
人工湿地的运行、维护、管理.docx
15页人工湿地的运行、维护、管理目录1 启动和水位控制 32连续、交替运行 53冬季运行 64杂草控制 65恶臭控制 76藻类 77动物管理 98安全性 119病虫害控制 1110系统监测 1111植物管理 1212系统堵塞 1213护堤维护 1414暴雨径流 1415清淤 1416出水消毒 15人工湿地的运行、维护、管理1 启动和水位控制人工湿地污水处理系统从启动到人工湿地污水处理系统从启动到成熟及正常运行,一般要经历两个阶段第一阶段是启动阶段在此阶段中,整个系统处于不稳定状态,其中植物的生长、微生物的数量、种类及生物膜的生长都处于逐步发展的阶段植物的根茎不断生长,其根系不断发育并逐步向填料床深处扩展,微生物的数量不断增多、优势种群逐步形成,此时系统对污水的处理效果及运行稳定性尚处于变化之中第二阶段是稳定成熟阶段在此阶段中,系统处于动态平衡之中植物的生长仅随季节发生周期性的变化,而年际间则处于相对稳定的状态此时系统的处理效果充分发挥、运行也比较稳定启动期的长短根据系统类型、进水水质以及不同季节而定表流湿地为保证植物更好地生长,满出水水质要求,需要的启动时间应足够长;而潜流人工湿地并不是主要靠植物来进行水处理,所以对启动时间的长短要求并不严格。
人工湿地系统从启动到成熟所需的时间随各地的情况不同而有所不同,一般要两年左右的时间有研究表明,湿地系统对BOD5和SS的去除率随季节没有明显的变化,而且终年保持在较高的净化水平上N、P的去除,对于表流湿地来说,在启动期,表层土壤新鲜,植物快速生长,湿地系统中N、P的去除率要比系统稳定后的去除率高但是这种快速去除N、P的能力只是一个短期过程土壤颗粒表面吸附位可吸收N、P,为植物快速生长提供营养盐,但随着基质交换吸附点位的饱和,对P的去除能力会逐渐降低因此,在经过一两年的启动期后,湿地P的去除率开始下降如果湿地系统不能保证一个自由通畅的外在空间,N的去除率也会下降潜流湿地也一样,启动期对湿地P去除也有一定作用,如果不及时更换吸附力能强的基质,不到一年湿地就会达到P的吸附解吸平衡而且,长时间运行湿地的植物枯死后将吸收的磷重新释放至湿地在理想条件下,表流人工湿地应在种植6周后进入启动阶段,为挺水植物适应和生长提供足够长的时间如果这一点不能保证,启动时应控制水位低于植物高度在启动期的起始阶段,通过调节出口处的水位调节装置来逐渐加高湿地水位,保证挺植物顶部一直处于水面以上对于潜流湿地,一般来说,在种植末期水位将达到基质表面。
植物开始生根时,水位可逐渐降低至设计运行水位在系统启动阶段,人工湿地在插种或播种植物后要充水,此时将水位控制在地面以下0.25m处,按设计流量运行3个月并将水位降低到距湿地床底0.2m处运行,以促进植物的根系向床体深处展,待根系深入到床底生长后,可再将水位调节到地表以下0.2m处,开始正常运行进入稳定阶段后,只要污水入水量及浓度在设计的上上限以内,都能获得较为稳定的出水处理效果如果进水为化粪池出水或初沉池出水等高负荷污水,在进入湿地以前应用干净水或处理后的循环水稀释,逐步提高进水污染负荷,直到植物适应湿地启动期,管理人员应每周检查数次检修内容包括:湿地植物的生长情况、隔堤等结构稳定情况、水位调节以及蚊蝇滋生情况等在大面积人工湿地中种植的植物一旦出现死亡现象,为了避免湿地水流短路,应及时予以补种该时期形成的经验对湿地系统成熟期检修频率的确定很有帮助运行期湿地中的水位和流量通常是影响一个设计良好的人工湿地处理效果的最重要的变量人工湿地进水的水位是基本保持不变的,因而为了水在床体内以推流的形式流动,须对床体中的水位加以控制对于目前应用较多的潜流湿地系统而言,水位控制有如下几个基本要求:①当系统接纳最大设计流量时,其进水端不能出现雍水现象以防发生地表流;②当系统接纳最小设计流量时,出水端不能出现填料床面的淹没现象,以防出现地表流;③为有利于植物的生长,床中水面浸没植物根系的深度应尽可能地均匀。
水位变化对水力停留时间、气一水界面大气扩散通量,以及植物覆盖率都有一定影响应对水位的突然巨幅变化立即进行调查,这一变化可能是由池底漏水、出口堵塞、隔堤溃决、暴雨径流或其他原因引起的对于潜流湿地,若发生基质堵塞,可以考虑使用强力水泵冲洗、更换前端基质填料等方法进行处理云南九溪湿地可调式进水管云南九溪湿地简易的水位控制闸2连续、交替运行对于表流湿地,一般采用连续进水,而对于潜流湿地,一般污水加入不是连续性的,而是通过污水泵间歇性的一天3~4次输水污水泵是由水位浮标控制,当沉淀池水位很低时,污水泵会停止工作,故不会发生空吸事故可以采用两块滤床每周轮流处理污水方式,这样总有一块滤床处于休息状态,以恢复其净化能力通过出水阀门关启控制滤床轮换出水阀门关闭时,对应的污水泵也应该及时关闭另一方面,也可考虑湿地并联间隔运行,而污水泵运行不间歇3冬季运行冬季运行主要是应对表面结冰,季节性水位调节可以防止冬天结冰为了预留出结冰层所需要的空间,在深秋季节应水位升高约50cm一旦结冰,冰层下面的水位将会降低,从而在水平面和冰层之间创造一个保温层,维持湿地水温不至于太低表流湿地和潜流人工湿地都用这种方法防冻在冬季保持最高的运行水位很有必要,因为450mm高流动的水比150mm高的流水冻结的可能性小得多。
即表流型湿地也可以在整个冬季成功运行而不完全冻结,只有表面上的150mm会结冰结冰的表流湿地4杂草控制应加强人工湿地的杂草控制少量天然杂草,对人工湿地系统的处理效果影响不大,可不必去除但在最初的两三年中,必须清除滤床中的一些杂草,以防其危及芦苇幼苗的生长杂草的过度生长带来许多问题在春天,杂草比湿地植物生长得早,遮住了阳光,阻碍了植株幼苗的生长杂草的去除将会增强湿地的净化功能实践证明,当植物经过3个生长季节,就可以与杂草竞争尤其是芦苇,是一种强势种群,一旦生长壮大,就无需再除杂草当杂草与湿地植物竞生,危及植物系统或发生其他例外情况时,应在春季或夏季,建立植物床的前3个月,用高于床表面5cm的水深没可控制杂草的生长,也可对其采用人工或机械等方法进行处理例如:为防止杂草的大量生长,每年春季植物发芽阶段可对湿地进行淹水,防止一些旱生杂草的生长,待植物生长良好,足以在与杂草生长竞争中占据优势时,恢复正常水位(此过程大约半个月,可根据污水处理允许条件实施)除杂草时,不得使用化学除草剂,不得破坏砂层表面5恶臭控制异味通常来源于H2S,而H2S产生于低级的水生环境,通常是没有水流进出,是一个完全封闭缺氧的环境。
正常条件下,人工湿地不会出现这种情况,因为不停地有水注入,并且湿地中的植被能把氧气输送到底层根系区如果湿地设计得当,一般不存在臭味问题恶臭一般发生在人工湿地系统前部,特别是夏季高温有风情况下,当湿地系统不能有效去除水体中像硫化氢等易挥发性物质时,在系统出水口用于曝气的跌水和明渠水跃位置,这部分气体会释放出来,产生臭味,对环境影响较大,可通过有效措施进行控制,如:薄膜覆盖、降低污染负荷、强化预处理等在开放水域,过量BOD和氨氮在厌氧条件下会释放出臭味因此可以减少进水中有机物和N的负荷对气味加以控制另外,可向系统引入氧气6藻类藻类在潮湿的环境中普遍存在,它们不可避免地成为表流人工湿地、氧化塘系统的组成部分当藻类成为某个处理系统中的主要成分时,藻类对表流人工湿地处理性能会产生严重影响,因此,在设计时必须要预先考虑藻类的影响藻类是由肉眼看不见的孢子在风的作用下传播繁殖的,只要有暖水、阳光、营养物,它们就能繁殖生长最常见的藻类有3种,还有几种不太常见绿藻在池塘中最多,它是有核细胞,能以单细胞、平整菌落、菌丝繁殖水绵是一种绿藻,在春季,密集地浮在水面,形如薄毯所有形式的蓝藻是无核细胞,泥浆状,导致初夏塘水混浊而呈绿褐色。
大多数蓝藻细胞结合在一起,呈细长花丝状一些藻类能漂在水面或附在各种物体上,一旦附在小溪的岩石上,在流水中也能生存藻类是非常重要的生态系统的一环,只有过量繁殖时是个突出的问题一般来说,藻类对于池塘、湖泊、小溪的重要性如同草对于牛一样重要池塘中的大多数动物或是直接以藻类作为食物,或是以较小的食藻动物为食物池塘中绝大部分氧气主要靠藻类产生当太阳能以光子的形式照射到绿色植物如藻类时,就会产生光合作用白天的光合作用过程中,植物吸收CO2,放出O2;而在夜间的呼吸作用中,通过植物的同化作用,消耗O2,释放出CO2在这个由水和陆地组成的生态系统中每天都发生这样的气体循环藻类植物通常成簇状生长在池塘的边缘,是氧气的主要来源藻类过量繁殖通常是废水处理湿地系统中一个突出的问题,即使它们也能提供氧,并且吸收营养物如磷和氨态氮等在废水处理系统中,藻类一旦死亡就会沉入水底腐化分解,这一分解过程将会增大出水的固体有机物以及固体悬浮物的浓度水平,而这些物质的浓度水平是废水处理中需要控制和监测的主要指标而人工湿地出水口附近的敞水区,也会促进蓝藻水华的季节性暴发,导致出水口的悬浮物浓度和颗粒性营养物浓度提高一般来说,带叶的浮游植物如睡莲,可以阻挡部分阳光而抑制藻类生长;好氧型沉水植物如伊乐藻一旦生长,就会争夺某些藻类的营养而将其淘汰,但问题是初期很难让这种植物在水中生长,而悬浮的藻类,在敞水区中,尤其是在沉水植物区,将形成遮光层,会影响沉水植物所需的光照,导致溶解氧水平降低。
通过种植好氧水生植物与藻类争夺营养,种植睡莲和一些浮水植物遮蔽水面,可以达到减少藻类的目的蝌蚪和蜗牛以藻类为食,可以在自然中收集或向水生物品供应公司购买这些生物放人池塘中,通常能有效地控制藻类生长除了生物除藻外,市场上还可买到许多除藻商品,用以控制公园水塘中的藻类植物,当然它们对水生植物和鱼类都没有负作用如鱼池销售商销售的“水体净化物”,它使悬浮藻类缠绕在一起并沉入水底,达到除藻的目的另外,限制草坪或景观植物园的肥料进入池塘,鱼的喂养不允许超量投放饲料,也是防止藻类生长的有效途径7动物管理很多湿地的管理者注意到,一旦湿地成熟,就会出现许多鸟类、哺乳动物、爬行动物及两栖动物湿地可能成为许多动物重要的食物来源产地野生动物通常被视为有益于维护湿地的处理功能,因为它们从湿地植物中获取营养,随后这些营养物质带走,分布到别处或整体环境中但是,有些哺乳动物,例如麝鼠和海狸鼠,可能会对湿地带来危害最糟糕的侵略者是麝鼠麝鼠喜欢在护堤面上打洞,或在表流型湿地中取植物枝叶做窝防止护堤面上出现洞口可以通过将堤面坡度设置为5:1或更小湿地中的洞窝会影响水流,还可能影响湿地的处理性能用筛网可以将大型,啮齿动物隔离在管路以外,以限制其进入并防止堵塞;为了防止动物打洞和对堤岸等结构的损害,采取诱捕和物理驱除等方法是必要的。
湿地中采用的低压电流驱动物装置水鸟的粪便含有高浓度的磷,因此,高密度的水鸟聚集将带来水质恶化的结果,减少敞水区面积可以控制水鸟,但敞水区面积和用途应由水质处理要求规定在敞水区挂网能够防止鸟类来觅食,但这种方法与利用自然方法控制野生生物的初衷不符昆虫也可能会造成问题蚱蜢的胃口偶尔会增大到足以吞食掉所有的香蒲尽管这不会影响处理,但是会影响湿地的美观减少蚱蜢数量的自然控制方式以利用雀鹰是最理想的方法为雀鹰建造栖息的地方将吸引这些捕食者,协助有效地控制蚱蜢蚊虫是生态食物网的一个环节,一般被视为害虫人工湿地对野生动物的吸引力对社区来说一般是有益的,但蚊虫繁殖问题可能会成为人工湿地获得批准、筹集资金及选址的障碍在人工湿地的设计、建设及运行中有几种蚊虫控制方法1)通过调节水位和清除水体内腐烂植物,使食蚊鱼获得最佳的生存环境,可。
