科技手段进一步完善原本脆弱的人工湿地生态系统。在成本方面,人工湿地的建设上除去对污水降解效率等基本性能指标的考量外,也必然会融合一部分经济效益在其中,特别是当前消费市场对于绿色无公害的食品趋之若鹜的情况下,利用人工湿地生态系统得天独厚的自然条件培植一些次级农副产品在技术上也具有一定可行性。总体而言,随着各方面技术的逐步成熟,未来的人工湿地污水治理技术一定会向着智能化、可循环化、经济化方向发展。

结束语:随着社会的发展,我国的生态环境情况越来越受到人们的关注,经济发展对于环境也提出了可持续发展的新要求。基于当前人工湿地污水处理技术的应用发展现状,对相关技术进行相关的研究,希望可以为人工湿地污水处理技术提供参考和帮助。

参考文献

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[2] 赵兢兢;李晓东;张巍;晁雷;;A/O与人工湿地耦合处理生活污水实验研究[J];环境保护与循环经济;2011年06期