人工湿地填料去除氨氮优化配比及影响因素研究-中国科学院生态环境
湿地保护与湿地生态恢复技术(一)
湿地保护与湿地生态恢复技术(一) 摘要介绍了湿地保护与湿地生态恢复技术,并提出湿地重点攻关技术,以期为维护生态平衡,改善生态状态,实现人与自然和谐发展提供参考。 关键词湿地保护;湿地生态恢复;技术 湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统,具有保持水源、净化水质、蓄洪防旱、调节气候和维护生物多样性等重要生态功能。健康的湿地生态系统,是国家生态安全体系的重要组成部分和经济社会可持续发展的重要基础。保护湿地以及湿地生态的恢复,对于维护生态平衡,改善生态状况,实现人与自然和谐,促进经济社会可持续发展,具有十分重要的意义。 1湿地保护技术 由于湿地处于水陆交互作用的区域,生物种类十分丰富,仅占地球表面面积6%的湿地,却为世界20%的生物提供了生境,特别是为濒危珍稀鸟类提供了生息繁殖的基地,成为众多珍稀濒危水禽完成生命周期的必经之地。 一个系统的面积越大,该系统内物种的多样性和系统的稳定性越有保证。因此,增加湿地的面积是有效恢复湿地生态系统平稳的基础。严禁围地造田,对湿地周围影响和破坏湿地生境的农田要退耕还湿,恢复湿地生境,增加湿地面积1]。湿地入水量减少是造成湿地萎缩不可忽视的原因,水文条件成为湿地健康发展的制约因素,需要通过相关水利工程加以改善,增加湖泊的深度和广度以扩大湖容;增加鱼的产量,增强调蓄功能;积极进行各湿地引水通道建设,以获得高质量的补充水源;加强水利工程设施的建设和维护,加固堤防,搞好上游的水土保持工作,减少泥沙淤积;恢复泛滥平原的结构和功能以利于蓄纳洪水,提供野生生物栖息地。 2湿地生态恢复技术 湿地恢复是指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建,再现干扰前的结构和功能,以及相关的物理、化学和生物学特性,使其发挥应有的作用2]。根据湿地的构成和生态系统特征,湿地的生态恢复技术可概括为以下3个部分:一是湿地生境恢复技术。湿地生境恢复的目标是通过采取各类技术措施,提高生境的异质性和稳定性。湿地生境恢复包括湿地基底恢复、湿地水状况恢复和湿地土壤恢复等。湿地的基底恢复是通过采取工程措施,维护基底的稳定性,稳定湿地面积,并对湿地的地形、地貌进行改造。基底恢复技术包括湿地基底改造技术、湿地及上游水土流失控制技术、清淤技术等。湿地水状况恢复包括湿地水文条件的恢复和湿地水环境质量的改善。水文条件的恢复通常是通过筑坝、修建引水渠等水利工程措施来实现;湿地水环境质量改善技术包括污水处理技术、水体富营养化控制技术等。二是湿地生物恢复(修复)技术。主要包括物种选育和培植技术、物种引入技术、物种保护技术、种群动态调控技术、种群行为控制技术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与恢复技术等。三是生态系统结构与功能恢复技术。主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。湿地生态恢复技术的研究既是湿地生态恢复研究中的重点,又是难点。 退化湿地生态系统恢复,在很大程度上,需要依靠各级政府和相关部门重视,切实加强对湿地保护管理工作的组织领导,强化湿地污染源的综合整治与管理,通过部门间的联合,加大执法力度。要严格控制湿地氮、磷肥及农药的施用量,控制畜禽养殖场废水对湿地的污染影响,大型畜禽养殖场废水要严格按有关污染物排放标准达标排放,有条件的地区应推广养殖废水土地处理。 植物是人工湿地生态工程中最主要的生物净化材料,它能直接吸收利用污水中的营养物质,对水质的净化有一定作用。目前,在人工湿地植物种类应用方面,国内外均以水生植物类型为主,尤其是挺水植物。由于不同植物种类在营养吸收能力、根系深度、氧气释放量、生物量和抗逆性等方面存在差异,所以它们在人工湿地中的净化作用并不相同。在选择净化植物时既要考虑地带性、地域性种类,还要选择经济价值高、用途广以及与湿地园林化建设相结合的种
湖泊人工湿地和生态护岸设计分解
1 人工湿地设计 1.1 人工湿地介绍 1.1.1 人工湿地工作原理 人工湿地系统是在有一定长宽比和底面坡度的洼地中，由土壤和填料（如砾石等）混合组合而成的填料床，并栽种经过选择的水生、湿生植物，组成类似于自然湿地状态的方案化的湿地系统。水体在床体的填料缝隙中流动，或在床体表面流动，在基质吸附、过滤，植物吸收、固定、转化、代谢及湿地微生物的分解、利用、异化等过程的综合作用下，水体中的污染物质得以去除。湿地系统中的氮、磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。 人工湿地系统的主要优势体现在，有机物和氮磷的去除效率高、出水水质好、运行维护方便、管理简单、投资小、运行费用低、符合自然界水质净化和水资源循环的生态学规律等。人工湿地的建立不但可以起到对湖泊水体的净化效果，同时也可加强湖泊的景观效应。人工湿地系统结果图及效果图见图1-1、图1-2。
图1-1 人工湿地结构示意图 图1-2 人工湿地效果图 1.1.2 人工湿地分类 人工湿地按污水在其中的流动方式可分为两种类型：表面流人工湿地和潜流人工湿地。两种人工湿地的工艺特性及优缺点见表5-5。表面流湿地系统中，水体在湿地的表面流动，水位较浅，多在0.1-0.6m，它与自然湿地最为接近，具有投资少、便于管理等优点。潜流式人工湿地系统中，水体在湿地床的内部流动，可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及填料和表层土的截留等作用，以提高其处理效果和处理能力。但当有机污染负荷较重的情况下，易造成床体堵塞，且造价较高，一般为表面流湿地的4-8倍。 表1-1 两种人工湿地对比
氨吹脱塔计算
氨吹脱塔计算 高浓度氨氮废水来源甚广且排放量大。如化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等均产生大量高浓度氨氮废水。大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭，而且将增加给水处理的难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用[1]。氨氮废水对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视，近20 年来，国内外对氨氮废水处理方面开展了较多的研究。其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺，如生物方法有硝化及藻类养殖；物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电化学处理、催化裂解等。新的技术不断出现，在处理氨氮废水的应用方面展现出诱人的前景。本文侧重介绍吹脱法处理高浓度氨氮废水的技术特点及研究应用。 1 吹脱技术 吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除氨氮的目的。常用空气作载体（若用水蒸气作载体则称汽提）。 水中的氨氮，大多以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）保持平衡的状态而存在。其平衡关系式如下： NH4++OH- NH3+H2O （1） NH3+H2O→NH4++OH－ 氨与氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算： Ka=Kw /Kb=（CNH3?CH+）/CNH4+ （2） 式中：Ka———氨离子的电离常数； Kw———水的电离常数； Kb———氨水的电离常数； C———物质浓度。 式（1）受pH 值的影响，当pH值高时，平衡向右移动，游离氨的比例较大，当pH 值为11 左右时，游离氨大致占（氨态氮，杨）90％。 由式（2）可以看出，pH 值是影响游离氨在水中百分率的主要因素之一。另外，温度也会影响反应式（1）的平衡，温度升高，平衡向右移动。表1 列出了不同条件下氨氮的离解率的计算值。表中数据表明，当pH值大于10 时，离解率在80%以上，当pH 值达11时，离解率高达98%且受温度的影响甚微。 表1 不同pH、温度下氨氮的离解率% pH 20℃30℃35℃ 9.0 25 50 58 9.5 60 80 83 10.0 80 90 93 11.0 98 98 98 氨吹脱一般采用吹脱池和吹脱塔2 类设备，但吹脱池占地面积大，而且易造成二次污染，所以氨气的吹脱常采用塔式设备。 吹脱塔常采用逆流操作，塔内装有一定高度的填料，以增加气—液传质面积从而有利于氨气从废水中解吸。常用填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。废水被提升到填料塔的塔顶，并分布到填料的整个表面，通过填料往下流，与气体逆向流动，空气中氨的分压随氨的去除程度增加而增加，随气液比增加而减少。 2 影响因素及液气比的确定 影响游离氨在水中分布的pH 值、温度等因素都会影响吹脱效率。另外气液比、喷淋密度等操作条件也是影响吹脱效率的主要因素。下面以逆流塔为例分析液气比的确定及其影
生物填料
生物填料 1、产品适用范围及特点 LTT立体弹性填料适用于石油、化工、纺织、印染、造纸、制药、酿造、屠宰、食品加工等行业的生产废水及城市生活污水处理中的生物接触氧化池、生物滤塔等反应器中。具有比表面积大、孔隙率高、充氧性能好、微生物新陈代谢快、不结团、不堵塞、运行管理简便、使用寿命长等优点。 LTT型立体弹性填料与硬性类蜂窝填料相比，孔隙可变性大，不堵塞；与软性类填料相比，材质寿命长，不粘连结团；与半软性填料相比，表面积大、挂膜迅速、造价低廉。因此，该填料可确认是继各种硬性类填料、软性类填料和半软性填料后的第四代高效节能新颖填料。 2、产品结构与机理 立体弹性填料筛选了聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、 耐老化的优质品种，混合以亲水、吸附、抗热氧等助剂，采用特 殊的拉丝，丝条制毛工艺，将丝条穿插固着在耐腐、高强度的中 心绳上，由于选材和工艺配方精良，刚柔适度，使丝条呈立体均 匀排列辐射状态，制成了悬挂式立体弹性填料的单体，填料在有 效区域内能立体全方位均匀舒展满布，使气、水、生物膜得到充 分混渗接触交换，生物膜不仅能均匀的着床在每一根丝条上，保 持良好的活性和空隙可变性，而且能在运行过程中获得愈来愈大
的比表面积，又能进行良好的新陈代谢，这一特征与现象是国内目前其他填料不可比拟的。 填料支架用镀锌钢管及扁钢焊接耐成，弹性立体填料丝条材质为PP，中心绳材质为尼龙。 3、设计进水水质 CODcr<500mg/L BOD5<300mg/L SS<400mg/L pH：6-9 石油类<20mg/L 4、性能参数 设备名称：弹性立体填料 型号规格：LTT-150 数量：1850m3 直径：150mm 中心绳直径：6mm 丝条直径：0.5mm 丝条密度：3200-3400根/m 根数：44根/m3 成品重量：4.0kg/m3
人工湿地设计规范-(38666)
人工湿地设计规范 1总则 1.0.1为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染环境防治法》，规范人工湿地污水处理技术，保护和改善环境，提高人民健康水平，建设环境友好型社会，特制定本规程。 1.0.2本规程适用于江苏省内人工湿地污水处理系统的设计、施工、验收和运行管理。 1.0.3人工湿地污水处理对象为生活污水、生活废水，或具有类似性质的污废水。包括城市生活污水、农村生活污水、学校生活污水、住宅小区生活污水、宾馆污水、机关事业单位污水、疗养院污水、景区污水、污水处理厂尾水等。 1.0.4本规程适用的处理规模:生活污水处理规模≤2000m3/日处理水量，城市污水处理厂尾水处理时规模≤10000m3/日处理水量。 1.0.5人工湿地污水处理系统的设计、施工、验收和运行管理除应符合本规程外，还应符合国家、省现行有关标准的规定。 2术语 2.1.1人工湿地constructedwetlands 人工湿地是人们模拟天然湿地系统结构和功能而建造的、可控制运行的湿地系统，用以对受污染水进行处理的一种工艺，由围护结构、人工介质、水生植物等部分构成。当水进入
人工湿地时，其污染物被床体吸附、过滤、分解而达到水质净化作用。 人工湿地分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直 潜流人工湿地。 2.1.2表面流人工湿地freewatersurfaceconstructedwetlands 指水在人工湿地介质层表面流动，依靠表层介质、植物根 茎的拦截及其上的生物膜降解作用，使水净化的人工湿地。 2.1.3水平潜流人工湿地 subsurfacehorizontalflowconstructedwetlands 指水从人工湿地池体一端进入，水平流经人工湿地介质， 通过介质的拦截、植物根部及生物膜的降解作用，使水净化的人工湿地。 2.1.4垂直流人工湿地verticalflowconstructedwetlands 指水从人工湿地表面垂直流过人工湿地介质床而从底部排出，或从人工湿地底部进入垂直流向介质表层并排出，使水得以净化的人工湿地。垂直流人工湿地分单向垂直流人工湿地和复合垂直流人工湿地两种。 2.1.5孔隙率porosity 指人工湿地充填介质中，存在于介质间的孔隙体积占全部 体积的百分比。 2.1.6水力停留时间hydraulicretentiontime 指水在人工湿地内的平均停留时间。 2.1.7表面污染物负荷organicsurfaceloading
组合填料简介
组合填料简介： 组合填料-河北圣泽环保工程有限公司专业研制、销售、安装组合填料、弹性填料、斜管填料、蜂窝斜管填料、沉淀池填料、立体填料、软性填料、半软性填料、悬浮球填料、曝气软管、曝气管、高密度曝气软管、微孔曝气管、曝气头、管式曝气器、曝气膜、曝气膜片、悬挂链移动式曝气器、我们以过硬的产品质量、低廉的价格、快速便捷的送货方式、热情周到的售后服务、高素质员工队伍、赢得了全国各地客户的认可。欢迎您的来电或到本单位考察选够组合填料！ 概述组合填料是在软性填料和半软性填料的基础上发展而成的，它兼有两者的优点。其结构是将塑料圆片压扣改成双圈大塑料环，将醛化纤维或涤纶丝压在环的环圈上，使纤维束均匀分布；内圈是雪花状塑料枝条，既能挂膜，又能有效切割气泡，提高氧的转移速率和利用率。使水气生物膜得到充分交换，使水中的有机物得到高效处理。 用途： 用于污水、废水处理工程，配套于接触氧化塔、氧化池氧化槽等设备，是一种生物接触氧化法和厌氧发酵法处理废水的生物载体。 性能特点： 具有散热性能高，阻力小，布水、布气性能好，易生膜，换膜，并对污水浓度的适用性好，又有切割气泡作用。 参数规格： 直径：φ150mm，φ160mm，φ180mm，φ200mm，间距有80mm，100mm两种规格。 订货须知： 订货请明确所需组合式填料直径、长度、立方数、间距等。 组合式多孔环填料，塑料环四周均置40个方孔，八束醛化丝均布在四周。每束丝串通4个方型孔，这样醛化丝在塑料环上的牢固度不言而喻。在强大的曝气湍激的水气流的情况下，较为理想的选用填料。多孔环填料和组合式填料在污水处理过程中大体相同。 弹性填料-河北圣泽环保工程有限公司专业研发、销售、安装弹性填料、组合填料、斜管填料、蜂窝斜管填料、沉淀池填料、软性填料、半软性填料、悬浮球填料、曝气软管、曝气管、高密度曝气软管、微孔曝气管、曝气头、管式曝气器、曝气膜、曝气膜片、悬挂链移动式曝气器、我们以过硬的产品质量、低廉的价格、快速便捷的送货方式、热情周到的售后服务、高素质员工队伍、赢得了全国各地客户的认可。欢迎您的来电或到本单位考察选够弹性填料 弹性立体填料挂膜快、脱膜容易、生物膜生长更新良好、耐 高负荷冲击，CODcr去除率高，处理效果良好，充氧性能好， 可对气泡进行多层次碰撞，密集性切割，可大大提高氧的转
Fenton处理效率的影响因素
Fenton处理效率的影响因素 编辑 pH值 因为Fe 在溶液中的存在形式受制于溶液的pH值，所以Fenton试剂只在酸性条件下发生作用，在中性和碱性环境中，Fe不能催化H202产生·OH。研究者普遍认为，当pH值在2～4范围内时，氧化废水处理效果较好，最佳效果出现在pH=3时。Lin和Peng [10]在采用Fenton试剂处理纺织废水时发现，当pH值增加并超过3时，废水中的COD迅速升高，从而得到最优点pH=3。在该条件下，COD的去除率达到80%。 Casero将Fenton 试剂运用于芳香胺废水处理时发现，O-联茴香胺转化成开环有机物的过程与起始pH值无关。反应完全后，废水的pH值比起始pH值有所下降，原因可能是Fenton反应产物Fe水解使pH值下降。同时，Fenton试剂在较宽的pH值范围都能降解有机物，这就避免了对废水的缓冲。 试剂配比 在Fenton反应中，Fe起到催化剂的作用，是催化H202产生自由基的必要条件。在无Fe条件下，H202难于分解产生自由基。当Fe浓度很低时，反应(1)速度很慢，自由基的产生量小，产生速度慢，整个过程受到限制。当Fe浓度过高时，会将H202还原且被氧化成Fe，造成色度增加。 J.Yoon研究了不同[Fe]/[ H202 ] 比值对反应的影响。在[ Fe]/[ H202] = 2 环境中，当有机物不存在时，Fe在几秒内消耗完。有机物存在时，Fe的消耗大大受到限制。但不管有机物存在与否，H202都在反应开始的几秒内被完全消耗。这表明，在高[ Fe]/[ H202 ]比值条件下，消耗H202产生·OH自由基的过程在几秒内进行完毕。在[ Fe2+ ]/[ H202 ] = 1环境中，当有机物不存在时，H202的消耗在反应刚开始时消耗迅速，随后消耗速度缓慢。有机物存在时，H202的消耗在反应刚开始时非常迅速，随后完全停止。但不管有机物存在与否，Fe 在反应刚开始后不久就被完全消耗。因此，反应开始时加入的Fe在90min内不能使H202消耗完。在[ Fe]/ [H202]≤1 条件下，和[Fe]/[ H202 ]=1时一样，Fe在反应刚开始后不久就被完全消耗，但H202被完全消耗的时间更长。 反应温度 根据反应动力学原理，随着温度的增加，反应速度加快。但对于Fenton 试剂这样的复杂反映体系，温度升高，不仅加速正反应的进行，也加速副反应。因此，温度对Fenton 试剂处理废水的影响复杂。适当的温度可以激活·OH自由基，温度过高会使H202分解成H2O 和O2。Sheng[8]用Fenton试剂处理退浆废水时发现，最佳的反应温度出现在30℃，低于该温度出水的COD迅速升高。这可能是由FeSO4/ H202的反应缓慢造成的。温度高于30 ℃时，由于H202分解带来的不良影响，COD去除率增加缓慢。Basu和Somnath用Fenton 试
湿地生态恢复的原则、目标、特点、修复理论基础及技术和方案确定
湿地生态恢复的原则、目标、特点、修复理论基础及技术和方案确定 1 湿地生态恢复的原则 1.1 地域性原则 我国湿地分布广，涵盖了从寒温带到热带，从沿海到内陆，从平原到高原山区各种类型的湿地。因此应根据地理位置、气候特点、湿地类型、功能要求、经济基础等因素，制定适当的湿地生态恢复策略、指标体系和技术途径。 1.2 生态学原则 生态学原则主要包括生态演替规律、生物多样性原则、生态位原则等。生态学原则要求根据生态系统自身的演替规律分步骤分阶段进行恢复，并根据生态位和生物多样性原理构建生态系统结构和生物群落，使物质循环和能量转化处于最大利用和最优循环状态，达到水文、土壤、植被、生物同步和谐演进。 1.3 最小风险和最大效益原则 国内外的实践证明，退化湿地系统的生态恢复是一项技术复杂、时间漫长、耗资巨大的工作。由于生态系统的复杂性和某些环境要素的突变性，加之人们对生态过程及其内部运行机制认识的局限性，人们往往不可能对生态恢复的后果以及最终生态演替方向进行准确的估计和把握，因此，在某种意义上，退化生态系统的恢复具有一定的风险性。这就要求对被恢复对象进行系统综合的分析、论证，将风险降到最低程度，同时，还应尽力做到在最小风险、最小投资的情况下获得最大效益。在考虑生态效益的同时，还应考虑经济和社会效益，以实现生态、经济、社会效益相统一。 2 湿地生态恢复的目标 湿地生态恢复的总体目标是采用适当的生物、生态及工程技术，逐步恢复退化湿地生态系统的结构和功能，最终达到湿地生态系统的自我持续状态。但对于不同的退化湿地生态系统，其侧重点和要求也会有所不同。总体而言，湿地生态恢复的基本目标和要求如下： (1)实现生态系统地表基底的稳定性。地表基底是生态系统发育和存在的载体，基底不稳定就不可能保证生态系统的演替与发展。这一点应引起足够重视，因为中国湿地所面临的主要威胁大都属于改变系统基底类型的，在很大程度上加剧了我国湿地的不可逆演替。
人工湿地计算书
人工湿地计算书 1、尾水提升泵房集水池基本参数 集水池设计规模为30000m3/d，约折合1250m3/h，按水力停留时间HRT为0.25 h计，集水井有效容积应为312.5 m3，考虑到与污水厂原有排污管道相契合，集水设计尺寸为：L×B×H=15m×9m×5.7m， 有效容积L×B×H=15m×9m×2.5m=337.5m3。 2、尾水提升泵泵参数 流量420m3/h； 五台，四用一备； 扬程 15m； 功率 30KW； 效率 74%，工作时间 24h/d。 3、跌水复氧区 跌水复氧区分为跌水坝，受水池两部分。 跌水坝设计跌水高度为1.6m，采用二级跌水； 采用堰式出水，布水槽单宽流量取48m3/(h·m)，则布水槽长度为35m，整个跌水坝占地面积约100m2。 设置受水池1座，池深1.5米，占地面积约890m2。另外在受水池出水端设置拦水坝1座，受水池出水从拦水坝顶部漫流分别进入潜流人工湿地和人工溪流。 为防止冬季来水中热量大量损失，该工程如进入冬季运行，拟设置超越管路，将跌水坝超越，尾水提升泵房来水直接进入受水池内。 4、人工湿地基本参数 本项目主体处理单元分为潜流湿地区、人工溪流及人工湖、表流湿地、氧化塘四个区域，为便于设计计算，所有处理单元均按处理效率折算为表流湿地进行计算，折算系数k如下。 表8、折算系数取值表
4.1、理论人工湿地面积计算 计算公式：A L =[Q×（C －C 1 ）×10-3]/q os ×10-4 其中A L 为理论人工湿地面积（m2） Q为流量（m3/d），设流量为30000 m3/d。 C o 为进水BOD（mg/l），设定进水BOD为20mg/l。 C 1 为出水BOD（mg/l），设出水BOD为10mg/l。 q os 为表面有机负荷（kg/hm2·d），本项目取30kg/hm2·d（设计范围为15 kg/hm2·d-50 kg/hm2） 经计算，理论人工湿地面积A L =100000m2 4.2、各单元有效面积计算 潜流湿地：本项目潜流湿地面积为固定值A 1 =4500m2（受公园内地形限制）， 折合成理论湿地面积为：A L1=4A 1 =18000m2 人工溪流及人工湖：本项目人工溪流及人工湖面积为固定值A 2 =33770m2（满 足公园水体面积要求），折合成理论湿地面积为：A L2=0.5A 2 =16885m2 表流湿地：由于表流湿地和氧化塘的折算系数相同，故无需计算各自占地面积，根据现有场地地形条件，可令表流湿地与氧化塘占地面积相同。剩余理论湿地面积为：100000-18000-16885=65115m2，则A 3 =0.5×65115=32557.5m2（实际设计面积约37800m2）。 氧化塘：氧化塘占地面积与潜流湿地相同，即A 4 =A3=32557.5m2（实际设计面积约30000m2）。 4.3、平面设计 （1）潜流湿地 潜流湿地面积约为4500m2，若潜流湿地床长度过长，易造成湿地床中的死区，且使水位难于调节，不利于植物的栽培，L：B一般控制在1至3之间。 考虑到与公园景观相融合，将此区域分为四块，每一部分尺寸为B=28m，L=40m，As2=4×L×B=4×28×40=4500m2。 进出水系统的布置：湿地床的进水系统应保证配水的均匀性，一般采用多孔
湿地生态系统的修复
湿地生态系统的修复 湿地实际上包含多样的环境，这里先对湿地进行一些说明。湿地在农村的景观中占有重要地位，经过农家精心管理的水田和池塘等人工湿地维持着多样的生物相，这些与人类的生活关系密切的农村湿地的保护和生态修复也是很重要的。另外国内外对于湿地的生态修复也有很多实例，本报告所介绍的日本和英国生态修复的实例，虽然规模较小，但是做了很好的尝试，很多经验可借鉴。这些实例都说明湿地保护不是把湿地封闭起来就算是保护了，它必须通过周密的调查、规划、设计、施工、管理、监测、研究等一系列科学过程。本报告中涉及许多生物学的内容，找不到足够的字典，原著中所用的一些动植物名称大多是日本俗名，没有英文学名的标注，在由日语的翻译过程中可能有不够准确的地方，仅供参考。 一、湿地的种类及特征 1971年伊朗的拉姆塞尔镇，通过了保护各国重要湿地的《关于对水鸟特别重要的湿地条约》，称为《拉姆塞尔条约》。第五次签约国会议1993年在日本钏路市召开。拉姆塞尔条约第一条对湿地（wetlands）作了如下定义：“湿地，不管是天然的，还是人工的；也不论是永久的，还是短时的；是停滞的，还是流动的；是淡水、半咸水、还是咸水，凡是沼泽地、湿原、泥炭地、包括低潮时水深不超过6米的海域，都属此列。” 拉姆塞尔条约所定义的湿地范围较宽，包括了从天然湿地到人工湿地等多样的湿地。根据1993年进行的第五次自然环境保护基础调查的湿地调查实施要领，日本的湿地，根据地形等条件，可以分类如下表。与拉姆塞尔定义一样，包括了多种环境下形成的湿地。 表1. 湿地分类表
⒈ 自然湿地 如表1所示，自然形成的湿地也是多种多样的。其中的“湿原”是指在泥炭地中形成的草原。湿原中靠雨水和雪水滋润的称为“高层湿原”，高层湿原中有多样的水苔生长繁茂，好氧性植物发育。湿原中靠地下水滋润的称为“低层湿原”。低层湿原较高层湿原养分丰富，芦苇、蓑草类生长繁茂。介于两者之间的称为“中间湿原”，沼茅类是代表性发育种。但是并非高层湿原都在高处，低层湿原都分布在低地，有时一个湿原可同时兼有三种类型。 “涌水湿地”是由涌水等地下水滋润，是没有形成泥炭层的湿地。泥炭湿原只分布在气候凉爽的地域，而涌水湿地是分布在气候温暖的地域，形成毛毡苔类的特有植被。此外，还有雪、 河流、湖沼等淡水滋润的多种多样的湿地。 在海岸和近海的河口处，有些湿地在满潮时被海水或半咸水所淹没，在干潮时水又退去。在这种特殊环境条件的湿地中，生长着好盐性和耐盐性植物。在河口的盐性湿地中，生长着七面草等盐性植物。在干潮时露出大量滩涂，成为很多鸟类的觅食和休息的场地。红树林是热带和亚热带海岸较发育的长绿阔叶林，分布在日本九州以南的地区。 湿地与人类生活密切相关，在日本的水稻生产区，从开始水稻生产的2000多年来，已有很多湿地变成了水田。北海道的湿原也因农田的开发面积不断减少。海岸的湿地也因围垦而大
氨氮吹脱塔方案()
氨氮吹脱系统 技术方案 2013年4月18日 一、方案设计依据： 1、废水水量：每小时额定处理量50立方 2、进水氨氮含量2800mg/L 3、出水氨氮要求：15mg/L 二、氨氮吹脱原理介绍 氨氮在废水中主要以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）状态存在，其平衡关系如下所示： NH3+H2O—NH4+ +OH- 这个关系受pH值的影响，当pH值高时，平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，当pH值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在，而pH为11左右时，游离氨大致占98%。不同pH、温度下氨氮的离解率详见表。 不同pH、温度下氨氮的离解率（％） 当水的pH值升高，呈游离状态的氨易于逸出。若加以搅拌、曝气等物理作用更可促使氨从水中溢出。在实际工程中大多采用吹脱塔。吹脱塔的构造一般采用气液接触装置，在塔的内部填充材料，用以提高接触面积。调节pH
值后的水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴，顺着填料的间隙次第落下，与由风机从塔底向上或水平方向吹送的蒸汽逆流接触，完成传质过程，使氨由液相转为气相，随蒸汽排放，完成吹脱过程。 三、运行条件 进水pH值≥11 进水温度≥30℃ SS含量≤50mg/L 四、工艺流程说明 氨氮废水首先进入调节池将pH值调到11左右,然后泵入吹脱塔的液体分布器,同时蒸汽在风机的作用下进入氨氮吹脱塔塔体下方进气口,并且充满进气段空间，然后匀压上升到填料段。在填料的表面上，蒸汽将游离状态的氨吹出,由排气口排至吸收塔；出水流入中间池。 五、预期处理效果 废水经吹脱塔吹脱后，氨氮去除率达到90%，氨氮含量≤280mg/L.经二级吹脱后，氨氮去除率达到95%，氨氮含量≤14mg，达到排放标准。 六、占地面积 氨氮吹脱项目主要为设备，设备主体面积4*4（两台）平米，考虑附属设备占地及设备间距，总占地面积约50平米。
生物接触氧化池填料的选型
生物接触氧化池填料的选型 摘要：主要阐述的是在污水处理中常用的填料的种类，并对他们的优缺点进行比较。在实际工程中应该如何正确的进行设计选型。 关键词：填料；生物接触氧化池 随着污水处理技术的日益发展，有关污水生化处理的工艺应用也日趋成熟。生化处理的工艺按照需氧量的不同可分为厌氧、缺氧、好氧三种，其中好氧处理工艺是最关键的工序，而曝气系统设计是否合理决定了系统的运行稳定性。常见的处理方法主要分为活性污泥法和生物膜法两种，生物接触氧化法因为处理效果较好所以在一些中小型项目常用，其中反应器中填充的填料是其核心部分。填料是生物膜赖以栖息的场所，是微生物的载体，影响着微生物的生长、繁殖、挂膜、脱落，同时还有去除悬浮物的作用。填料的费用一般约占生物膜工艺总投资的30%-40%[1]。因此，经济合理地选择填料是非常重要的。如果材质价格低，易于就地取材，加工方便，就能降低填料地成本。继而也能降低处理工艺的运行成本。 1 填料的种类及选型 1.1 软性填料 软性纤维填料以醛化纤纶为基本材料，模拟天然水草形态加工而成。软性填料具有比表面积大、利用率高、空隙可变不堵塞、适用范围广、造价低、运费少等优点，近年来已补广泛地用于印染、丝绸、毛纺、食品、制药、石油化工、造纸、麻纺、医院、含氰待沸水处理中。软性填料问世最早，其主要特点是理论比表面积大、挂膜容易、造价低、运费省、组装方便、不堵塞等。但废水浓度高或水中悬浮物大时，填料丝会结团，从而大大减少了实际利用的比表面积，且易发生断丝、中心绳断裂等情况，影响了使用寿命，寿命一般为1-2年[2]。 1.2 半软性填料 半软性填料又称为“雪花片”填料，材质为PP、PE。由注塑机一次注塑成型。该填料中有聚乙烯材料铸造而成，分内外双层球体外部为中空鱼网状球体，内部为转型球体，在使用过程中，微生物易生成、易更换、耐酸碱、抗老化、不受水流影响、使用寿命长，剩余污泥少，安装方便。半软性填料发明于八十年代中期, 其枝条分布均匀, 安装后没有短流区, 使用寿命可达5-10 年[3]。它具有较强的再行布水布气的能力、脱膜效果较好、不堵塞。和软性填料相比，COD的去除率一般可提高10%左右[4]。但其理论比表面积较小、且造价偏高。 1.3 组合填料
人工湿地处理技术简介
人工湿地处理技术简介 人工湿地处理技术是利用生态工程的方法，在一定的填料上种植特定的湿地植物，建立起一个人工湿地生态系统，当水通过系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，使水质得到净化。该技术具有建造成本较低、运行成本很低、出水水质非常好、操作简单等优点，同时如果选择合适的湿地植物还具有美化环境的作用。适用范围经过人工湿地系统处理后的出水水质可以达到地面水水质标准，因此它实际上是一种深度处理的方法。 一、人工湿地系统的构造 人工湿地是由填料、水生植物共同组成的独特的动植物生态系统 ①湿地填料的选择填料的选择对人工湿地的处理效果有很大的影响。填料在人工湿地中为植物提供物理支持，为各种化合物和复杂离子提供反应界面及对微生物提供附着。常用到的填料有土壤、砾石、砂、沸石、碎瓦片、灰渣等。根据处理目的，污染物的特征不同而有不同的填料选择。一般来说，以处理SS、COD和BOD为主要特征污染物时可选用土壤、细沙、粗砂、砾石、碎瓦片或灰渣中的一种或几种为填料。对脱N 除P要求高的，可以选择对这两者有较强去除能力的填料进行优化组合。如采用沸石和石灰石的结合既考虑了沸石对NH4+-N的吸附、活化土壤中难溶性P及进行生物再生作用又利用了石灰石对P的高吸附特性，达到同时脱N除P的目的。现在填料的选择多偏向于较大颗粒的粒径，原因是水流在粒径较大的填料床内的短路最小，能够形成渠流，并且堵塞现象发生少，不易分散。 ②水生植物的选择植物是人工湿地的重要组成部分。水生植物在人工湿地的作用有：将景观水中的部分污染物作为自身生长的养料而被吸收；能够将某些有毒物质的重金属富集、转化、分解成无毒物质；根系生长有利于景观水均匀地分布在湿地植物床过水断面上，向根区输送氧气创造有利于微生物降解有机污染物的良好根区环境；增加或稳定土壤的透水性。可用于组合式湿地的植物有：芦苇、香蒲、灯心草、风车草、水葱、香根草、浮萍等，其中应用最广的是芦苇。植物的选择最好是取当地的或本地区天然湿地中存在的植物，以保证对当地气候环境的适应性，并尽可能地增加湿地系统的生物多样性以提高湿地系统的综合处理能力。植物的栽种方式有播种法和移栽插种法。移栽插种比较经济快捷。 二、人工湿地系统的类型 人工湿地系统根据湿地中主要植物类型可分为浮生植物系统、挺水植物系统和沉水
填料系列
塑料填料系列一、塑料阶梯环规格 D×H×δ mm 比表面积 α m2/m3 空隙率 ε m3/m3 个数 n m-3 堆积重量 γρ kg/m3 干填料因子 α/ε3 m-1 16××370299136 25××22881500 38×19×27200 50×25×10740 76×38×903420二、塑料鲍尔环 型号 规格 D×H×δ mm 比表面积 α m2/m3 空隙率 ε m3/m3 个数 n m-3 堆积重 量 γρ kg/m3 干填料因子 α/ε3 m-1 Dg1616×16×1188112000141275 Dg2525×25×1755350091239 Dg3838×18×1151580071220 Dg5050×50×93650056127 Dg7676×76×19276094 三、塑料共轭环 型号 规格 D×H×δ mm 比表面积 α m2/m3 空隙率 ε m3/m3 个数 n m-3 堆积重量 γρ kg/m3 干填料因子 F m-1
2525×185******** 3838×1161865068131 4040×104920066164 5050×8590008397 7676×81398084 四、塑料矩鞍环 名称公称尺 寸 规格 D×H×δ mm 比表面积 α m2/m3 空隙率 ε % 个数 n m-3 堆积重量 γρ kg/m3 干填料因子 F m-1 矩鞍环Dg7676×38×2003700289 Dg5050×25×2509400332 Dg3838×19×2650. 952520063405 Dg2525××28897680102473 五、聚丙烯海尔环 名称材料 公称尺寸 mm 比表面积 α m2/m3 空隙率 ε % 个数 n m-3 堆积重量 γρ kg/m3 干填料因子 m3 Dg50 PP50×5610080006270 Dg76PP76×7634207187 Dg100PP100×1007518505146
人工湿地的堵塞与防堵策略探讨
人工湿地的堵塞与防堵对策 环境科学与工程黎明 摘要：人工湿地作为一种高效率、低投资、低运行费用、低能耗的污水处理技术，越来越受到世界各国的关注。随着人工湿地的不断推广与应用，堵塞是影响其应用和推广的主要因素之一。湿地发生堵塞后，基质的渗透系数会急剧下降，过水能力也随之降低，大量引入湿地系统的污水直接雍积在湿地表面，长期积水引发恶臭、导致蚊蝇滋生，恶化运行环境。本文通过对人工湿地运行过程中出现的填料堵塞机理与特点进行分析，提出了人工湿地堵塞相应的防堵设计与解决措施，提高人工湿地对污水的处理效果与使用寿命。 关键词：人工湿地;堵塞机理;防堵 Abstract: The constructed wetland technology developed rapidly and received wide attentions because it has the advantages of high efficiency，low investment，low cost and low energy consumption． With the increasing promotion and application of constructed wetlands，clogging is the main problem of wastewater treatment technologies in constructed wetlands． When clogging appeared in constructed wetlands，the permeability coefficient of substrate and water decreased sharply．Plenty of wastewater stayed on the wetland surface． Long term accumulated water initiated odor and caused swarms of flies and deteriorated running environment． A comprehensive analysis on soil clogging phenomena in the operation of constructed wetlands is performed，and the factors related to soil clogging are summarized． The clogging mechanism and models are discussed． Some correlation solutions of avoiding clogging and countermeasures for remedying the clogging are put forward． This study improved the efficiency of constructed wetland in wastewater treatment． Key words: constructed wetlands; clogging mechanism; clogging prevention 前言 堵塞( clogging) 是一种自然现象，人工湿地系统作为一种有效的污水土地处理技术，堵塞是影响其应用和推广的主要因素之一。人工湿地系统的水流状态是维持系统正常运行、使系统充分发挥净化效果的重要因素，但在发生堵塞后，基质的渗透系数会急剧下降，过水能力也随之降低，大量引入湿地系统的污水直接雍积在湿地表面，长期积水引发恶臭、导致蚊蝇滋生，恶化运行环境; 雍水还阻隔氧气向基质层内扩散，进而降低污染物(尤其是有机物和氨氮) 的去除效果，使出水指标达不到设计标准，同时缩短了人工湿地的运行寿命。 1 人工湿地堵塞机理 堵塞机理大体上可以归结为物理、化学和生物等3 个方面。 堵塞的物理机制：主要是有机物积累、悬浮颗粒物的沉积作用、淤堵层在水流作用下的机械压缩作用以及细小颗粒物随水迁移等导致的堵塞。詹德昊等[1]研究也表明在复合垂直流人工湿地中，基质中有机质含量与基质渗透系数成明显的负相关性，有机质含量越高，渗透系数越小。
生物膜法中的用到的填料
生物膜法中的用到的填料 参考资料： 生物膜法是一种高效的废水处理方法，具有污泥量少、不会产生污泥膨胀、对废水的水质水量的变动具有较好的适应能力、运行管理简单的特点。生物膜是指所有通过一定媒介附着、固定的生物活性体和物质。在生物膜附若、固定过程中都需要某种媒介来承担和完成固定，这种介质称为生物膜载体，也称为载体填料。组合填料填料是生物膜赖以栖息的场所，是生物膜的载体.同时也有截留悬浮物的作用。 填料种类 ①粒状填料。这是最早出现但现在仍在沿用的填料，材质为无机的陶粒或石英砂，纤维球填料等。这类填料的主要特点是表面粗糙、易于附着生物、截留悬浮污染物的能力强，缺点是阻力大、易于堵塞。 ②不规则多孔填料。早期的有拉西环，目前常用的有哈凯登和多面空心球等，可用陶瓷、石墨金刚砂、塑料或金属制成，特早是结构简单，价格低廉，但流体分布不均。 ③蜂窝状或波纹板状填料.材质通常为玻璃钢或塑料斜管填料(聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等），其主要的优点是结构简单、孔隙率高、质轻但强度高、防腐性能好、衰老生物易于脱落等。主要的缺点是生物在填料表面的生长与脱落平衡不易控制，填料内难以得到均一的流速。 填料在生物膜反应器中的作用主要有以下三个方面。 填料的主耍作用是容纳附着微生物，是微生物生长的载休，为微生物提供栖息和繁殖的稳定环境，其丰富的内表面为微生物提供附着的表面和内部空间，使反应器尽可能保持较多的微生物量。一般来说填料比表面积越大，附着的微生物量越多，可承受的有机负荷也相对较高。 填料是反应器中生物膜与废水接触的场所，而且对水流有强制性的紊动作用，使水流能够重新分布，改变其流动方向，从而使水流在反应器横截面卜分布更为均匀。同时，水流在填料内部形成交叉流动混合，为废水和生物体的接触创造了良好的水力条件。并且填料对好氧反应器中的气泡有重复切割作用，使水中的溶解氧浓度提高，从而强化了微生物、有机体和溶解氧三者之间的传质. 填料对水中的悬浮物有一定的截留作用。由于反应器中有填料存在，使出水中悬浮物的浓度大大减少，填料对悬浮物的截留作用是通过对污水中悬浮物的拦截、沉淀、惯性、扩散、水动力等诸多因素来实现的。 填料是生物膜反应器的核心组成部分，影响着工艺的处理效果和运行控制，故选择合适的填料对生物膜反应器非常重要。先前国内外通常采用的填料形状有蜂窝管状、束状、波纹状、圆形辐射状、盾状、网状、筒状、规则粒状与不规则粒状等，作用的材料除粒状填料外
湿地生态系统恢复技术
湿地生态系统恢复技术 湿地是分布于陆地生态系统和水域生态系统之间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系统。按拉姆萨尔(Ramsar)公约，湿地的定义为：“天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6m的水域。”湿地为人类生产生活提供了水资源、生物资源、能源(泥炭、海盐等)、交通和旅游等资源，是地球上最具生产力的生态系统之一。湿地的物理、化学和生物组成部分交互作用，在调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、净化水质、保护生物多样性等方面具有其他系统不可替代的环境功能和生态效益，被称为“地球之肾”。 我国湿地面积约2．5×107平方米，仅次于加拿大和俄罗斯，居世界第三位。但是，由于人口膨胀以及工业化、城市化、农业现代化的发展，湿地生态系统遭受了来自人类社会的巨大压力。主要表现为城市污染物的排放(废水、垃圾)、农业面源污染、湿地盲目开垦、滥捕滥捞、水资源不合理利用等，其结果造成河流断流、泥沙淤积、湖泊萎缩、污染严重、生物多样性减少。湿地己经成为全球最受威胁的生态系统之一，对湿地进行生态修复迫在眉睫。 湿地生态系统属于水域生态系统。其生物群落由水生和陆生种类组成，物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃，具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。湿地生态系统的生态过程研究是揭示湿地功能机理的关键。当前,国内外湿地生态过程研究主要集中在以下方面:①化学过程侧重研究各类湿地C、N、S、P等大量元素、微量元素和Hg等重金属循环,沉积物、枯落物的积累和降解及微生物在养分循环中的作用。②生物过程研究更加注意长期定位和模拟实验研究。同时开展了物种迁移与基因流动过程对区域生态环境影响的研究。 ③物理过程仍是侧重湿地生态系统能量流动过程,将系统热力学、信息论及控制论等新兴理论应用于湿地能量流动研究。通过对湿地区域生态环境的影响与相应研究,揭示湿地生态系统的功能过程。 湿地生态系统特点：一是脆弱性。水是建立和维持湿地及其过程特有类型的最重要决定因子，水文流动是营养物质进入湿地的主要渠道，是湿地初级生产力的决定因素，因此，湿地对水资源具有很强的依赖性。由于水文状况易受自然及人为活动干扰，所以湿地生态系统也极易受到破坏，且受破坏后难以恢复，表现出很强的脆弱性。二是过渡性。湿地同时具有陆生和水生生态系统的地带性分布特点，表现出水陆相兼的过渡性分布规律。三是结构和功能的独特性。湿地一般由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物等生物因子以及与其紧密相关的阳光、水分、土壤等非生物因子构成。湿地水陆交界的边缘效应使湿地具有独特的资源优势和生态环境特征，为多样的动、植物群落提供了适宜的生境，具有较高的生产力和丰富多样的生物多样性。四是较强的自净和自我恢复能力。湿地通过水生植物和微生物的作用以及化学、生物过程，吸收、固定、转化土壤和水中的营养物质的含量，降解有毒和污染的物质，净化水体。因此，湿地具有较强的自净和自我恢复能力。 湿地恢复 ,一方面指受损湿地生态系统通过保护使之自然恢复的过程 ,另一方面指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建 ,再现干扰前的结构和功能 ,以及相关的物理、化学和生物学过程 ,使其发挥应有的作用。具体包括提高地下水位来养护沼泽 ,改善水由栖息地 ;增加湖泊的深度和广度以扩大湖容 ,增强调蓄功能; 迁移湖泊、河流中的富营养沉积物以及有毒物质以净化水质 ; 恢复泛溢平原的结构和功能以利于蓄纳洪水 ,提供野生生物栖息