目前對(duì)濕地填料的研究主要是分為兩個(gè)方向,其一是對(duì)不同填料的研究與改進(jìn),尤其是對(duì)一些固體廢棄物和新型材料的使用制作填料的研究另一方面便是通過(guò)不同填料之間的組合配制,以提高濕地去污能力,降低濕地堵塞發(fā)生的研究。
一、填料的選擇
人工濕地填料的選擇應(yīng)該遵循材料的廉價(jià)易得經(jīng)濟(jì)性、處理效果高效、安全無(wú)毒等原則,在進(jìn)行人工濕地的設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于不同的類(lèi)型的人工濕地,填料的選擇應(yīng)首先篩選對(duì)主要污染物去除能力較強(qiáng)的當(dāng)?shù)夭牧希@樣不僅能提高濕地的凈化能力,盡量避免破環(huán)原有生態(tài)系統(tǒng)平衡,同時(shí)還能較少成本投人。填料種類(lèi)多樣,不同的填料對(duì)污水中不同污染物的去除能力不同,如表所示,對(duì)不同的污染物類(lèi)型可選用不同的填料,提高濕地對(duì)不同污染物的去除能力。
二、填料的組合配制
很多填料在單獨(dú)使用時(shí)對(duì)污染物去除能力是有限的,且往往可能只對(duì)某種特定的污染物有較好的去除效果,但對(duì)污水整體的凈化效果卻不盡人意,此時(shí)我們就需要考慮多種填料的組合使用,以增強(qiáng)填料床的凈化能力。例如將除氮效果好的填料和除磷效果好的填料的組合使用,發(fā)揮各填料之間的協(xié)同作用,其處理效果往往要好于填料單獨(dú)使用。王功以海綿鐵、Zeolite、礫石和土壤為填料,形成一個(gè)有機(jī)多孔復(fù)合組合填料,結(jié)合生物系統(tǒng),適宜去除污染水中的氮磷。而對(duì)于像鋼渣這樣的工業(yè)廢棄物,其除磷效果很好,但因其理化性質(zhì),單獨(dú)使用可能存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),通過(guò)與沙子、頁(yè)巖、灰?guī)r、陶粒等填料的組合使用就能在保證其高效除磷的基礎(chǔ)上,消除其不利因素,達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。
對(duì)于水平潛流和垂直流人工濕地這兩種常見(jiàn)的人工濕地類(lèi)型,往往由多種填料組成,濕地運(yùn)行過(guò)程中填料的堵塞影響濕地去污效果的一個(gè)重要限制因子,對(duì)于這兩類(lèi)濕地,在填料的選擇上除了要求填料有較高的滲透系數(shù)、高孔隙率外,還需考慮不同粒徑填料的配比組合問(wèn)題。填料截留的,生物膜的生長(zhǎng)和老化脫落,以及這些物質(zhì)吸附的水是造成填料淤堵的主要原因,由于填料淤堵一般發(fā)生在上部填料層5-10mm之間,所以不同粒徑填料組合使用時(shí)可以選擇在表面布水區(qū)選擇粒徑相對(duì)較大的填料,在表層以下的主要凈化區(qū)則可鋪設(shè)粒徑較表層小的填料,減緩填料淤堵問(wèn)題。且表層鋪設(shè)粒徑較大的填料也有利于氧氣的進(jìn)人,易形成硝化區(qū),在粒徑小的下層形成反硝化區(qū),將有利于提高人工濕地的脫氮效率。靳同霞等對(duì)水平潛流和垂直流兩種人工濕地采用不同粒徑的碎石組合的復(fù)合填料床的表、中、底層對(duì)污水凈化效果的研究結(jié)果相一致。由于填料方全堵主要發(fā)生在表層填料,所以適時(shí)的更換表層填料也能在一定程度上改善填料堵塞問(wèn)題。
可見(jiàn)通過(guò)選擇適宜的填料組合和配制,利用各填料之間的互補(bǔ)效應(yīng),在有效提高濕地的去污效果的同時(shí)能有效避免堵塞的發(fā)生,提高運(yùn)行周期。
填料作為濕地的重要組成部分,在為微生物提供生長(zhǎng)附著場(chǎng)所的同時(shí),填料自身能對(duì)污染物有去除效果,所以填料的選擇對(duì)濕地的除污染效果影響重大。由于不同類(lèi)型的濕地有其不同特點(diǎn)、去污能力,適用范圍等,對(duì)不同濕地填料的選擇時(shí)因根據(jù)濕地類(lèi)型、主要去除污染物、填料性能等因素綜合考慮選擇。
填料的各種理化性質(zhì)都會(huì)其去污效果有影響,在選擇填料時(shí)應(yīng)盡量選擇比表面積大、孔隙率較大的填料,且要盡量保證每層填料粒徑的均勻性。
填料對(duì)不同污染的去除機(jī)制、去除效果不同,通過(guò)適宜填料的組合配制,能夠提高填料的對(duì)多種污染的去除能力,且也能有效的漸少填料淤堵的發(fā)生。