人工濕地處理造紙廢水的應(yīng)用前景
1人工濕地應(yīng)用背景
人工濕地技術(shù)是國際上近30年發(fā)展起來的一種廢水處理新技術(shù),自1974年第一個人工濕地污水處理的系統(tǒng)在西德建成以來,這方面的研究在世界范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展。制漿造紙廢水成分復(fù)雜,有機物含量高,處理非常困難,采用常規(guī)的化學(xué)+生化處理的方法,不僅難以使處理的廢水達到排放標(biāo)準(zhǔn),而且處理成本高,一般的中小型企業(yè),難以承擔(dān)高昂的處理費用,導(dǎo)致一些企業(yè)偷排污水,造成嚴重的污染事故。人工濕地污水處理系統(tǒng)具有低投資、低運行費、低能耗、不需要復(fù)雜的維護、污染物質(zhì)去除率較高的特點。因此,在一些地域廣闊、灘涂較多的地方,可以因地制宜地建立人工濕地或利用現(xiàn)有的濕地,利用濕地系統(tǒng)的水草、蘆葦?shù)人参锏纳顒哟x作用、地表系統(tǒng)自然凈化功能、土地吸收和吸附作用等因素,對經(jīng)隔柵、絮凝等初步處理或二級生物處理后的廢水作深度處理,使之達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。在新西蘭人工濕地作為廢水深度處理技術(shù)已被廣泛采用,目前新西蘭大約有80個人工濕地系統(tǒng)在使用,有些小規(guī)模的人工濕地已使用了近30年。
2 人工濕地處理造紙廢水的原理
濕地是自然環(huán)境中自凈能力很強的區(qū)域之一,它利用處于水陸交接相的復(fù)雜生態(tài)體系,由水、永久性或間歇性處于水飽和狀態(tài)下的基質(zhì)以及水生生物組成,它具有較大的活性與較高的生產(chǎn)能力。人工濕地是由人工優(yōu)化模擬濕地系統(tǒng)而建造的具有自然生態(tài)系統(tǒng)綜合降解凈化功能,且可人為監(jiān)督控制的處理系統(tǒng)。人工濕地對造紙廢水具有獨特而復(fù)雜的凈化機理,它能利用基質(zhì)—微生物—植物這個復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)調(diào)作用,通過共沉、過濾、吸附、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現(xiàn)對造紙廢水的高效凈化,同時通過營養(yǎng)物質(zhì)和水分的生物地球化學(xué)循環(huán),促進綠色植物生長并使其增產(chǎn),實現(xiàn)廢水的資源化和無害化。人工濕地系統(tǒng)成熟后,濕地表面和植物根系中生長了大量的微生物,形成生物膜,經(jīng)過隔柵、絮凝初步處理或二級生物處理后的造紙廢水流經(jīng)人工濕地系統(tǒng)時,大量的懸浮固體被填料和植物根系截留并沉積在基質(zhì)中,其它污染物則通過生物降解和植物吸收等作用而被去除,通過定期更換和收割栽種在濕地床填料中的植物,最終使污染物從濕地系統(tǒng)中得到去除。
3人工濕地類型和特點
目前在國內(nèi)外主要研究的人工濕地有:自由表面流人工濕地、水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地三種。選用人工濕地類型時,應(yīng)根據(jù)污水的水質(zhì)和各個地方的實際情況來定。下面分別介紹三種濕地的處理原理及各自的特點。
4人工濕地處理造紙廢水的優(yōu)勢和存在的問題
人工濕地污水處理系統(tǒng)具有出水水質(zhì)穩(wěn)定,對有機物、N和P去除能力強,基建運行費用低,易于維護,耐沖擊負荷強,適于處理間歇排放的污水,并具有美學(xué)價值等優(yōu)點,但也還存在一些有待進一步解決的問題。