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日本河流与湖泊的水生植物净化技术现状
作者:管理员    发布于:2016-11-02 09:15:49    文字:【】【】【

  着重总结了各种水生植物净化法的设计参数与处理性能,后借鉴日本在应用水生植物净化法时的成功与失败,提出了在应用水生植物净化法时应留意的几点、事项。

  1概述随着工业化及城市化的进展,工业废水及生活污水的排放不断增加,导致河流与湖泊的水质生态恶化,污泥淤积,恶臭产生,从而引发一系列的环境问题为了解决流域内河流与湖泊的水污染问题,建设工业废水处理厂及城市生活污水处理厂是一种非常有效的措施但这不仅需要巨大的投资,而且也需较长的时间另外从世界各国的经验来看,仅靠此种对策仍很难使已恶化的水环境得以完全修复,尤其是对已富营养化的湖泊。而利用水生植物对河流与湖泊直接进行净化,则是一种与建设污水处理厂互补的水环境修复技术特别是对于尚无能力花巨资建设深度污水处理设施的地区,水生植物净化技术以其投资省,运行维护简单,没有二次环境污染,且可改善生态与景观等优点而倍受人们重视利用水生植物对生活污水进行处理,或对污水处理厂的出水进行处理,无论是在欧美还是在中国都有很多实例,但对于河水及湖(库)水应用水生植物进行净化的实例则尚不多见而在日本采用水生植物对河水及湖水进行直接净化的实例则较多,且有近20年的应用历史由于处理的水质不同(表1),使得作为河水及湖水处理的水生植物净化技术与作为生活污水处理的水生植物净化技术,在设计参数(水力停留时间,表面负荷等)上存在较大差别本文通过具体实例,介绍日本国内各种水生植物净化技术的设计参数以及处理效果,并对其设计与运行管理提几点应注意事项。

  表1欧美与日本水生植物净化设施的比较净化指标欧美日本留时间(h)进水2水生植物净化法的特征与分类水生植物净化法的特征是利用水生植物的根部及茎部使水中的有机物和氮、磷营养盐类发生沉淀、吸附并为其体内吸收。同时响,故应予以注意也利用水生植物的根茎周围所产生的生物膜按处理设施的目的和特征,日本将水生以及底泥界面处产生的有机物沉淀过滤吸植物净化法分为以下3大类,8种方式附、分解,氮、磷营养盐类的吸附、硝化脱氮等多种机能,达到净化水质之目的。但净化设施运行初期的土壤,厌氧化污泥,腐败植物等的流出又可对水质净化带来负面影湿地法类(表流式、表流生态园式、渗流式)浮叶植物法类(槽式、水面利用式)水生植物净化法示意水培种植法类(直接种植式、特殊底材式浮体式)3各种水生植物净化法的设计与处理效果各种水生植物净化法的主要目的,所采用的植物种类,代表处理设施的主要设计参数,处理效果与特性,建设费用以及运行管理费用等被整理并列于表2从表2可知,大部分的处理设施其BOD,SS,TN,TP的去除率分别为10~ 40,20~6,10~40,10~5,但COD的去除率却较低(基本在20以下)SS的去除主要是由于沉淀及植物根茎等所产生的过滤作用所致,氮的去除主要是得益于水生植物的根茎周围所产生的生物膜及土壤的生物脱氮作用和植物体的直接吸收(特别是水培种植法),而磷的去除则主要是因为土壤的吸附。

  4有关水生植物净化法的设计与运行管理的些思考尽管日本近20年间在应用水生植物净化法处理河水及湖水时获得了一些成功,但同时也有过失败,简而汇之,在设施的设计及运行时应留意:4.1设施的规划及设计阶段应明确其目的,是仅仅净化水质,还是兼有改善生态、景观环境教育等功能如若以除磷(溶解态)为主,可选择吸附磷效果较强的土壤等。

  应对将要处理的原水水质进行尽可能长(1年以上)的全面的分析检测,以掌握水质的季节性变化污染物(特别是氮、磷的)形态(悬浮态及溶解态)与比例水中有害物质(特别是重金属)浓度等从而为选择合适的处理方式提供依据应根据水质调查结果,与其他方式的处理方法(物理法、生物法甚至化学法)相结合如当入湖(库河流水中悬浮态污染物较多时,可采用湖中湖方式先去除入湖(库)河流水中悬浮态污染物,再在其水面应用浮叶植物法或浮体式水培种植法去除溶解态污染物在选择植物时尽可能选择地生植物,避免使用外来种,以确保生物多样性。

  采用阶段施工方法,避免一次性全体工程到位。因实验室或现场小型试验对水生植物净化法难以进行全面、定量的评价,故当在某一尚未开展水生植物净化法地区或应用水生植物净化法尚未有充足经验地区应用水生植物净化法时,根据实验室或现场小型试验结果,先在局部范围实施生产规模水生植物净化法,通过对数年的运行结果进行分析评价之后,再在该地区大规模采用水生植物净化法。

  在设计阶段应充分考虑设施投入运行后的维护管理体制与费用(包括植物的收割,植物和底泥的清除、有效利用或终处置;定期的水质监测项目、频度费用等),并考虑市民参与管理的可能性,以达到全民型环境教育和降低运行管理费用之双重目的。

  4.2设施的运行阶段定期检查设施的进水口流入情况与设施内水深均匀性,防止短流,保证水深的均匀性,避免出现厌氧状态。

  有计划性地对原水及处理水水质等进行监测,确认处理效果特别是在应用水培种植法时对收获的蔬菜应先进行充分的毒理学检验,确认其安全性之后方可供人或动物食用。

  有计划性地对设施内的生态(动物、植物的种群)进行监测,以确认生态的变化或恢复情况,并存档保存。

  表流式净化法的挺水植物,低应2 ~3年收割一次收割时,在水面30cm以上收割为鱼,以避免使根部腐烂骱味3T奸虬赛啭州S萑阐,叫吐5转榉qrs俾糇f髟雄0S积宏荽S拭。旺皓蓉却S却t理蓉ss拯泯陬州腱V呻三埯ft -r寸0卜寸1 底撕宋槔M寸00二滁此iT故长运眩佃―体本谢s邾嫌甚芘E4f漱轵。昧耷叫郴玢四p.ze)、vo¥彭运(,VM9-0农盔凿运域K农蝌州继SK(赛糖瞄)孕獐班S茛拭史寸货妁蹈长胜-茛(珈相窿眨)铂含肚革赴长寸卜筘寒睇长班长瘁铂爷诹面构廿陡海械瓣,礼萃0撕费礼咿街样铒田盂邓阐赵革袜田银轺姻铒

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