微电场—人工湿地耦合系统处理重金属废水初探

【摘要】：随着重金属废水污染的加剧,一些新型废水处理方法不断引起人们的研究兴趣,其中,多种处理技术的优化组合也是新型废水处理技术的研究热点。人工湿地作为一种生态化污水处理技术近年来得到广泛的应用,以其能耗低、管理方便等优点,越来越为人们所关注。但人工湿地系统也存在占地面积大、受季节、温度影响较大等缺点。电解法水处理技术利用电化学反应和污染物在溶液中的迁移、转化实现废水的净化。电解槽兼有氧化、还原、絮凝、沉淀等多种功能,具有占地少、设备体积小、易自动控制等优点,在水处理中有较好的发展前景,但存在成本高、能耗大、副反应多等不足。 本文简介了重金属废水处理的常用技术,阐述了人工湿地污水处理的机理和研究进展,探讨了电场对人工湿地植物和微生物可能产生的影响,为本文提出的微电场-人工湿地耦合系统进行水处理的可行性提供了理论依据。首先开展了电场对人工湿地植物生理响应和单一工艺净化效果的研究,在此基础上,对微电场-人工湿地耦合系统的操作条件进行了优化；其次,通过与人工湿地的对比,研究了微电场-人工湿地耦合系统在优化操作条件下的处理效果；最后,通过监测湿地系统基质和植物中重金属含量,揭示了重金属在系统中迁移规律,探讨了系统各部分对重金属去除的贡献。 微电场-人工湿地耦合系统取两者之长、补两者之短,充分发挥微电解和人工湿地在水处理过程中的优点,通过复杂的协同作用达到在同一系统内有效去除污染物的目的。利用电场强化的人工湿地进行水处理,不仅打破了传统人工湿地对重金属废水处理的窘境,而且在利用电场进行强化植物、微生物的净化功能发挥方面具有较大的研究价值。同时,微电场-人工湿地耦合系统的提出,为开发新型污水处理技术,探索了一种低成本、高效益的污水处理新工艺,对促进我国水处理事业的发展具有重要意义。