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人工湿地废水处理技术的应用与前景

第 第6 山     035 卷 年 2 期                2 0 9 月 文章编号 :100926825 (2009) 0620211202

SHANXI   ARCHITECTURE

西



No . 筑              Vol. 35 20096 Feb.  

·2 1 1 ·

人工湿地废水处理技术的应用与前景
孙  逊

摘   :介绍了人工湿地的概念和分类 ,比较了人工湿地废水处理技术与其他废水处理技术 ,得出了人工湿地污水处理厂 要 的投资少且运行费用低的结论 ,阐述了人工湿地废水处理技术在国内外的应用情况 ,对该技术的应用前景进行了展望 。 关键词 : 人工湿地 ,废水处理 ,经济比较 ,应用 ,前景 中图分类号 : X703 文献标识码 :A 有机物的植物 ,通过填料的过滤使得废水处理达到排放标准 。

   由于人们生活 、 生产水平的提高 ,向地表水排放的氮 、 磷物质 逐日增多 ,导致很多地表水产生富营养化 , 使得水体中的生态平 衡遭到破坏 ,逐渐成为国内外水处理的重点研究课题 。为了减少 投资而又提高废水处理的效果 ,人工湿地是一个比较好的选择 。

1. 2   分类

[1 ]

1  人工湿地介绍 1. 1   概念

对于湿地国际公认的定义为 : 不问其为天然或人工 , 长久或 暂时性的沼泽地 、 炭地或水域地带 ,静止或流动 ,淡水 、 半咸水 、 咸 水体 ,包括低潮时水深不超过 6 m 的水域 。对于人工湿地的定义 是 :人工建造和监督控制的与沼泽类似的地面 , 主要是在地面利 用土壤与填料 ,在土壤表面种植生命力强 、 能够有效吸收废水中

根据水流在人工湿地表面的流动可以分为以下三类 : 1) 表面流湿地 。 废水主要在人工湿地的表面流动 ,利用生长在土壤表面的植 物对废水中的有机物进行吸收 。尽管表面湿地的处理水量比较 大 ,但效果较差 , 且由于废水暴露在空气中 , 容易产生恶臭 , 对周 围环境影响较大 ,还容易受气温的影响 。 2) 潜流湿地 。 废水在地表以下渗流 ,主要利用植物的根系以及填料来截留 水中的有机物质 ,同时对附着在其上的微生物对有机物进行处理 。 热风道的高度空间 , 也具备设置排烟风道的条件 。所以 , 这种排 烟模式对任意存车线区间都是适用的 。

4. 2   排烟风道的设计

因为排烟口的设置在地铁设计规范中没有规定 ,因此在设计 时应参考建筑设计防火规范中规定的任一点到排烟口的距离不 大于 30 m 的规定 ,将电动排烟口之间的距离控制在 60 m 范围以 内 ( 本工程设计采用了 50 m 间距) 。

4. 3   控制模式设计
当设置排烟管道的存车线区间发生火灾时 ,根据着火部位开 启着火点两侧的电动排烟风口 ,使烟气的扩散范围限制在两个排 烟口之间 。当着火点位于第一个排烟口与车站之间时 ,打开第一 个排烟口排烟 ,同时车站排热风机参与辅助排烟 ; 当着火点位于 任意两个排烟口之间时 , 打开着火点两侧的排烟口排烟 ; 当着火 点位于其中一个排烟口下方时 ,此时烟气的控制范围为三个排烟 口之间的距离 ,打开着火点两侧的排烟口进行排烟 。

5  结语
到目前为止 ,国内没有列车在存车线发生火灾的案例 , 因此 存车线区间的半横向式排烟模式也是在理论模拟的前提下进行 的设计创新 。通过分析 ,半横向式排烟系统能很好地解决火灾时 的排烟以及人员疏散的问题 ,对类似工程的整个区间隧道排烟模 式优化都有积极的参考意义 。 参考文献 : [1 ]   北京城建设计研究总院 . 地铁设计规范 [ M ] . 北京 : 中国计 划出版社 ,2003. [2 ]   公安部天津消防研究所 . 建筑设计防火规范 [ M ] . 北京 : 中 国计划出版社 ,2006.

本站的存车线区间受地面建筑条件的限制 ,在施工工法上采 用了暗挖法施工 ,因此上部有一个比较大的空间可以设置机械排 烟风道 , 有效地利用了隧道上方的空间 , 如图 1 所示 。一般情况 下 ,存车线上部的站厅层空间是作商业开发用的 ,利用车站轨顶排

Discussion on the smoke extraction pattern design of subway storage siding
of semi horizontal smoke extraction design plan , so as to solve t he problem t hat people and smoke maybe flow in one direction when passengers evacuate in longitudinal ventilation and smoke extraction system in storage siding area range. Key words : subway , storage siding , smoke extraction , design
收稿日期 :2008210219

Abstract : It illustrates t hat t he smoke extraction of subway storage siding area is taking longitudinal jet2flow pattern , and puts forward a kind
作者简介 : 孙   (19772 ) ,男 ,工程师 ,唐山市交通勘察设计院有限公司 ,河北 唐山   逊 063000

TANG Hua2cheng

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第 35 卷 第 6 期            山 2 0 0 9 年2 月

西



筑                          

由于废水在地表以下渗流 , 不容易受到气温的影响 , 所以适用范 围比较广 。 3) 立式流湿地 。 立式流湿地主要是综合表面流湿地和潜流湿地 ,废水在地表 和地表以下同时运行 。投资较高 , 但是其表面负荷也比较高 , 因 此对于一些处理量较大的废水选择较多 。

2  人工湿地废水处理技术与其他废水处理技术的经济 比较 2. 1   不同处理工艺的处理效果以及经济比较
通过表 1 可以看出 , 人工湿地处理工艺投资低 、 运行过程中 的投入相对其他处理工艺大大减少 ,最终的处理成本非常低 。同 时处理的效果也与其他工艺基本相同 ,唯一的不足之处就是占地 面积较大 。

2. 2   人工湿地与其他污水处理厂的经济比较
通过表 2 在实际运行过程中可以看出 ,人工湿地污水处理厂 的投资少 , 运行费用较低 , 与表 1 的结论一致 。更加肯定了人工 湿地在经济方面是非常低廉的 。
表1  芦苇湿地与传统污水处理技术特点比较表[2 ]
工艺名称
AB 法

特点 可有效去除有机物 , 对 N ,P 去除率高 可有效去除有机物 , 对 N ,P 去除率高 可有效去除有机物 , 对 N ,P 去除率低

工艺投资 运行费用 处理成本 占地面积 亿元 万元/ 年 元/ m2 hm2
0. 73 0. 58 0. 66 876 700 788 0. 4 0. 32 0. 36 14 22 14

氧化沟工艺 传统活性污 泥法工艺

可有效去除有机物 , 芦苇湿地法 对 N ,P 去除效果较好 , 占地面积大

0. 21

165

0. 08

80

表2  人工湿地污水处理厂与污水二级生物处理厂的经济比较表[3 ]
工程名称 深圳白泥坑湿地 深圳白沿河湿地 深圳罗芳污水厂 珠海某厂 深圳某污水处 理厂三期工程 总投资 万元
42. 9 800 31 000 1 500 31 047. 74

单位废水投 资额/ 元·- 1 t
138 533 3 100 830 1 241. 9

水处理成本 元/ t
0. 02

废水占地面 积/ m2· - 3 m
2. 79 2. 0

运行 [ 426 ] 。

3. 2   我国发展状况
1990 年我国第一个人工湿地处理工程 —— — 白泥坑人工湿地

处理系统建成 。运行状况良好 , 除了氨氮效果不明显外 , 其他指 标均能达到国家二级排放标准 。内蒙古自治区赤峰市宁城污水 处理厂 对 于 人 工 湿 地 污 水 处 理 技 术 的 研 究 项 目 , 在 1997 年 6 月通过国家建设部科技司主持的技术鉴定 ,在 1998 年 6 月开始 推广 [ 7 ,8 ] 。

4  结语

人工湿地用于废水处理已经在国内外普遍运用 ,通过实际的 运行管理 , 其具有投资少 , 环境影响较小 , 处理效果明显等特点 。 在进水浓度较低的条件下 ,人工湿地对 BOD5 的去除率可达 85 % ~95 % ,COD 去除率可达 80 %以上 ,处理出水中 BOD5 的浓度在
10 mg/ L 左右 , SS 小于 20 mg/ L [ 9 ] 。与传统的废水处理工艺比

0. 649 > 0. 2 0. 628

0. 571 1. 2

3  人工湿地废水处理技术的国内外应用 3. 1   国外发展状况
1974 年人工湿地首次在西德建造 。瑞典 1994 年在 Wittgren

建立了一座 6500PE ,占地 22 hm2 的自由表面流湿地 。自由湿地 在北美洲发展比较迅速 , 共有 200 多座 , 因为其中有很大一部分 都是自然湿地经过改造成为人工湿地 。在欧洲 ,多采用地下潜流 人工湿地系统 ,其中丹麦 、 德国 、 英国等国家至少有 200 个系统在

On the application of the constructed wetland technology f or the waste water treatment and its f uture development
SUN Xun

Abstract : The paper introduces t he concept and t he classification of t he constructed wetland , compares t he constructed wetland technology for

t he wastewater treatment wit h ot her wastewater treatment technologies , concludes t he investment of t he constructed wetland factory for t he wastewater treatment at home and abroad and shows t he future application development of t he technology.

wastewater treatment and t he running cost are lower , and illustrates t he application situation of t he constructed wetland technology for t he Key words : constructed wetland , waster water treatment , economic comparison , application , future development

较 ,人工湿地处理技术在经济投资以及环境影响方面都具有很大 的优势 ,因此在我国农村以及中小城市中有很大的发展潜力 。 参考文献 : [ 1 ]     . 人工湿地污水处理工艺与设计 [J ] . 城市环境与城 王 薇 市生态 ,2001 ( 1) :59260. [2 ]   沈耀良 . 废水生物处理新技术理论与应用 [ M ] . 北京 : 中国 环境科学出版社 ,1999 :2652292. [3 ]    薇 , 俞  燕 , 王世和 . 人工湿地污水处理工艺与设计 王 [J ] . 城市环境与城市生态 ,2001 ,14 ( 1) :59262. [ 4 ]   Heritage , P Pistillo , K. P. Sharma ,et al. Treatment of pri2 A. mary2settled urban sewage in pilot2scale vertical flow wetland filters :Comparison of four emergent macrophysics species over a 12 mont h period[J ] . Water Science and Technology ,1995 ,32 ( 3) :2952304. [5 ]   Bonomo L . , Pastorell G. , Zambon N. Advantages and limita2 tion of duck2wead2based wastewater treatment systems [ J ] . Water Science and Technology ,1997 ,35 ( 5) :2392246. [6 ]  Knight , R ,L , Ruble , R. W , Kadlec , R. H. and Reed , S. Wet2 lands for wastewater treatment performance database in Mosh2 iri , G. A. ( ed. ) Constructed wetlands for water quality im2 provement [J ] . Lewis Publishers ,Boca. Raton ,2002 ( 2) :11212. [7 ]   曹向东 , 王宝贞 , 刘鸿亮 . 强化塘 —— — 人工湿地复合生态塘 系统中氮和磷的去除规律 [J ] . 环境科学研究 ,2000 ,13 ( 2 ) : 15219. [8 ]   吴振斌 ,梁   , 邱东茹 . 复合垂直流构建湿地基质酶活性 威 与污水净化效果 [J ] . 生态学报 ,2002 ,22 ( 1) :101221117. [9]   沈耀良 . 新型废水处理技术 —— — 人工湿地 [J ] . 污染防治技 术 ,1996 ,9 ( 2) :128.



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