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砻笆岩在地污水处理工程中的应用

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砻笆岩在地污水处理工程中的应用

发布日期:2020-08-13 作者: 点击:

①砻笆岩在不同水流方式中的应用


人工湿地水流方式主要分为3种:表面流、水平潜流、垂直潜流。表面流人工湿地,主要依靠植物拦截和微生物降解去除污染物,没有充分利用砻笆岩的作用,而潜流湿地系统充分利用砻笆岩作用,具有水力负荷高、处理效果好、受气候影响小等优势,工程应用较多。


表面流湿地占地面积大,填料处理作用较小,因此表面流湿地一般使用当地土壤作为填料层。对于潜流人工湿地,填料应用需要针对水体主要污染物、水力条件等因素考虑其去污能力和通透性能等。为保证通透性能,潜流湿地填料层的初始孔隙率应为35%~40%(人工湿地污水处理工程技术规范,HJ 2005—2010)(下称技术规范)。潜流湿地填料高度方面,为保障处理效果,我国《人工湿地污水处理技术导则》(住房和城乡建设部标准定额研究所,2009)(下称技术导则)则建议应≥50 cm,美国环保部建议潜流湿地进水区域水深宜为40 cm,填料深度在此基础上增加10 cm(USE-PA,1999)。不同填料对煤灰渣是去除有机物和总磷的理想填料,高炉渣是去除总磷和总氮的理想填料,石英砂通透性好,不易造成堵塞,更适合应用于潜流人工湿地中。研究发现,不同人工湿地填料对磷的吸附容量为:矿渣>粉煤灰>蛭石>黄褐土>下蜀黄土>沸石>砂子,并提出应用建议:砂子、沸石通透性较好,适合作为潜流型人工湿地填料,可加入强吸附性填料提升除磷能力;黄褐土、下蜀黄土、蛭石通透性较差,适作为表面流湿地填料。

人工湿填料

② 砻笆岩在不同层次中的应用


我国技术导则规定,填料在垂直方向上分为覆盖层、滤料层、过渡层、排水层4层,水平方向上分为进水区、过滤区、出水区3个阶段。合理配置不同垂直与水平空间中的填料对于提升人工湿地系统整体处理能力具有明显效果。


在覆盖层和滤料层上部,填料直接与植物接触,而植物作为人工湿地的另一要素,会对系统的去污能力产生较大影响,因此上层填料应基于植物种类进行选择,配置合适的填料植物组合有助于系统去污能力提升。研究发现,在填料铁含量较高情况下,处理富含有机物的湿地植物根际会形成铁膜从而促进磷的吸附,弥补填料因铁的溶出和还原造成的吸附能力下降。在滤料层的主体部分,则可针对不同污染物种类选择功能性填料,提升特定污染物的去除能力。


在进水区,人工湿地填料需长期经受污水冲刷,有较多污染物沉淀和吸附,因此该阶段人工湿地填料应具有较好的机械强度和渗透性能,沿水流方向填料粒径应从大到小,从而降低堵塞几率,增加运行周期。在过滤区,可以考虑比表面积大,孔隙率高,有利于微生物附着和植物生长和吸附能力强的填料,充分提升系统处理效果。在出水区,则需要考虑化学性质稳定,不会产生二次污染的填料或可以强化处理效果的填料,提升出水水质,此时应选择粒径较大填料促进均匀排水。6种材料的除磷能力:钢渣>煤渣>炉渣>页岩>土壤>砂石,页岩、炉渣适合作潜流湿地的填料,煤渣更适合作为更换填料使用,用以加强湿地除磷效果,钢渣可用于湿地末端,对尾水TP进行强化处理。


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关键词:砻笆岩

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