人工濕地法處理DDNP廢水淺析

程學(xué)玲

新疆雪峰民爆器材有限責(zé)任公司，新疆烏魯木齊 830002

人工濕地法處理DDNP廢水淺析

程學(xué)玲

新疆雪峰民爆器材有限責(zé)任公司，新疆烏魯木齊 830002

本文通過簡述人工濕地的定義及凈化機(jī)理，介紹了人工濕地法處理DDNP廢水的設(shè)計(jì)思路，認(rèn)為人工濕地處理DDNP廢水的方法是可行的。

DDNP；人工濕地；廢水處理

0 引言

DDNP (二硝基重氮酚)具有良好的起爆性能、化學(xué)安定性較好、制藥及裝藥工藝簡單、生產(chǎn)操作相對來說較為安全，且原料來源廣泛，是我國工業(yè)雷管中應(yīng)用最普遍的起爆藥。但鈉鹽法生產(chǎn)DDNP廢水水量大，成分復(fù)雜，具體水質(zhì)情況見表1。

表1 DDNP廢水水質(zhì)一覽

由表1可以看出，DDNP生產(chǎn)廢水具有水量大，含有較多有毒有害污染物（主要是含氮、硫的化合物），色度重，處理難度大，若不加處理直接排放，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

現(xiàn)行的廢水處理方法大致有：吸附法、電解法、生化法、做鍋爐用水、聚合沉淀法、加硫還原法、減壓蒸餾法、鍋爐煙道氣處理法等等，但多數(shù)方法由于投資太大，治理費(fèi)用高而使工廠難以承受，或因處理工藝復(fù)雜，效果不佳等原因未廣泛應(yīng)用。為了尋找更為實(shí)用、有效的處理方法，本文初步分析了用人工濕地法處理DDNP廢水的可行性。

1 人工濕地

1.1 人工濕地的定義

人工濕地是人工建造和監(jiān)督控制，由一些浮水或潛水性植物以及處于水飽和狀態(tài)的基質(zhì)層和生物組成的復(fù)合體，利用基質(zhì)—微生物—植物復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的生物、物理、化學(xué)三重協(xié)同作用，通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解來實(shí)現(xiàn)對廢水的高效凈化，同時(shí)通過營養(yǎng)物質(zhì)和水分的生物地球物質(zhì)循環(huán)，促進(jìn)綠色植物生長并使其增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化、無害化。

1.2 人工濕地凈化廢水的機(jī)理

人工濕地的凈化機(jī)理較為復(fù)雜，一般認(rèn)為主要有三重作用：物理作用主要是過濾、沉積作用。廢水進(jìn)入濕地，經(jīng)過基質(zhì)層及密集的植物莖葉和根系，可以過濾、截留廢水中的懸浮物，并沉積在基質(zhì)中；化學(xué)作用主要指化學(xué)沉淀、吸附、離子交換和氧化還原等；生化反應(yīng)主要指微生物在好氧、兼氧及厭氧狀態(tài)下，通過開環(huán)、斷鍵分解成簡單分子、小分子等作用，實(shí)現(xiàn)對污染物的降解和去除。

2 濕地設(shè)計(jì)

2.1 DDNP廢水處理工藝的選擇

人工濕地處理DDNP廢水系統(tǒng)包括預(yù)處理和人工濕地兩個(gè)部分，如圖1。通過合理設(shè)計(jì)將廢水中的COD、BOD、含硫、氮化合物處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)處理主要去除粗顆粒和降低有機(jī)負(fù)荷。

圖1 DDNP廢水濕地處理流程示意圖

由上圖可看出，穩(wěn)定塘在整個(gè)系統(tǒng)中的作用較重要。既要保持濕地有一個(gè)相對穩(wěn)定的廢水處理量，同時(shí)要儲(chǔ)存沉淀池過量的廢水。現(xiàn)有生產(chǎn)DDNP的企業(yè)都有廢水沉淀池，可以配合系統(tǒng)設(shè)計(jì)，充分、有效加以利用。

2.2 填料的選用

填料是生物膜的載體，并兼有截留懸浮物質(zhì)的作用，選用合適的填料直接影響處理效果的好壞。填料層分表層土壤，中層礫石，下層小豆石。根區(qū)填料表層土壤可就近采用當(dāng)?shù)乇韺油?，進(jìn)水配水區(qū)和出水集水區(qū)的礫石粒徑一般為60mm～100mm，分布于整個(gè)床寬。尹連慶等對以粉煤灰為基質(zhì)的人工濕地研究表明，采用粉煤灰的人工濕地對COD、NH3-N都有較好的去除效果。利用粉煤灰的吸附性能，同時(shí)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夠自然再生，延長了粉煤灰的使用壽命，保證了系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。因此，利用粉煤灰做填料降低成本且處理效果良好。

2.3 作物的選擇

高等水生維管束植物一般可作為人工濕地的種植植物。如蘆葦、燈心草、茳芏、席草、香蒲、風(fēng)車草、美人蕉等。研究中發(fā)現(xiàn)蘆葦能去除大量有機(jī)和無機(jī)物，且蘆葦根系較為發(fā)達(dá)，可深入地下60cm～70cm，具有很廣的適應(yīng)性和很強(qiáng)的抗逆性，輸氧性能較好。有利于廢水中有機(jī)物的好氧分解，提高了COD去除率。

2.4 設(shè)計(jì)參數(shù)

濕地的技術(shù)參數(shù)有污染物負(fù)荷、停留時(shí)間、水深和所需的土地面積等。濕地床的長度通常為20m～50m，長寬比不宜太大，一般采用1:1，最大不超過3:1，濕地床的深度需根據(jù)采用的植物根系深度而定，對于蘆葦一般床深為60cm～76cm，坡度應(yīng)視填料粒徑而定，一般為1%～8%。建議選擇場地時(shí)，在有合適坡度及較大面積的場地建造。

通過上述分析，DDNP生產(chǎn)企業(yè)可以因地制宜，采用已有的前期處理設(shè)備，結(jié)合后期濕地處理，會(huì)達(dá)到更高的處理效率。建造蘆葦濕地，以粉煤灰為基質(zhì)，同時(shí)達(dá)到以廢治廢，且方法簡便。

3 結(jié)論

1）人工濕地是一種正在發(fā)展的新型廢水處理工藝，適于除去間歇排放污水，具有投資不高，耗能低，出水水質(zhì)好，操作簡單，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，凈化效果好，維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)；

2）蘆葦被公認(rèn)為是人工濕地處理廢水時(shí)首選的植物，它種植簡單，繁殖能力強(qiáng)，管理要求粗放。在蘆葦體內(nèi)富集的污染物通過每年以蘆葦?shù)氖崭钭罱K從系統(tǒng)中去除；

3）不同的植物對污染物的吸收是不同的，利用各種水生植物搭配及各種基質(zhì)的不同級配組成復(fù)合床，凈化效果更佳。

綜上所述，作者認(rèn)為用人工濕地法處理DDNP廢水是可行的，實(shí)際處理效果有待通過實(shí)踐驗(yàn)證，建議有場地條件的企業(yè)不妨一試。

[1] 諸惠昌，胡紀(jì)萍.新型廢水處理工藝—人工濕地的設(shè)計(jì)方法[J].環(huán)境科學(xué)，1992(2).

[2]尹連慶，張建平，等.粉煤灰基質(zhì)人工濕地系統(tǒng)凈化污水 的研究[J].華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，1999(4).

[3]王海云，趙仁興.DDNP廢水處理方法綜述[J].爆破器材， 2002(5).

[4]胡煥斌，周化民，等.人工濕地處理礦山炸藥污水[J].環(huán) 境科學(xué)與技術(shù)，1997(3).

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1674-6708（2010）28-0135-02

程學(xué)玲，助理工程師，研究方向：安全管理