作為傳統(tǒng)污水處理技術(shù)的合適替代品,過去二十余年開發(fā)利用的人工濕地系統(tǒng)吸引了全世界越來(lái)越多的關(guān)注。通過對(duì)人工濕地作業(yè)過程中填料堵塞的綜合分析,Guotou Shengshi的小編總結(jié)了影響人工濕地堵塞的因素。
一、人工濕地的堵塞機(jī)制
堵塞是所有高負(fù)荷污水過濾系統(tǒng)中常見的自然現(xiàn)象,其具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面:首先堵塞層是一種良好的生物過濾器,可以提高濕地系統(tǒng)的處理效率,適度的基質(zhì)孔堵塞可以擴(kuò)大濕地。處理系統(tǒng)內(nèi)部的非飽和流動(dòng)區(qū)域,以提高處理效果。其次堵塞將使?jié)竦氐乃π阅軔夯瑥亩绊懰牧鲃?dòng)路徑,并最終影響濕地的處理效果和使用壽命。
人工濕地通常由結(jié)構(gòu)單元組成,例如不可滲透層、基質(zhì)層、腐殖質(zhì)層和濕地植物等。堵塞本質(zhì)上是降低有效孔隙率的過程,長(zhǎng)期堵塞會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生厭氧環(huán)境并加速系統(tǒng)的堵塞。人工濕地的堵塞機(jī)理可分為以下幾個(gè)狀態(tài):滲透率接近初始運(yùn)行水平,但滲透率緩慢而穩(wěn)定地降低,在基質(zhì)表面的間歇滲透持續(xù)進(jìn)行,直到水繼續(xù)蓄積為止。
二、人工濕地堵塞的成因和影響因素
人工濕地有兩種類型:地表流和地下流。從目前的研究來(lái)看,地下流濕地的除污效果要好于表面流濕地,但其操作管理復(fù)雜,容易堵塞。因此,對(duì)人工濕地堵塞的研究主要集中在地下流人工濕地系統(tǒng)上。通常研究者認(rèn)為,濕地堵塞的原因是固體顆粒在基質(zhì)層中的不斷積累導(dǎo)致的。目前該領(lǐng)域的大部分研究都集中在堆積物的主要成分是有機(jī)物、填料。
在地下流動(dòng)人工濕地中,通常使用礫石堆積和土壤或沙子來(lái)形成基質(zhì)層。另外一些新的填料(例如沸石等)正在逐漸被廣泛應(yīng)用。基質(zhì)層是濕地系統(tǒng)的核心部分,填料的選擇直接影響濕地對(duì)污染物的去除效率和基質(zhì)層的堵塞,因此選擇合適的填料對(duì)人工濕地系統(tǒng)至關(guān)重要。選擇填料時(shí),必須考慮諸如水力負(fù)荷,微生物生長(zhǎng)活性和植物生長(zhǎng)適合性等因素。在此基礎(chǔ)上,沙、礫石、土壤、工業(yè)副產(chǎn)品(例如礦渣、鋼渣、粉煤灰等)的比例不同。不同粒徑的混合物可用作人工濕地的基質(zhì)材料。
造成人工濕地基質(zhì)阻塞的因素很多,有許多相應(yīng)的預(yù)防措施和恢復(fù)措施,但效果卻大不相同。因此在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),堵塞問題將成為人工濕地廢水處理技術(shù)研究的重點(diǎn)。