人工濕地植物的應(yīng)用及其展望
濕地系統(tǒng)中不同植物的配置。如將植物的植物學(xué)特性系與統(tǒng)的主要功能充分結(jié)合起來(lái)考慮。在人工濕地整體規(guī)劃時(shí),如潛流濕地、強(qiáng)氧化塘等前端工藝部分通常情況下選擇耐污染能力強(qiáng)的植物品種。由于污水濃度降低末端工藝處理段中,如在穩(wěn)定塘和景觀塘種可以更多考慮植物的景觀效果。
人工濕地植物處理效果影響因素
濕地環(huán)境植物的成長(zhǎng)離不開(kāi)水,蘆葦每形成1g干物質(zhì)需要消耗大量水份,這些水分除極少部分(5%以下)參加了物質(zhì)的合成、水解等反應(yīng)外,絕大部分都散失到體外去了,這是蒸騰的作用。人工濕地能夠滿(mǎn)足濕地植物對(duì)水分的需求,干濕混合環(huán)境更有利于濕地植物不斷生長(zhǎng),改善介質(zhì)中氧化還原狀態(tài)以促進(jìn)多種有機(jī)細(xì)菌和其他細(xì)菌的生長(zhǎng)。
人工濕地植物的作用
植物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中從污水中吸收大量的無(wú)機(jī)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。污水中氨氮作為植物生長(zhǎng)過(guò)程中不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被植物直接攝取,合成植物蛋白質(zhì)和有機(jī)氮,再通過(guò)植物的收割從廢水中去除。污水中無(wú)機(jī)磷在植物吸收及同化作用下可轉(zhuǎn)化為植物的ATP、DNA和PNA等有機(jī)成分,通過(guò)植物的收割而從系統(tǒng)中去除。研究寬葉香蒲人工濕地發(fā)現(xiàn),植物不同組織器官對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素吸收能力不同,N為嫩葉>凋落物>地上莖>地下莖>根,P為嫩葉>凋落物>根>地上莖>地下莖,K在植物地下莖及嫩葉中含量相當(dāng)高。
生態(tài)浮島技術(shù)目前的問(wèn)題和不足
現(xiàn)有生態(tài)浮島栽培不易進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化推廣應(yīng)用。不同的湖泊河流,其富營(yíng)養(yǎng)化水平不同,水流、溫度、風(fēng)速、水體波動(dòng)等都各不相同,需要相應(yīng)的浮島設(shè)計(jì)組合和浮島植物種類(lèi)搭配,很難制定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)予以推廣應(yīng)用。
生態(tài)浮島的類(lèi)型
強(qiáng)化生物膜作用的浮島。有些研究發(fā)現(xiàn),單純的植物浮島由于微生物量較少,與人工濕地相比處理效率較低,為改善這一問(wèn)題,一些研究者們開(kāi)始在浮島基礎(chǔ)上安裝人工填料,以增強(qiáng)原本只有根系發(fā)生的生物膜的作用。用三種耐寒植物(千屈菜、小香蒲、黃菖蒲)作為浮島主體,以高強(qiáng)度生物碳纖維作為填料,對(duì)COD、氨氮、總磷有較好的處理效果。
生態(tài)浮島技術(shù)
生態(tài)浮島上具有較大表面積的植物根用于在水中形成密集的植物根系統(tǒng),可以過(guò)濾和吸收水體中的大量懸浮物并形成富氧環(huán)境;另外,在植物根部的表面上逐漸形成生物膜,并且根膜中的微生物產(chǎn)生多聚糖,可以有效吸收水中的懸浮固體,還可以吞噬和代謝水中的污染物,將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)機(jī)物質(zhì)。通過(guò)吸收或吸附水體中的氮,磷和有機(jī)污染物,通過(guò)光合作用將這些成分轉(zhuǎn)化為植物細(xì)胞的成分,促進(jìn)其生長(zhǎng)。最后,通過(guò)收獲浮島植物和捕撈魚(yú)蝦來(lái)減少水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
河道治理超聲波除藻儀
超聲波除藻儀可在1~3分鐘時(shí)間內(nèi)就可以對(duì)藻類(lèi)細(xì)胞產(chǎn)生有效抑制作用,阻止藻類(lèi)水華的再生,超聲波產(chǎn)生的瞬間高壓、高強(qiáng)度電能對(duì)水體中有害菌也有很好地殺滅效果。水中的藻、生物膜得到高效治理,消除有害菌、碎解污泥、具有成效高且能明顯抑制其再生成,一般在使用除藻儀三周后水體外觀和水潔凈度明顯改善。
河道治理微生物調(diào)控技術(shù)
生物膜是由微生物細(xì)胞固著粘附于基質(zhì)表面,并在基質(zhì)表面生長(zhǎng)繁殖而形成的蘑菇狀的三維結(jié)構(gòu)。生物膜結(jié)構(gòu)的形成使微生物細(xì)胞能夠更好的進(jìn)行物質(zhì)交換,使微生物細(xì)胞擁有比懸浮生長(zhǎng)狀態(tài)下更強(qiáng)的抗逆特性,能夠耐受能惡劣的環(huán)境。同時(shí),在生物膜三級(jí)結(jié)構(gòu)中,外層的微生物細(xì)胞處于好氧狀態(tài),而內(nèi)層的微生物細(xì)胞則處于厭氧狀態(tài)。因此,微生物生物膜形成了一個(gè)天然的厭氧-好氧反應(yīng)器。因此,利用生物膜的生長(zhǎng)特性,在人工介質(zhì)表面形成功能生物膜,并投放于污染的湖泊河流中進(jìn)行脫氮除磷過(guò)程,即是一種新型的河道生物膜原位脫氮除磷工藝。
河道治理環(huán)保清淤處理技術(shù)
生態(tài)處理要素是根據(jù)情況對(duì)上部淤泥和中部進(jìn)行清理,上部浮泥層是底泥中最易污染上覆水體的主要因素,是環(huán)保疏浚的主要對(duì)象;生態(tài)清淤同時(shí)也應(yīng)去除中部淤泥層;底部老土層屬自然構(gòu)造層,是生態(tài)清淤過(guò)程在應(yīng)該保留的部分。
水環(huán)境治理主流設(shè)備微納米曝氣機(jī)特征
微氣泡破裂瞬間,由于氣液界面消失的劇烈變化,界面上集聚的高濃度離子將積蓄的化學(xué)能一下子釋放出來(lái),此時(shí)可激發(fā)大量的羥基自由基。羥基自由基具有超高的氧化還原電位,其產(chǎn)生的超強(qiáng)氧化性可降解水中正常條件下難以分解的污染物,實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的凈化作用。
太陽(yáng)能曝氣機(jī)、噴泉式曝氣機(jī)、微納米曝氣機(jī)在河道治理中各自特點(diǎn)
浮水噴泉式曝氣機(jī)不但具有曝氣富氧功能,還兼具景觀噴泉的效果,不需要安裝基礎(chǔ)。該曝氣機(jī)具有:促進(jìn)水體上下循環(huán),迅速增加水中溶解氧;適用自然泥底和防滲底湖泊及河道等一般水深大于 60 cm,即可安裝使用;漂浮式安裝,不受河道湖面水位波動(dòng)的影響,固定簡(jiǎn)單,即裝即用等特點(diǎn)。此外,由噴灑式樣形成造波效果有助于打散成片藻類(lèi),抑制蚊蠅滋生。
采用曝氣機(jī)進(jìn)行人工富氧處理
人工增加水體的表面流動(dòng)性,保持水體處于流動(dòng)的紊流區(qū),強(qiáng)化水體垂相逢混合,增加水體流速,一方面可以降低水體表層溫度,破壞藻類(lèi)最適生長(zhǎng)環(huán)境,降低藻類(lèi)生長(zhǎng)速率;另一方面,藻類(lèi)隨水流上下擾動(dòng),破壞了藻類(lèi)固有的“晝出夜伏”規(guī)律,影響藻類(lèi)的浮力調(diào)節(jié)機(jī)制,從而達(dá)到抑制藻類(lèi)上浮形成水華的目的。另外,通過(guò)曝氣機(jī)運(yùn)行,改變水體的分層、死水狀態(tài),增加水體富氧能力,從而起到改善水體環(huán)境,防止水體惡化的效果。水體出現(xiàn)惡化現(xiàn)象的主要原因之一是水體不流動(dòng),形成死水區(qū),氧氣含量不斷降低,“流水不腐”是增加水循環(huán)的主要工作原理。
坑塘治理技術(shù)之投放藥劑處理方案
①絮凝劑:可以有效的將固體懸濁物質(zhì)從液體中分離出來(lái),絮凝劑分為無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑
②助凝劑:輔助絮凝劑發(fā)揮作用,加強(qiáng)混凝效果。
③調(diào)理劑:對(duì)脫水前剩余污泥進(jìn)行調(diào)理。
④破乳劑:主要是應(yīng)用在含油廢水預(yù)處理中。
⑤消泡劑:主要是用于消除曝氣或攪拌過(guò)程中產(chǎn)生的大量氣泡。
淺談人工濕地保溫技術(shù)
該技術(shù)從農(nóng)業(yè)中發(fā)展而來(lái),技術(shù)成熟,保溫效果好。國(guó)內(nèi)的研究也相對(duì)較多,如沈陽(yáng)環(huán)境科學(xué)研究院在冬季采用了地膜覆蓋的方式對(duì)人工濕地進(jìn)行保溫,監(jiān)測(cè)出濕地床體內(nèi)水溫下降了2℃左右,低溫環(huán)境對(duì)濕地系統(tǒng)沒(méi)有造成太大的影響。
但是,地膜覆蓋鋪設(shè)工作比較復(fù)雜,使用的塑料薄膜容易破,不易維護(hù),如果沒(méi)有及時(shí)清理,會(huì)造成白色污染問(wèn)題。據(jù)對(duì)新疆維吾爾自治區(qū)的調(diào)查發(fā)現(xiàn),在被調(diào)查的16個(gè)縣市中,廢舊地膜平均殘留量為37.8kg/hm2,其中最嚴(yán)重的地塊達(dá)268.5kg/hm2,地膜污染造成的直接經(jīng)濟(jì)損失在1500萬(wàn)元以上。
水解酸化效果增強(qiáng)措施
高分子有機(jī)物因相對(duì)分子量巨大,不能透過(guò)細(xì)胞膜,因此不可能為細(xì)菌直接利用,它們?cè)谒怆A段被細(xì)菌胞外酶分解為小分子。例如,纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖,蛋白質(zhì)被蛋白質(zhì)酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過(guò)細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用。水解過(guò)程通常較緩慢,多種因素如溫度、有機(jī)物的組成、水解產(chǎn)物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度。