无锡sbr一体化废水处理设施承重力强

无锡sbr一体化废水处理设施承重力强

改善污水处理质量，减小生活污水排放对农村生态环境及农产品造成的污染影响，是目前我国农村建设进程中的主要问题之一。而人工湿地技术具有污水处理成本低廉、N/P去除维护管理简单等技术优势，被视作解决农村生活污水处理问题的主要途径。

1、农村生活污水和人工湿地概述

1.1 农村生活污水特点

与城市生活污水集中排放相比，农村在污水排放方面存在较大差异，而这也是应用人工湿地处理技术时需要注意的事项。与城市相比，我国绝大多数农村区域的人口密度较低，生活污水排放量较小。同时，农村生活污水排放存在明显的时间特征，绝大多数生活污水在早、中、晚三个时间段排放，污染物种类单一。目前来看，农村生活污水主要含有有机物、磷等营养物质，重金属等污染物含量较低，污水处理技术应用要求较为宽泛。

1.2 人工湿地处理技术的原理

人工湿地处理技术主要采用过滤、吸附、微生物分解等方式对污水进行处理，从而分离和去除污染物，净化水体。具体来讲，将排放的生活污水引入人工湿地，生活污水将持续下沉，渗透至人工湿地底部。渗透期间，生活污水经过沉淀池、格栅等设施，其中分布的生物群落将对污水中的各类悬浮物进行过滤与降解。污水中的有机物得到吸收和转化，生物分解处理可以有效去除污水中的有机物，将大分子有机化合物分解为小分子化合物。生活污水中的氨氮具有挥发性，在处理过程中将自我去除。农村生活污水处理后，人们可以将其作为中水循环使用，或是将其排放至周边河流中。

2、常见的人工湿地处理技术

现阶段，根据布水方式，人工湿地可以划分为表面流、垂直流以及水平潜流三种，不同类型系统的污水处理流程存在明显差异。

2.1 表面流人工湿地

表面流人工湿地的原理是在处理农村生活污水时，污水在湿地表面的介质层保持流动状态，通过表层介质、水生类植物根茎、生物膜共同起到的生物降解与吸附转化作用，完成污水净化处理，如图1所示。其间将农村生活污水引入人工湿地，污水在介质层产生浸流现象，缓慢向人工湿地底部渗透。在渗透过程中，污水与基层土质、水生类植物、生物膜等产生接触与各类作用，最终实现污水净化目的。与其他处理技术相比，表面流人工湿地处理技术操作简单，处理成本较低，前期投入小。但是，这种农村生活污水处理方式较为被动，在处理大量污水时有可能出现污水滞留、散发恶臭气体的问题，主要适用于污水排放总量较小、排放时间较为规律的农村污水处理工程中。

2.2 垂直流人工湿地

垂直流人工湿地的原理是农村生活污水通过湿地表面，以垂直状态流经湿地介质床，处理后的污水从人工湿地底部排出；污水可以排至湿地底部，持续流向湿地介质表层，并在流动过程中被不断净化。污水在人工湿地中保持一定的流动速度，基于水生类植物根茎拦截、微生物降解、土壤过滤等多种作用，最终将污染物去除。垂直流人工湿地有很高的应用价值，其处理效率高，污水中氨氮等营养物质去除总体使用成本低。但是，从这项技术的实际应用情况来看，生活污水处理效果与速度会受到气候条件、环境因素的影响，存在不确定性。当前，这项技术仅在我国部分农村区域得到推广和普及。

2.3 水平潜流人工湿地

水平潜流人工湿地的原理是将农村生活污水由湿地一端引入，在污水流经湿地介质层时，基于介质拦截、生物膜降解等多种处理方式，完成污水净化处理。人们提前在人工湿地中布置若干基质填料床，对床体进行防渗处理。在后续人工湿地运行过程中，污水将会依次流经各处基质填料床，这样即可依次去除污水中的各类污染物，同时预防生活污水渗透、污染周边水源等问题。但是，在技术应用过程中，污水处理效果会受到植物运输作用的影响，若植物运输与根系拦截效果不佳，则会导致生活污水处理效果变差。因此，在选用水平潜流人工湿地时，人们要根据现场实际情况，合理设置入水口及出水口的砾石区，以改善人工湿地系统中间基质区的污水净化效果，尽量减小植物根系拦截与运输作用对污水处理的负面影响。

3、人工湿地处理技术在农村污水处理中的应用

3.1 以家庭为单位构建人工湿地

在早期人工湿地处理技术的应用推广过程中，人们往往选择在农村建设集中式人工湿地，从而进行统一管理。但是，农村人口分布不集中，人们需要修建配套生活污水管网工程，将污水引入人工湿地，导致前期投入较高。同时，实际生活污水处理效果与预期往往存在一定出入，这不利于人工湿地处理技术的推广。因此，一般应选择以家庭为单位，在农村建设若干小型人工湿地，将人工湿地的前期建设和运行成本控制在合理范围内。农村生活污水具有污染物浓度低的特征，随着污水处理量的减小，污水净化效果变得更好。调查结果显示，小型人工湿地可以有效去除农村生活污水的化学需氧量和磷元素。但是，农村居民需要承担部分前期投入成本，部分居民出于成本考虑，不愿意建设家庭式人工湿地。因此，地方政府可向农村居民提供一定的资金扶持，但需要对专项资金流向进行跟踪管理，禁止资金挪用。

3.2 科学控制影响人工湿地处理效果的各种因素

人工湿地运行期间存在诸多不确定因素，在部分情况下，生活污水处理效率可能偏低，无法满足实际污水处理需求和系统正常运转要求，同时它可能转变为新的污染源。例如，表面流人工湿地处理大量污水时，有可能出现污水滞留、散发恶臭气体等问题。因此，人们要做好湿地基质选材工作，综合分析处理成本、污水处理效率等指标，配置具有良好综合处理性能的基质。以砂砾、炉灰为例，在使用砂砾作为基质时，生活污水总磷去除率为4%左右，而在使用炉灰作为基质时，生活污水总磷去除率可以提高至45%左右。系统设计环节，人们应根据微生物生长需要的环境来营造湿地温度、氧气浓度等指标，以便有效发挥微生物处理的作用。

3.3 多种人工湿地处理技术并用

人工湿地处理技术主要有三种，它们都具有明显的优缺势。若采用单一技术，则往往存在应用局限与技术屏障。因此，技术选择环节，管理人员要根据实际情况，对多项处理技术进行并用，以突破技术屏障。例如，人工湿地可以配置厌氧反应器，对农村生活污水中的可溶性固体物进行过滤处理。

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选矿生产过程中排放的废水中常含有残留选矿药剂、固体悬浮物以及重金属离子等物质，导致选矿产生的尾矿废水处理难度大、回用困难，同时选矿废水中Pb2+、Cu2+、Zn2+等重金属离子含量高，导致选矿废水直接排放会严重污染流域内土壤和水体环境。我国矿山选矿废水排放量约占全国工业废水总排放量的10%，而铅锌选矿废水的处理较困难，存在处理费用高、回用水质不达标等问题，因此选矿废水经济有效地处理及回用是仍需长期深入探索解决的技术难题。

目前国内外关于选矿废水处理的研究主要是有机物的降解和重金属离子的去除，对于难沉降悬浮物的去除主要是采用传统的混凝剂聚合氯化铝(PAC)进行处理；在有机物的去除方法中，电凝法、化学氧化法及混凝沉降法较为成熟，吸附法和生物降解法成本较高。同时采用多种方法处理废水已成为重要趋势。

本文以四川某铅锌选矿废水为研究对象，对该选矿废水进行混凝试验、除钙试验、活性炭吸附试验以及处理水回用试验研究，综合多种处理方法以实现该选矿废水的深度净化及回用。

1、选矿废水水质分析

四川某铅锌选矿废水主要来源为精矿溢流水、尾矿废水、尾矿库溢流水、车间外排水。车间外排水水量少，普遍采用简单沉淀后直接回用。为查明影响废水净化及回用的原因，对该水样进行了水质分析，结果见表1。由表1分析可知，尾矿废水、精矿溢流水中重金属Pb含量超过GB25466—2010《铅锌工业污染物排放标准》(直接排放)要求；尾矿废水固体悬浮物(SS)、CODCr含量超过GB25466—2010(直接排放)要求。选矿废水在尾矿库中停留期间，由于沉淀、氧化、吸附、生化等作用，废水有一定程度的自净，但由于重金属Pb含量高，仍难以达标排放；尾矿库溢流水水质达到GB25466—2010(直接排放)要