湿地系统
自然湿地(例如,沼泽,沼泽,沼泽,沼泽,泥沼等)早已公认为提供许多好处,包括食品和野生动物栖息地,水质改善,防洪,海岸线侵蚀控制和娱乐和审美的机会。许多这些相同的好处已经被全国各地的项目,实现涉及湿地在污水处理的使用。
湿地是构造成表面流(见图6.10)或地下流系统(见图6.11)。两种类型的湿地处理系统通常在盆地构造或渠道自然或建造地下障碍限制渗流(构成,1993)。表面流系统需要更多的土地,但通常更容易设计、构建和维护。他们由浅盆植物湿地植物包括浮游植物和沉紧急容忍饱和土壤和有氧条件。水流在盆地的一端,慢慢移动,释放另一端。这些系统提供栖息地和公共访问。地下水流系统被设计用来创建地下流经透水介质,保持水表面下接受治疗,从而帮助避免气味和其他公害问题的发展。这种系统也被称为神经根带系统,rock-reed-filters,植被淹没床系统。媒体的使用(通常是土壤、砂、砂砾或压碎岩)极大地影响系统的水力学。这些系统展示较高的比表面流湿地去除污染物。两个系统利用植物的根部提供底物附着细菌利用营养物质的增长出现在废水和氧气的转移。细菌做大部分的工作在这些系统中,尽管有一些氮吸收的植物。表面流系统最密切接近
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- 图6.10。表面流湿地系统在美国(由构成)。
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- 图6.11。在美国地下流湿地系统(由构成)。
自然湿地。通常,这些系统很长,狭窄的盆地,小于2英尺深的水下,种植芦苇等水生植被(芦苇spp。)或香蒲(香蒲spp。)(图6.12)。浅地下流系统使用一个砾石或砂介质,大约18英寸深,它提供了一种水生植物生根培养基,通过该废水流。
有机和无机事项通过几种机制清除废水。沉降的过程,微生物降解大部分植物吸收、沉淀和去除污染物。有机化合物可以被微生物分解为消费在湿地系统中。这种生物降解去除有机化合物的水为生物提供能量。有机物也可以当被植物退化。他们还可以吸附表面的湿地,通常植物碎片。含氮有机化合物吸附到表面的湿地,和有机氮转化为氨。氨挥发,可以与其他沉积物中阳离子交换,或者是硝化如果氧气存在。硝酸是N的形式被植物,所以紧急植物在生长季节使用它。过量硝酸在厌氧系统简化为N2和一氧化二氮气体的脱氮、硝酸盐去除的主要机制。
设计注意事项人工湿地系统是多种多样的和site-dependent。食品和农业废水处理系统是最关心减少悬浮物、有机物、病原体、磷酸盐、氨和有机氮。一些系统设计预期什么类型的污染物湿地将收到,和在什么水平;其他变量和不可预知的废水流。
食品和农业废水注定湿地治疗经常穿过火车,虽然在某些情况下废水直接释放到湿地系统。第一步通常是通过传统的污水处理厂,删除多余的氨气,紧随其后的是一个沉降室,删除任何剩余的悬浮物质。根据粪大肠杆菌群的水平和要求,废水污染物水平,水可能与氯消毒之前释放到人工湿地系统。如果水排入水道,最低污染物标准可能不同于一个系统的湿地是水的最终目的地。
改造湿地为其他种类的废水也可能包含了一系列的处理步骤,建立根据预期的流动和加载速率。一般来说,较重的负载系统接收,较大的湿地系统需要有效地去除污染物。较重的负载可能是大量的水排入系统,或与更高浓度的污染物量。
一系列的沉降和曝气池,或泻湖,可能最初的介入治疗,其次是释放到实际的湿地。湿地设计可以从更传统的系统不同,人口本地植物的有氧系统,功能没有水生植物和对待废物主要增加了细菌。有氧系统可能使用水生植物在最后抛光的步骤。
主要设计参数对人工湿地污水处理包括水力停留时间盆地深度、盆地几何、BOD5加载速率液压加载速率(麦特卡尔夫和艾迪,Inc ., 1991)。表6.7提供了典型的人工湿地的设计参数范围。
简化的数学表达式为湿地系统是可用的,如果我们把系统与活塞流有氧attached-growth生物反应堆动力学BOD5和氮去除。湿地的基本方程两个系统治疗下列方程(6.16)(Reed et al ., 1995):
地点:
Ce =废水污染物浓度,mg / l C0 =影响污染物浓度,mg / l
表6.7。人工湿地的典型设计参数(资料来源:构成,1992)。
设计的因素
最小的表面积最大水深
床深度最小水力停留时间最大液压加载速率最低预处理
有机负荷BOD的范围
表面水流
23 - 115 ac / mgd相对较浅
不适用7天
主(中等可选)4.1 - -8.2公斤/澳洲牧牛犬
地下水流
2.3 -46 ac / mgd水位低于地面12.30米7天
2.03 - -40.5厘米/ d初选
0.82 - -63.6公斤/ acd kT =随温度而变的一级反应速率常数,d 1 t =水力停留时间,d
湿地的水力停留时间可以计算下列方程(6.17):
地点:
L =湿地单元长度,米和英尺W =湿地单元格的宽度,米和英尺y =湿地水深的细胞,米和英尺n =孔隙度,由植被、媒体、根,和其他固体根据系统表示为Q =百分之一的平均流经湿地(Q =(秦+ Qout) / 2), m3 / d或发生/ d湿地的面积= L W
一个常见的问题与表面流湿地系统是蚊子当某些地区的湿地水边。这个问题可以由生物控制手段。有些鱼类(如蚊子鱼,Gambusia亲近种)喂蚊子的卵,幼虫、蛹;他们可以引入湿地系统提供湿地做水平高于1 mg / l为了维持鱼类种群。
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