复合垂直流构建湿地水处理工艺介绍

我国工业和城市生活废水2000年排放总量已达415亿吨，其中城市生活污水排放量221亿吨，90％以上城市水域遭受污染。降解污染、改善水质成为科学家们的攻关课题。近期，中国科学院水生生物研究所推出了一项复合垂直流构建湿地水处理工艺，给城市污水净化带来了新希望。 在地球生态系统中，湿地具有维持生物多样性、调蓄洪水、防止自然灾害、降解污染等不可替代的生态功能，被誉为“自然之肾”。由于不合理的利用和破坏，我国的湿地面积急剧缩减，进而也影响到污水的净化。人工构建湿地系统，就是利用植物根系的吸收和微生物的作用，并经过多层过滤，来达到降解污染、净化水质的目的。 2001年8月中旬，中国科学院副院长陈宜瑜院士、中国环境科学院名誉院长刘鸿亮院士，以及许厚泽院士、朱作言院士等10多位资深专家在深圳对中国与欧盟科技合作项目“热带与亚热带区域水质改善、回用与水生态系重建的生物工艺学研究”进行了鉴定，并实地考察了龙岗、观澜高尔夫球场、洪湖公园三处不同规模的构建湿地系统，只见一系列由高到低的植物池中长满了10余种植物，芦苇、水葱、纸莎草郁郁葱葱，美人蕉鲜艳夺目；乌黑发臭的污水经过多级处理，有机物及其他污染物已被逐步吸收或降解，流出构建湿地系统时已变得清澈纯净。 主持该项目研究工作的吴振斌博士是中国科学院水生生物研究所的研究员，曾获得1999年度国家杰出青年科学基金，并从2000年起担任国际水协会植物在水污染控制中作用专业委员会的亚洲区协调人。1997年，他发起并组织了欧洲联盟第四个框架计划（1994－1998年）中与发展中国家科技合作项目“热带与亚热带区域水质改善、回用与水生态系重建的生物工艺学研究”，该项目由德国科隆大学、波恩湖沼研究所、奥地利维也纳农业大学和中国科学院水生生物研究所、深圳环境科学研究所、杭州大学共同合作，在中国、德国、奥地利共建造不同规模的复合构建湿地系统40余套，现已获得多项研究成果。 该项目在世界上首次提出并验证了复合垂直流构建湿地污水处理工艺，研究工作具体揭示了复合垂直流构建湿地系统为微生物生长、繁殖提供了多样的环境，系统净化作用与微生物种群及其生理活动密切相关的规律；证明了植物根系输氧是复合垂直流构建湿地微生物生长和净化作用所需氧气重要供给途径；研究了植物相生相克作用在复合垂直流构建湿地植物种类和净化功能方面的重要作用；探讨了复合垂直流构建湿地系统水力学和污染物降解动力学的特征。上述工作在国际上均属创新性研究。 吴振斌博士介绍说，复合垂直流构建湿地系统有诸多优点，首先是系统净化功能强，劣V类地面水，经该系统处理后，出水水质可达II－III类；其次是系统不仅能有效去除污水中悬浮物、有机污染物、氮、磷以及重金属等，而且对细菌、藻毒素、外源生物活性物质和环境激素类物质等也有比较理想的去除效果；第三，该系统常年运行比较稳定，即使在冬季也有较好的净化效果；第四，系统建设运转费用较低；第五，与景观建设相结合，基本克服了传统污水处理工程的不足，具有净化美化环境的效果。复合垂直流构建湿地水处理工艺已向国家专利局提出专利申请，并于2000年7月被受理。 解决水污染的重要性已被充分认识，但净化污水设施的建设和运行管理费用却常常成为制约因素。应用复合垂直流构建湿地水处理工艺的构建湿地系统由于高效、除污范围广、低投入、易管理等优点，正展示着广阔的应用前景。 吴振斌博士说，这项技术最好的应用方向是城市的住宅小区，如果每个住宅小区都修建这样的生活污水处理系统，不但可以大大降低城市的污水生产量，而且能大量节水，美化小区。