堵塞問題及解決對(duì)策
堵塞是人工濕地存在的普遍問題，美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)對(duì)一百多個(gè)正在運(yùn)行的人工濕地進(jìn)行調(diào)查，其中50%的人工濕地在投產(chǎn)后5年內(nèi)存在堵塞問題，堵塞后人工濕地會(huì)存在繞流甚至短流現(xiàn)象，影響污水的停留時(shí)間，導(dǎo)致出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo);另外污水長(zhǎng)期淤積在人工濕地表面，阻隔了氧氣向濕地深層擴(kuò)散，不僅降低了污染物的去除率，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致污水惡臭、滋生蚊蟲。針對(duì)上述問題,提出以下幾點(diǎn)建議。
1預(yù)處理
預(yù)處理是解決人工濕地堵塞問題的重要手段，可有效降低人工濕地中有機(jī)負(fù)荷和懸浮物，還能提高污水的可生化性，減少后續(xù)處理單位的負(fù)荷。常見的預(yù)處理措施有沉砂池、粗細(xì)格柵、沉淀池、化糞池、除油池等。目前很多學(xué)者研究了生物法與人工濕地的組合工藝，包括人工快速滲濾系統(tǒng)(CRI)、SBR、生物絮凝、浮化生物床、厭氧池及生物接觸氧化等，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過這些預(yù)處理措施可以有效預(yù)防人工濕地堵塞的發(fā)生。
2增加污水中的溶解氧
溶解氧使基質(zhì)保持在好氧狀態(tài)，可提高微生物的活性，也可有效防止堵塞。提高基質(zhì)中溶解氧的方法有干濕交替布水、曝氣等。干濕交替的方式的狀態(tài)，促進(jìn)微生物的代謝;在系統(tǒng)落干期間，由于微生物得不到污水中有機(jī)物持續(xù)供給，微生物進(jìn)入了內(nèi)源呼吸期，分解胞外聚合物防止聚合物蓄積。李懷正等人研究干濕交替的輪休措施對(duì)人工濕地堵塞程度的影響，結(jié)果表明，輪休措施能有效改善人工濕地的堵塞問題，主要表現(xiàn)在采取措施以后單位基質(zhì)中不可濾物質(zhì)的含量較之前降低。張偉進(jìn)研究表明曝氣濕地基質(zhì)的孔隙率比未曝氣基質(zhì)的孔隙率大很多，孔隙率的大小與曝氣時(shí)長(zhǎng)成正比。此外還有其他復(fù)氧方式，如跌水曝氣、噴淋曝氣、自然導(dǎo)氣等。
3選擇合適的填料
填料的粒徑、級(jí)配及種類對(duì)人工濕地的堵塞有一定的影響。經(jīng)研究表明，將濕地中小粒徑的砂子改為大粒徑的碎石后，成功解決了人工濕地的堵塞問題;反級(jí)配的人工濕地能有效防止人工濕地的堵塞;同時(shí)有機(jī)質(zhì)主要積累在基質(zhì)表層及上層，通過定期更換濕地填料可有效防止?jié)竦囟氯?。因?是否采用合理的級(jí)配以及是否定期更換表層填料關(guān)系到人工濕地是否容易堵塞。
4選擇合適的濕地植物
研究表明，約73%的人工濕地孔隙堵塞源于地上植物殘?bào)w造成的有機(jī)物的積累，27%的孔隙堵塞由濕地植物的地下莖和根部造成。深圳石巖河人工濕地采用紙莎草作為濕地植物，紙莎草由于莖桿柔軟，葉與基質(zhì)表面長(zhǎng)期接觸，腐爛后在其周圍形成大面積的板結(jié)，導(dǎo)致人工濕地系統(tǒng)的堵塞。因此選擇殘留物中難降解化合物水平較低、分泌物易降解、根性富氧能力強(qiáng)濕地植物，并注意合理密植、控制生長(zhǎng)速度、定期收割減少植物殘留，就可以有效防止孔隙堵塞。國內(nèi)常用的植物有蘆葦、美人蕉、香蒲、風(fēng)車草、菖蒲、茭白等。
5投加蚯蚓
引入蚯蚓可緩解人工濕地的堵塞，同時(shí)增加人工濕地系統(tǒng)的生物多樣性，延長(zhǎng)食物鏈提高凈水能力，降低污染負(fù)荷，優(yōu)化的蚯蚓人工濕地能依靠蚯蚓、植物、基質(zhì)、微生物的聯(lián)合作用實(shí)現(xiàn)污水的高效凈化。
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