火山巖填料在人工濕地中的應用

一,、人工濕地的研究現(xiàn)狀

人工濕地是人工建造的,、可控制的和工程化的濕地系統(tǒng)，是二十世紀七八十年代發(fā)展起來的一種廢水生態(tài)處理技術,，其設計和建造是通過對自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學和生物作用的工程強化和優(yōu)化組合來進行廢水處理的。由于它能有效地處理多種多樣的廢水,，如生活污水、工業(yè)廢水,、垃圾滲濾液,、地面徑流雨水、合流制下水道暴雨溢流水等,，且能高效地去除有機污染物,，氮,、磷等營養(yǎng)物，重金屬,，鹽類和病源微生物等多種污染物,。具有出水水質(zhì)好，氮,、磷去除效率高,，運行維護管理方便，投資及運行費用低等特點,，近年來獲得迅速的發(fā)展和推廣應用,。

二、人工濕地基質(zhì)層的作用

人工濕地不管是自由水面型還是潛流型都由以下幾個結構單元構成：底部的防滲層,；由填料,、土壤和植物根系組成的基質(zhì)層；濕地植物的落葉及微生物尸體等組成的腐質(zhì)層,；水體層和濕地植物,。基質(zhì)層是人工濕地處理污水的核心部分,。

人工濕地基質(zhì)層中的微生物和酶活性的空間分布得出人工濕地基質(zhì)中的微生物代謝作用是污水有機物降解的主要作用機制,，并指出近表層的基質(zhì)區(qū)域是人工濕地污水處理系統(tǒng)最有效的凈化空間?；|(zhì)層的作用有以下幾個方面：

1,、提供水生植物生長所需的基質(zhì)；

2,、為污水在其中的滲流提供良好的水利條件,；

3、為微生物提供良好的生長載體,。

在自由水面流人工濕地中,，一般直接采用土壤和植物根系構成基質(zhì)層。在地下潛流人工濕地中,，一般采用礫石填料和土壤或砂構成基質(zhì)層,。對于許多已建造的潛流型濕地系統(tǒng)，其基質(zhì)一般采用極細的土壤或不同直徑的卵石,、礫石,。在國內(nèi)建造的人工濕地中也一般采用這些材質(zhì)作為基質(zhì)層的填料，但這些基質(zhì)填料都存在著不同程度的問題,。

因此,，找到一種合適的人工濕地基質(zhì)填料對于優(yōu)化人工濕地污水處理技術有重大的現(xiàn)實意義。

三,、火山巖生物填料

火山巖生物填料,，通過沈陽環(huán)科院,、山東環(huán)科院、深圳環(huán)科院等國內(nèi)知名的人工濕地研究機構的實際應用中被驗證,，發(fā)現(xiàn)有以下優(yōu)點：

1,、通透性好、比表面積大,、有利于微生物的固定和掛膜,；

2、對微生物需要的養(yǎng)分具有很好的保持性,，便于濕地微生物繁殖和緩釋,，水浸后不脫色。

3,、具有一定的機械強度,。

4、空間體積及形態(tài)方面,，填料提供的表面積盡可能地大,。

5、生物穩(wěn)定性方面,，填料應具有惰性,，能抵抗生物對填料的腐蝕，不參與生物處理中的生物化學反應,?；瘜W穩(wěn)定性方面,，填料對環(huán)境中發(fā)生的化學反應應表現(xiàn)出惰性,，并具有抗化學腐蝕的能力。熱力學穩(wěn)定性方面,，填料對周圍溫度變化的惰性,。

6、根據(jù)人工濕地功能的需要,，可選擇具有某些化學成分的基質(zhì),。這類基質(zhì)可以是天然物質(zhì)，可回收利用的固體廢棄物,，或是人工合成的含有特種組分的材料,，也可以是具有不同比例的混合材料。

7,、親,、疏水性及表面電性。親水性微生物易于在親水性填料表面附著,、固定,，而疏水性填料有利于疏水性微生物在其表面固著,。填料表面的親、疏水性及電性還可以通過對填料表面的改性實現(xiàn),，或直接在填料加工過程中實現(xiàn),。

8、要有一定的孔隙度及表面粗糙度,。

9,、 對生物膜活性的影響。作為生物膜載體,，本身必須對固定微生物無害,、無抑制作用，不能顯著影響固定微生物的生物活性,。

10,、可再用性。從經(jīng)濟角度講,，基質(zhì)應具有可再用性,，尤其在大規(guī)模利用時，這一點更具有重要意義,。