人工湿地法处理DDNP废水浅析

2010-06-13程学玲

科技传播 2010年19期

关键词：芦苇废水处理粉煤灰

程学玲

新疆雪峰民爆器材有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830002

人工湿地法处理DDNP废水浅析

程学玲

新疆雪峰民爆器材有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830002

本文通过简述人工湿地的定义及净化机理，介绍了人工湿地法处理DDNP废水的设计思路，认为人工湿地处理DDNP废水的方法是可行的。

DDNP；人工湿地；废水处理

0 引言

DDNP (二硝基重氮酚)具有良好的起爆性能、化学安定性较好、制药及装药工艺简单、生产操作相对来说较为安全，且原料来源广泛，是我国工业雷管中应用最普遍的起爆药。但钠盐法生产DDNP废水水量大，成分复杂，具体水质情况见表1。

表1 DDNP废水水质一览

由表1可以看出，DDNP生产废水具有水量大，含有较多有毒有害污染物（主要是含氮、硫的化合物），色度重，处理难度大，若不加处理直接排放，会造成严重的环境污染。

现行的废水处理方法大致有：吸附法、电解法、生化法、做锅炉用水、聚合沉淀法、加硫还原法、减压蒸馏法、锅炉烟道气处理法等等，但多数方法由于投资太大，治理费用高而使工厂难以承受，或因处理工艺复杂，效果不佳等原因未广泛应用。为了寻找更为实用、有效的处理方法，本文初步分析了用人工湿地法处理DDNP废水的可行性。

1 人工湿地

1.1 人工湿地的定义

人工湿地是人工建造和监督控制，由一些浮水或潜水性植物以及处于水饱和状态的基质层和生物组成的复合体，利用基质—微生物—植物复合生态系统的生物、物理、化学三重协同作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水的高效净化，同时通过营养物质和水分的生物地球物质循环，促进绿色植物生长并使其增产，实现废水的资源化、无害化。

1.2 人工湿地净化废水的机理

人工湿地的净化机理较为复杂，一般认为主要有三重作用：物理作用主要是过滤、沉积作用。废水进入湿地，经过基质层及密集的植物茎叶和根系，可以过滤、截留废水中的悬浮物，并沉积在基质中；化学作用主要指化学沉淀、吸附、离子交换和氧化还原等；生化反应主要指微生物在好氧、兼氧及厌氧状态下，通过开环、断键分解成简单分子、小分子等作用，实现对污染物的降解和去除。

2 湿地设计

2.1 DDNP废水处理工艺的选择

人工湿地处理DDNP废水系统包括预处理和人工湿地两个部分，如图1。通过合理设计将废水中的COD、BOD、含硫、氮化合物处理后达到排放标准。预处理主要去除粗颗粒和降低有机负荷。

图1 DDNP废水湿地处理流程示意图

由上图可看出，稳定塘在整个系统中的作用较重要。既要保持湿地有一个相对稳定的废水处理量，同时要储存沉淀池过量的废水。现有生产DDNP的企业都有废水沉淀池，可以配合系统设计，充分、有效加以利用。

2.2 填料的选用

填料是生物膜的载体，并兼有截留悬浮物质的作用，选用合适的填料直接影响处理效果的好坏。填料层分表层土壤，中层砾石，下层小豆石。根区填料表层土壤可就近采用当地表层土，进水配水区和出水集水区的砾石粒径一般为60mm～100mm，分布于整个床宽。尹连庆等对以粉煤灰为基质的人工湿地研究表明，采用粉煤灰的人工湿地对COD、NH3-N都有较好的去除效果。利用粉煤灰的吸附性能，同时由于植物吸收和微生物的生物氧化作用，使粉煤灰的吸附能力能够自然再生，延长了粉煤灰的使用寿命，保证了系统的长期稳定运行。因此，利用粉煤灰做填料降低成本且处理效果良好。

2.3 作物的选择

高等水生维管束植物一般可作为人工湿地的种植植物。如芦苇、灯心草、茳芏、席草、香蒲、风车草、美人蕉等。研究中发现芦苇能去除大量有机和无机物，且芦苇根系较为发达，可深入地下60cm～70cm，具有很广的适应性和很强的抗逆性，输氧性能较好。有利于废水中有机物的好氧分解，提高了COD去除率。

2.4 设计参数

湿地的技术参数有污染物负荷、停留时间、水深和所需的土地面积等。湿地床的长度通常为20m～50m，长宽比不宜太大，一般采用1:1，最大不超过3:1，湿地床的深度需根据采用的植物根系深度而定，对于芦苇一般床深为60cm～76cm，坡度应视填料粒径而定，一般为1%～8%。建议选择场地时，在有合适坡度及较大面积的场地建造。

通过上述分析，DDNP生产企业可以因地制宜，采用已有的前期处理设备，结合后期湿地处理，会达到更高的处理效率。建造芦苇湿地，以粉煤灰为基质，同时达到以废治废，且方法简便。