人工湿地填料的改性试验——以沸石为例.pdf

人工湿地填料改性与应用研究的初步探讨

第一部分：文献综述

1引言

水是生命之源，是一切生物生存发展的基础，也是保障工农业生产和城市经济社会可持续发

展的基本需要。目前，水污染己经成为世界最严重的环境问题之一，引起了全世界人们的关

注[3]。近年来，随着我国经济社会的发展、人口数量急剧膨胀以及人民生活水平的进一步

提高，人均需水量和总需水量均大幅增加，淡水资源的缺乏严重影响到了人类的生存和发展，

废水排放总量尤其是生活污水排放量逐年增加（见图1-1），污水成分也变得越来越复杂。

然而，据国家环保部统计信息，2012、2013年废水处理量约占产生量的60.8%[1]、65.6%[2]，

仍有大量废水直接排入自然环境。“三河三湖”（黄河、淮河、辽河、太湖、巢湖、滇池）污

染问题仍较为严重。2014年，在4896个地下水监测点位中，水质较差、极差监测点占比高

达61.5%，反映了我国污水处理能力依然不足。因此，改善水质、提高城市承载力，加快水

生生态系统的恢复成为当前极为紧迫的任务。目前，在大中城市，解决城市污水污染问题的

主要措施是建设城市污水处理厂，而我国绝大部分污水处理厂均采用二级活性污泥法污水处

理工艺。这种工艺氮、磷去除率不高，且基建投资高，能耗大（据报道，我国污水处理厂能

耗约占全社会用电总量的0.3%，电费约占污水处理成本的50%~70%），运行管理要求高。因

此，开发占地小、投资省、运行费用低，高效、简易、低耗的污水处理新工艺、新技术成为

我国的迫切需要，也是众多环保工作者共同努力的方向。

亿吨废水排放总量工业废水排放量生活污水排放量

800

700

600

500

400

300

200

100

0

20012002200320042005200620072008200920102011201220132014年

图1-1全国废水排放量年际对比

2、城市污水处理技术

城市污水厂作为一所城市包括工业废水和生活污水在内的绝大部分污水的汇，其处理能力及

效率决定着污水处理效果的好坏，决定着出水水质的优良，间接影响着当地水环境质量甚至

整个生态系统的平衡。此外，污水处理厂的节能问题越来越受关注。因此，因地制宜的选择

节能、高效的污水处理技术对于污水处理厂来说至关重要。

2.1污水的物理处理

污水的物理处理方法主要包括过滤、沉淀、气浮等工艺。在实际应用中通常在污水处理厂前

端设置格栅、沉砂池、沉淀池、气浮池等污水处理单元去除污水中颗粒较大的无机、有机污

染物，防止阻塞污水处理设施，减轻后续处理的有机负荷，保证污水处理设施正常运行。

格栅主要用来截留污水中较粗大的漂浮物和悬浮物；沉砂池作为一种预处理设施，主要去除

污水中易沉降的无机性颗粒物；初沉池则可较经济有效的去除污水中的悬浮固体，同时去除

一部分呈悬浮状态的有机物，而二沉池主要用来分离活性污泥法工艺中产生的悬浮污泥以及

生物膜法工艺中脱落的生物膜等；气浮分离的对象主要是疏水性细微固体或液体悬浮物质，

如细沙、纤维、藻类以及乳化油滴等。【参考水污控、环境工程学】

2.2污水的化学处理

污水的化学处理通常是向污水中投加某种化学药剂，使其与污水中的污染物质发生反应，达

到污水净化的目的[4。污水的化学处理主要采用的方法是混凝法。水和废水中常常含有通

过自然沉降方法不能去除的悬浮微粒和胶体污染物。对于这类原水，必须首先投加混凝剂来

破坏悬浮微粒和胶体在水中形成的稳定分散体系，使其聚集为具有明显沉降性能的絮凝体，

再通过沉淀法去除。这一过程包括凝聚和絮凝两个步骤，统称为混凝[5。其他化学处理工

艺包括中和法、氧化还原法、离子交换法等。

2.3污水的生物处理

污水的生物处理系统中微生物去除污染物的途径主要包括两部分：一是氧化分解污水中的有

机污染物获得能量以维持其正常的生命活动；二是把污水中的有机物质转化合成为自身的细

胞物质或新细胞，最终通过排除剩余污泥或者细胞聚集体来达到从污水中去除污染物的目的。

目前我国绝大多数污水处理厂均采用生物处理技术处理城市污水，可分为活性污泥法和生物

膜法两大类。

2.3.1活性污泥法

活性污泥法是在污水自净作用的原理上发展起来的，是当前应用最为广泛的污水处理技术之

一。该方法自1914年在英国曼彻斯特市建成污水试验厂以来,已有80多年的历史[6。它

是利用由