人工湿地污水处理技术简介课件

*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,人工湿地污水处理技术简介,1,.,2024/8/29,人工湿地污水处理技术简介1.2023/9/4,基本概念,湿地,(wetland),包括沼泽、滩涂、低潮时水深不超过,6,米的浅海区、河流、湖泊、水库、稻田等。,国际湿地公约,人工湿地,为处理污水而人为设计建造的、工程化的湿地系统。,2,.,2024/8/29,基本概念湿地(wetland)2.2023/9/4,人工湿地的发展历史与研究现状,人工湿地在国外的发展历史,1903,年，英国约克郡，,世界上第一个,处理污水的人工湿地。,20,世纪,60,年代，人工湿地污水处理工艺在世界各地,受重视,并较广泛应用。,1977,年，,Kickuth,提出“根区法” ，标志着人工湿地,污水处理机理的初步萌芽,。,20,世纪,80,年代末和,90,年代初，人工湿地作为一种新型污水处理技术,正式进入水污染控制领域,。,至,2006,年，欧洲建有,一万多,座人工湿地，亚洲、澳洲、拉丁美洲也有越来越多的人工湿地污水处理系统建成和投入运行。,3,.,2024/8/29,人工湿地的发展历史与研究现状人工湿地在国外的发展历史3.20,人工湿地的发展历史与研究现状,人工湿地在国内的发展历史,“七五”期间，我国才开始对人工湿地较大规模的研究。,1989,年，天津市环科所，我国第一座芦苇湿地工程。,1990,年，国家环保局华南环保所，深圳白泥坑，我国第一座实用型人工湿地污水处理系统。,2002,年，江苏泗洪县，处理规模,50000t/d,。,2012,年,8,月,28,日，青海省首项人工湿地污水处理工程开工建设，占地面积约,1.4,万平方米，处理能力,500 m,3,/d,。,2012,年,8,月，山东省辖南水北调沿线已建成人工湿地,14.6,万亩，修复自然湿地,16.3,万亩。该湿地工程对水体中氮、磷的去除率达到,60%,以上，出水水质达地表水,类要求。,4,.,2024/8/29,人工湿地的发展历史与研究现状人工湿地在国内的发展历史4.20,人工湿地的发展历史与研究现状,应用现状,5,.,2024/8/29,人工湿地的发展历史与研究现状应用现状5.2023/9/4,人工湿地的发展历史与研究现状,目前，对人工湿地处理系统的研究方兴未艾，综合前人的研究工作，可将其归纳为以下三方面：,扩大人工湿地污水处理技术应用范围，研究其处理某些特殊废水的可行性与效果。,探讨人工湿地处理污水的机理，建立动力学模型，用以描述污染物的降解过程和指导人工湿地的运行。,提出改善人工湿地处理效果和运行条件的措施，使人工湿地的结构设计达到最优化。,6,.,2024/8/29,人工湿地的发展历史与研究现状目前，对人工湿地处理系统的研究方,人工湿地的组成,人工湿地一般由五部分组成：,具有透水性的,基质,适于在饱和水和基质中生长的,植物,水体,无脊椎或脊椎,动物,好氧或厌氧,微生物,种群,7,.,2024/8/29,人工湿地的组成人工湿地一般由五部分组成：7.2023/9/4,人工湿地的组成,基质,微生物,动物,水体,水生植物,某潜流型人工湿地,8,.,2024/8/29,人工湿地的组成基质微生物动物水体水生植物某潜流型人工湿地8.,人工湿地的分类,按照系统布水方式或水流方式差异，人工湿地一般分为,自由表面流,人工湿地和,潜流型,人工湿地。,人工湿地,自由表面流人工湿地,水平潜流人工湿地,潜流型人工湿地,垂直潜流人工湿地,9,.,2024/8/29,人工湿地的分类按照系统布水方式或水流方式差异，人工湿地一般分,人工湿地的分类,自由表面流,人工湿地,潜流型,人工湿地,基质,污水,基质,污水,10,.,2024/8/29,人工湿地的分类自由表面流潜流型基质污水基质污水10.2023,人工湿地的分类,三种人工湿地污水处理系统类型比较,特征,表面流湿地,水平潜流湿地,垂直潜流湿地,水体流动,表面漫流,基质下水平流动,表面向基质底部纵向流动,水力负荷,较低,较高,较高,去污效果,一般,对,BOD, COD,等有机物和重金属去除效果好,对,N, P,去除效果好,系统控制,简单，受季节影响大,相对复杂,相对复杂,环境状况,夏季有恶臭、孽生蚊蝇现象,良好,夏季有恶臭、孽生蚊蝇现象,11,.,2024/8/29,人工湿地的分类三种人工湿地污水处理系统类型比较特征表面流湿地,人工湿地技术的特点,人工湿地技术的特点,优点,缺点,污水净化能力良好,基建和运行费用低,管理简单，,维护方便,对负荷变化适应强,占地面积大,受气候条件限制大,易产生淤积、饱和,BOD,5,去除,85%95%,一般投资和运行费用仅为传统二级污水处理的,1/101/2,相当于生化处理厂的,25,倍,植物类型的选取受气候条件的限制；,部分污染物积累， 微生物繁殖，若维,护不当，易产生淤积、阻塞现象。,SS,去除率,90%,以上,TP,去除率,90%,以上,冬季地表水结冰，抑制水的流动。,TN,去除率,60%,以上,12,.,2024/8/29,人工湿地技术的特点人工湿地技术的特点优点缺点污水净化能力良好,人工湿地技术的特点,人工湿地的,净化能力良好,、,投资运行费用低,等诸多特点，,决定了它特别适用于,地理条,件比较宽裕、经济发展水平,不高,的地区，例如农村和中,小城镇。,另外，人工湿地还兼具,仿真自然湿地,和,生态景观休闲服务,等优势，逐渐成为一种适于大力推广的污水处理和生态建设并举的新型实用技术。,13,.,2024/8/29,人工湿地技术的特点人工湿地的净化能力良好、13.2023/9,大型水生植物四种生活型,生活型,生长特点,代表种类,挺水植物,茎生于底泥中，植物体上部挺出水面,芦苇、香蒲、荷花,漂浮植物,植物体完全漂浮于水面,凤眼莲、浮萍,浮叶植物,根茎生于底泥，叶漂浮于水面,睡莲、荇菜,沉水植物,植物完全沉没于水中，根扎入底泥或漂浮于水中,狐尾藻、金鱼藻,人工湿地植物,植物,芦苇,凤眼莲，又称水葫芦,睡莲,金鱼藻,14,.,2024/8/29,大型水生植物四种生活型生活型生长特点代表种类挺水植物茎生于底,人工湿地植物,湿地植物具有以下功能：,直接,吸收,、,利用,污水中可利用态的营养物质，,吸附,和富集重金属及一些有毒有害物质；,输送氧气,至根区，有利于微生物的好氧呼吸；,庞大的根系为微生物提供多样的,生境,；,根系生长增强和维持介质的,水力传导,；,美观,可欣赏性，改善景观生态环境,15,.,2024/8/29,人工湿地植物湿地植物具有以下功能：15.2023/9/4,人工湿地植物,研究表明，不同的湿地植物，,生长速度,、对污染物,吸收转化能力,、,泌氧能力,等存在显著差异，因此净化功能不尽相同。可根据以下几个方面选择人工湿地的植物：,耐污性,生长适应能力,根系的发达程度,经济价值,美观要求,尽可能增加湿地系统的生物多样性,因地制宜,16,.,2024/8/29,人工湿地植物研究表明，不同的湿地植物，生长速度、对污染物吸收,人工湿地植物,可用于人工湿地的植物有芦苇、茳芏、大米草、稗草、美人蕉等，目前最常用的是,芦苇,。,茳芏，俗称龙须草,大米草,17,.,2024/8/29,人工湿地植物可用于人工湿地的植物有芦苇、茳芏、大米草、稗草、,人工湿地基质,基质填料对污染物的截留作用：,提供吸附表面,渗透性影响水力条件,除磷作用,砾石,18,.,2024/8/29,人工湿地基质基质填料对污染物的截留作用：砾石18.2023/,人工湿地基质,基质填料的选择原则：,质轻，松散，足够的,机械强度,；,比表面积,大，,孔隙率,高，属多孔惰性载体；,不含有害物质，,化学稳定性,好；,水头损失,小，形状系数好，吸附能力强；,滤速高，,工作周期,长，产水量大，水质好。,常用填料：砾石、沸石、碎石、粉煤灰、生物陶粒、炉渣,19,.,2024/8/29,人工湿地基质基质填料的选择原则：19.2023/9/4,人工湿地的净化机理,人工湿地利用系统中,基质,-,水生植物,-,微生物,的三重协同作用，通过基质的过滤、吸附、沉淀、离子交换，植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化。,20,.,2024/8/29,人工湿地的净化机理人工湿地利用系统中基质-水生植物-微生物的,人工湿地的净化机理,有机物的去除,不溶性有机物：通过在湿地基质中的,沉积,、,过滤,作用很快地被截留；,可溶性有机物：通过微生物的,吸附,、,吸收,以及厌氧、好氧生物,代谢,过程而被分解去除。,21,.,2024/8/29,人工湿地的净化机理有机物的去除21.2023/9/4,人工湿地的净化机理,氮的去除,硝化,反硝化,22,.,2024/8/29,人工湿地的净化机理氮的去除硝化22.2023/9/4,人工湿地的净化机理,氮在微生物作用下去除,挥发作用,有机氮,有机氮,NH,4+,-N,NH,4+,-N,NO,2,-,-N,NO,3,-,-N,扩散,NO,3,-,-N,扩散,反硝化作用,渗下,N,2,，,N,2,O,NH,3,好氧状态,厌氧状态,23,.,2024/8/29,人工湿地的净化机理氮在微生物作用下去除挥发作用有机氮有机氮N,人工湿地的净化机理,磷的去除,24,.,2024/8/29,人工湿地的净化机理磷的去除24.2023/9/4,人工湿地的净化机理,三条途径对磷去除的贡献大小为：,基质,水生植物微生物（,短期,结果）,水生植物,基质微生物（,长期,结果）,25,.,2024/8/29,人工湿地的净化机理三条途径对磷去除的贡献大小为：25.202,人工湿地的净化机理,悬浮物的去除,基质层填料、植物的根系和茎、腐殖层的,过滤,和,阻截,作用,进水中悬浮物去除不代表出水无悬浮物。被截留的悬浮物在湿地中积累；微生物量的增长（相当于活性污泥的增长）；导致基质层渗透能力下降造成堵塞，有机物的不断积累逐渐向湿地出口移动，影响出水水质。,26,.,2024/8/29,人工湿地的净化机理悬浮物的去除26.2023/9/4,人工湿地的净化机理,重金属的去除,27,.,2024/8/29,人工湿地的净化机理重金属的去除27.2023/9/4,人工湿地的净化机理,难降解有机物的去除,湿地中存在种类繁多、数量巨大的,微生物群落,和多种,沼生植物群落,，通过它们的共同作用，能够降解复杂有机物。,有的研究甚至发现，湿地植物如芦苇能,直接吸收,一些难降解有机物。,28,.,2024/8/29,人工湿地的净化机理难降解有机物的去除28.2023/9/4,人工湿地设计案例,深圳白泥坑人工湿地污水处理系统,白泥坑污水处理系统于,1990,年,7,月建成，位于深圳市宝安县平湖镇东南，是我国第一座实用型人工湿地污水处理装置。占地,12.6,亩，实际使用面积,7.46,亩，污水处理量为,4500m,3,/d,。,湿地前有一套生物滤池污水前处理系统。污水先进入生物滤池预处理后再进入人工湿地系统。,29,.,2024/8/29,人工湿地设计案例深圳白泥坑人工湿地污水处理系统29.2023,人工湿地设计案例,白泥坑人工湿地污水处理场整个系统由四级处理池串联而成,每级处理池由,23,个小池并联使用。原污水先流经一、二级碎石床,对有机物进行降解,再进入第三级兼性塘，最后经过第四级碎石床变成洁净的水排出。,碎石床,潜流湿地,兼性塘,碎石床,潜流湿地,碎石床,潜流湿地,污水,出水,30,.,2024/8/29,人工湿地设计案例白泥坑人工湿地污水处理场整个系统由四级处理池,人工湿地设计案例,白泥坑人工湿地在我国是首例,因此各塘的底坡、碎石粒径、尺寸均有区别。此外在塘内分别种植芦苇、茬芷、席草、大米草等水生植物。,按原设计,白泥坑污水的平均理论停留时间为,23h,但在实际运行过程中,由于死区是不可避免的,所以实际停留时间比理论停留时间短。,31,.,2024/8/29,人工湿地设计案例白泥坑人工湿地在我国是首例,因此各塘的底坡、,人工湿地设计案例,采用人工湿地、兼性塘结合的工艺处理原污水能对城市生活污水进行可靠的二级处理,出水达到城市污水二级排放标准，而其运行费用仅为传统活性污泥法的,10,。,白泥坑人工湿地的处理效果（,1993,年）,BOD,5,COD,Cr,SS,进水（,mg/L,）,71.21,140,99.4,出水（,mg/L,）,7.1,10.7,11.8,去除率（,%,）,90,71,88,32,.,2024/8/29,人工湿地设计案例采用人工湿地、兼性塘结合的工艺处理原污水能对,人工湿地的前景,实践表明，人工湿地具有传统技术所不可比拟的巨大的综合效益，适合我国国情，具有广阔前景：, 我国对整治环境污染问题，尤其对水环境污染的治理越来越重视；, 我国城市污水排放量逐年增加；, 传统污水处理厂运营成本偏高、运营管理相对复杂，许多中小城镇和农村没有足够资金建设传统污水处理厂。,33,.,2024/8/29,人工湿地的前景实践表明，人工湿地具有传统技术所不可比拟的巨大,Thank You,！,34,.,2024/8/29,34.2023/9/4,