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1云南大学生产实习报告起止日期：2013年6月21日至2013年6月24日年级：2010级专业：环境工程姓名：XXX学号：20101150092指导教师：张胜花李世玉环境工程专业教研室2013年6月24日2一、实习的目的、意义及任务环境工程2010级生产实习是本专业学生的一门主要实践性课程。目的是帮助学生对所学知识的感性认识，为学生提供理论知识与生产实践相结合的有效途径，为学习专业课程专业基础课程打好基础。通过对实习基地进行有针对性的参观、学习，可以提高学习对本专业真的了解和认识，增加学习兴趣和增强专业自豪感，培养学生调查、研究、分析和解决工程实际问题的能力，并为日后专业知识的学习打下良好的基础。同时，生产实习对学生了解社会、接触生产实际、加强劳动观念、培养动手能力和理论与实践相结合的能力等方面也具有重要的意义。这是学校常规课堂教学的重要补充部分，是教育教学体系中的一个不可缺少的重要组成部分和重要环节。它是与今后的职业生活最直接联系的，学生在生产实习过程中将完成学习到就业的过渡，因此生产实习是培养技能型人才，实现培养目标的主要途径。它不仅是校内教学的延续，而且是校内教学的总结。可以说，生产实习教育教学的成功与否，关系到学校的兴衰及学生的就业前途，也间接地影响到现代化建设。此次实习的主要任务是了解人工湿地生态系统的主要构造，工艺流程，各种污染物的去除机理，不同植物对污染物的去除效果，以及湿地给环境产生的相关效应。同时，还要学习了解其他的构筑物，比如说人工快渗组成、工作方式，厌氧池的构造、去除污染物的机理等等。通过实际生产处理中的应用，对实际运行操作中存在的问题进行思考，掌握污水中各种污染物的特点和不同植物的去污特点。以参观学习的方式加深巩固对本专业知识的理解，增强人工湿地的工艺流程。二、实习单位概况东大河河口湿地为目前昆明市最大的河口湿地，占地1709.43亩的。于2005年开工建设，当年投入运行。因为东大河人工湿地所处理的污水主要为河道所收集的富营养化农业面源污水，有机污染和无机污染程度相对较低，所以湿地的工程工艺就很简单。采用前处理池加表流湿地的形式构建。湿地系统依势就利建造，其沉沙池利用的是东大河河道，其前处理池利用的是一个鱼塘。整个系统中的混凝土固化结构，除了水闸以及附近的几十米挡水墙外，就只有前处理池中的一条行道。其表流湿地系统的内部采用空心砖布水，覆土夯固以后作为行道使用。在东大河整治过程中，晋宁县共投入3413.79万元实施了河底清淤、河道畅通、河岸植绿、河侧拆临拆违、河口建湿地、道路通达工程。通过整治，东大河面貌焕然一新，3河水清澈透亮，水质达到了IV类水，湿地内草茂莺飞，群鸥嬉戏，尽显“高原湿地”生态和谐之美。河堤绿化以外侧栽种柳树、竹子、小叶榕、天竺葵等，内侧栽种芦苇为主，绿化17.13公里，植树40780株（丛）。东大河湿地同时也进入国家“十二五”湿地保护与恢复建设项目规划，并得到国家资金支持。东大河下梁王等湿地在充分尊重原有自然生态的基础上，种植了水杉、茭草、美人蕉等湿地灌木、挺水植物。新种植的湿地植物与原有植物共同构成了河口生态群落，形成了自然的“河、沟、塘、湖”湿地生态系统，能较好地滞留和净化微污染水体，减轻了滇池的污染负荷，堪称最好的环滇池生态观光休闲度假旅游资源区。东大河人工湿地的建设模式契合了当地的自然环境，对环境的改造程度较小，对环境的影响较小，并且，作为污水处理用的构造湿地，它对当地区域的生态环境起到了非常积极的作用，诸如生物多样性的保存，候鸟的迁徙和栖息地等。而这，都是《拉姆萨国际湿地公约》对湿地的基本定义，却是其它类型人工湿地所不能达到的。目前，东大河湿地工程共有五大功能区，分别为：面源污染消减区、生物多样性功能区、休憩活动区、隔离区和示范检测区。五大功能区各有其作用，面源污染消减区是保持河口湿地与入湖河道、滇池水体的连通，形成完整的生态系统，发挥湿地在湖泊生态系统中消减面源作用；生物多样性功能区，水生植物形成郁闭和开敞相结合的湖滨空间，为野生动植物营造良好的栖息和觅食环境，逐步形成物种丰富的湖滨植物群落；活动休憩区是在部分认为活动相对集中的湖滨区建设景观效果较好的湿地体系；通过湖滨带建设，形成一定生态隔离区，减少人为干扰；示范监测区是通过河口湿地治理技术，探索典型面源河流污染负荷消减方法，有效促进滇池水体保护，恢复河道生物多样性，为河口减污、净化起到示范作用。三、处理工艺基本原理湿地是指被地表水或地下水长期或间断地淹没饱和,由基质以及水生生物组成的具有较高生产力和较大活性的生态系统。湿地具强大生态功能,主要作用有蓄水调水、气候调节、防田护堤、保护生物多样性以及滞留沉积物降解有毒物质等。在污水净化方面,湿地可作为环境的过滤器,被称为“自然之肾”。人工湿地是指通过模拟天然湿地的结构功能,选择一定的地理位置与地形,根据人们的需要人工设计建造和监督控制的、工程化的沼泽地。人工湿地处理废水研究始于20世纪50年代,大规模的应用技术成熟于80年代。人工湿地与天然湿地的主要区别是：4用人工干预的工程措施根据不同时期、单位面积、单位时间等条件下的容许纳污数量（即处理负荷）,有条件地限制污水的流人量,使其维持在负荷容许范围内。这是一种真正意义上的生态工程技术,是针对社会—经济—自然复合系统（SENCE）。人工湿地处理污水技术是一种生态工程方法，其基本原理是在一定的填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个类似沼泽湿地的生态系统；当污水通过系统时，利用土壤—植物—微生物之间的复合生态系统，通过物理、化学和生物等方面的协同作用对污水进行净化处理,其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解,使水质得到净化，并实现水与营养物质的生态循环。人工湿地通过植物的光合作用及其根系的输氧作用、水自流负压吸氧等获取湿地床的除污需氧量。人工湿地通过发达的植物根系及填料表面生长的生物膜的作用、填料床体的截流作用及植物对营养物的吸收等作用,实现对污水的净化；同时由于存在根系周围的好氧区、缺氧区和厌氧区,依靠细菌的硝化和反硝化作用,可完成脱氮效果；通过植物的吸收、微生物的积累及湿地床的物理化学等几方面共同作用完成除磷效果。此外，还可依靠流动相在湿地系统流动过程中产生沉淀、过滤、络合、吸附等作用去除重金属。人工湿地处理污水技术的基本原理就是利用自然生态系统中所发生的物理、化学、生物作用的综合效应来实现对废水的净化。目前该技术多用于对污水的营养物质、重金属离子的去除。（1）营养物质的去除。人工湿地填料中的植物会吸收利用污水中的氮、磷来满足自身生长的需求。同时在污水流经填料时，填料表面的生物膜通过新陈代谢作用也能降解部分污染物。污水中的氮基本上以有机氮和氨氮两种形式存在，有机氮在微生物的作用下分解为氨氮，所以氮的去除主要是对氨氮的去除。首先植物利用光合作用产生氧气，再通过茎、根毛将部分氧气输送、转移到根部区域，来供给湿地去除污染物的需氧量。这就使得在植物根部周围形成好氧区域，而远离根部区就形成缺氧区域，更远的地方就是厌氧区域。这样在根系附近的水体中就会依次出现好氧、缺氧、厌氧区域，利于硝化与反硝化作用同时进行。在好氧区，好氧细菌首先将污染物质分解，硝化细菌将NH4+-N氧化为NO3，NO2；在厌氧区，反硝化细菌又将NO3，NO2还原为N2，N2O（气态），再通过植物的吸收、转移、挥发，将氮去除。人工湿地除磷是利用植物吸收、微生物的作用。主要是在好氧区微生物的作用下将其以磷酸盐的形成释放出来，通过水生植物吸收去除。另外，填料土壤表层可以将磷吸附；一些金属离子（Al，Ca）也可以和磷反应以达到去除的目的，这些金属离子可以和磷酸根离子结合生成沉淀物而除去磷。5（2）重金属离子的去除。人工湿地对于污染水体中重金属离子的去除也有一定的效果。重金属离子植物修复指的就是植物通过本身的挥发、吸收作用将水体中重金属离子的毒性稳定、降低乃至去除的过程。其修复机理为：水体中的重金属离子通过扩散、迁移到植物根部区域，然后植物的根、茎、叶通过吸收、离子交换、表面吸附等作用将其转移、储存在植物体内，最后对植物的茎叶进行收割、处理。例如水体中的汞离子在厌氧菌的作用下转化成甲基汞（有毒，危害大），我们就利用植物修复，在酶的作用下将甲基汞和离子态的汞转化为毒性小、可挥发的单质汞。人工湿地对污水中重金属离子的去除主要取决于填料中生长植物的选取，对于不同的金属离子有专性的水生植物对其吸收。常见水生植物分为挺水植物（芦苇、香蒲）、沉水植物（藻类）和水面漂浮植物（水葫芦），而能用于植物修复的必须具备对污染物富集浓度高、吸收效果好、本身生长繁殖快、抗病能力强等特点。此外人工湿地对一些有机质、悬浮物、病原体和非金属元素也有一定的去除效果。例如，在人工湿地水体的厌氧区域部分硫离子发生氧化还原反应后被还原成硫酸根离子，硫酸根离子随着水流的波动在水体表层经过曝气作用又被氧化成硫单质。另外，人工湿地对于COD和BOD的去除率也很高。四、工艺流程图及说明人工湿地污水处理系统由预处理单元和人工湿地单元组成。通过合理设计可将BOD、SS、营养盐、原生动物、金属离子和其他物质处理达到二级和高级处理水平。预处理的目的主要是减少水中的悬浮物，防止湿地填料堵塞，确保人工湿地生态系统的稳定性，增加湿地处理寿命和处理能力。其设施包括格栅、沉砂池、沉淀池、稳定塘等。人工湿地系统一般工艺流程图如下：人工湿地系统是一个综合性的生态系统,具有缓冲容量大、处理效果好的特点。它格栅沉砂池人工湿地沉淀池稳定塘污水出水6应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理,以及结构与功能相关原则，在促进水中污染物质良险循环的前提下充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染。人工湿地污水处理系统一般由人工基质和水生植物组成。人工基质又称为填料,一般由土壤、细沙、粗砂、砾石、灰渣及石灰石、沸石等组成。不同的基质对同种污染物质的处理能力是不同,并且某些基质的组合要优于单一基质的处理能力。因此根据污水中的污染物的种类、特征可以选取不同的基质或采取凡种基质的组合。如以石灰石作为基质可以有效地去除P，而要去除NT、TP最好采用沸石—石灰石组合的基质。至于水生植物的类型也是多种多样，一般以挺水植物为主。目前研究和运用较多的水生植物有芦苇、灯心草、宽叶香蒲、菱白、浮萍、美人蕉、红枫、风眼莲等类型。研究表明，不同的植物类型对不同的污染物质也具有一定的针对性。如菱白、芦苇对N、P污染物有较好的去除作用，宽叶香蒲对Pb、Zn、Cd等重金属有较好的去除作用。土壤是湿地的基质与载体，又叫做水成土。其有机质含量高,形成强烈的还原环境。它的功能一方面表现为植物和微生物提供生长介质,另一方面表现为通过沉淀、过滤和吸附以及离子交换、鳌合作用等去除污染物。此外,土壤还会通过影响植物或微生物的生长代谢来间接影响湿地的去污效果。人工湿地的基质选择因污水中的特征污染物的不同而异,同时要考虑经济适用和因地制宜等因素。湿地植物通常是生长快、生物量大、吸收能力强的水生草本植物,包括挺水植物、沉水植物和浮水植物。人工湿地的植物一般应具有处理性能好、成活率高、抗水能力强且具有一定的美学和经济价值的水生植物。需要注意的是在引进新物种时应预防产生物种侵人危害生态安全。型挺水植物在人工湿地系统中主要起固定床体表面,提供良好的过滤条件,防止湿地被淤泥淤塞,为微生物提供良好根区环境和巨大的物理表面等作用。另外,植物根系表面也是重金属和一些有机物沉积场所,有些植物的根系分泌物还能杀死污水中的大肠杆菌和病原菌。植物体还可为湿地在冬季运行时起到支撑作用。微生物是人工湿地净化污水的主要执行者,在湿地养分的生物地球化学循环过程中常常起核心作用。它们把污水中有机质作为能源,将其转化为营养物质和能量。人工湿地的微生物量在运行期迅速增加,达到对数期。微生物是各类污水中最先出现并对污物起吸收与降解作用的群体,优势菌属主要为生长快速、分解有机物快、降解能力强的假单胞菌属、产碱杆均属和黄杆菌属。藻类有时成为湿地生态系统中生物量的主要组成成分,在贮存和转移养分方面起关键作用。另外,藻类有较快的增长速率,因此