人工濕地實驗裝置的優缺點

① 人工濕地中基質的作用

人工濕地的基本組成包括基質,植物和微生物,其中基質又稱基質濾料,主要包括土壤,砂土,礫石等.基質是濕地植物和微生物賴以生存的基礎,這些基質一方面為微生物的生長提供穩定的依附表面,同時也為水生植物提供了載體和營養。

吸附沉澱作用
加入系統中的磷主要存留在土壤中,土壤顆粒對磷酸鹽的吸收是一個重要的轉換過程,對磷的去除途徑研究發現,基質吸附與沉澱作用去除的總磷量高達系統投配總磷量的80%以上,是除磷的主要途徑.基質對磷的吸附能力取決於兩個因素;吸附位(正比於介質顆粒的表面積)和pH值.含大量鈣的鹼性基質的濕地以及含高濃度鋁和鐵的酸性基質的濕地對磷的吸附能力最強,磷通過與這些金屬反應而沉澱下來.例如在高pH值下,鈣與溶解性磷發生反應生成磷酸鈣而從溶液中析出.磷的吸附能力還與水力傳導率和表面積有關.欲獲得大的水力傳導率,需避免發生堵塞,因為堵塞將導致介質表面積縮小,進而磷吸收能力下降.例如作為濕地基質的土壤可以去除98%的磷,但由於水力傳導率低而易於堵塞.砂石水力傳導率較大,但對磷的取出能力很低,低至20%,而富鐵礫石除磷高達90%.

對植物的影響
濕地植物是濕地系統中的重要組分,在污水凈化過程中發揮了很重要的作用.濕地植物可分為浮生植物,挺水植物和沉水植物.濕地植物的重要功能就是將氧氣從上部輸送至根部,促進有機物的分解和硝化細菌的生長,達到去除污水中氮及其他污染物的目的;同時還能促進懸浮物的沉澱.植物可以直接吸收污水中的溶解性的磷,通過植物的定期收割從濕地系統中去除,有研究表明,植物的吸收作用對磷的最大去除量約為9.1%.

人工濕地中基質的種類,理化性質及其配置影響人工濕地中植物的生長(蒸散量,生物量,根密度和根長),進而影響人工濕地的凈化能力的.基質的理化性質影響了植物的生長,同時也影響了植物根際的微生物活性,最終影響人工濕地的凈化能力.人工濕地不同基質理化性質差異比較，如以pH值為例,紅砂土的pH為4.4,爐渣的pH為12.3,而不同的植物生長的最適pH不同,為此,應根據基質的pH而配置不同的植物.另外,基質的理化性質如含鹽量對植物的生長影響也比較大,如對一些含鹽比較高的土壤作為人工濕地基質,或在鹽鹼地建立人工濕地時,應選用一些抗鹽性比較強的植物如鹽角草等.除此之外,還應根據不同的人工濕地類型而配置植物.對於表面流人工濕地可配置沉水植物,浮葉植物和漂浮植物以及挺水植物,而對潛流和垂直流人工濕地可配置濕生植物和挺水植物.

對微生物的作用
人工濕地是通過植物一土壤一微生物的總和作用實現對污染物的去除,其中微生物是對污染物進行吸附和降解的主要生物群體和承擔者,加強對基質表面微生物的研究,了解它們在濕地基質中的狀況,對於理解人工濕地去除污染物機理具有重要的意義.物質,並為濕地中大部分的物理,化學和生物反應提供反應界面.

② 誰有活性污泥處理的新工藝，包括原理、流程、優缺點、適用范圍。

這個是我們最近學的。你說的活性污泥法新工藝可能是我給你的最後幾行的那個方法。不過都給你發過來吧，希望能幫到你！
活性污泥法（Activated Sludge Process）
利用懸浮生長的微生物絮體處理有機廢水的一類好氧生物處理方法。
活性污泥，是指由好氣性微生物（包括細菌、真菌、原生動物和後生動物）及其代謝和吸附的有機物、無機物所共同組成的微生物絮體。活性污泥法中，進行污染物降解過程的主體是活性污泥中的微生物。可溶性有機物能被細菌、真菌等作為營養物質直接利用分解，而不能作為微型動物的直接營養源。細菌等腐生性微生物起著主要作用。此外，還存在原生動物、微型後生動物等完全動物營養性的微生物。
形成活性污泥絮狀體的細菌
菌膠團細菌
構成活性污泥絮狀體的主要成分，有很強的吸附、氧化有機物的能力。絮狀體的形成能使細菌避免被微型動物所吞噬，且關繫到污泥沉降和二沉池中能否有效進行泥水分離。
菌膠團形成機理
交替基質說
細胞老齡階段，出現氮限制，細胞外聚合物分泌增加，這些細菌多糖能使細菌聚集。
纖維素學說
細菌細胞分泌許多粘液或分泌纖維素，使細胞聚合成團，形成絮凝體。
活性污泥中的絲狀細菌
絲狀細菌也是活性污泥的重要組成部分。
交叉穿織於菌膠團內，或附生於絮凝體表少數游離。
具有很強的氧化分解有機物的能力，能起凈化污水的作用。
活性污泥中的絲狀細菌與污泥膨脹
當絲狀細菌數量超過菌膠團細菌時，污泥絮凝體沉降性能變差，嚴重時引起活性污泥膨脹，導致出水水質下降。
主要有浮游球衣菌、貝氏硫細菌、發硫細菌等。
活性污泥膨脹原因：非絲狀菌膨脹。絲狀菌膨脹。
活性污泥法降解過程
吸附階段
微生物在生長繁殖過程中形成表面積較大的菌膠團，大量絮凝和吸附廢水，污水中大部分有機污染物通過吸附去除。
攝取、分解階段
細菌將被吸附的污染物攝入細胞內，進行代謝，一部分轉化為菌體本身的結構組分和新的細胞，另一部分完全被氧化為二氧化碳和水。
活性污泥法基本原理
1914年英國人Ardern和Lockett創建該法。
1916年英國建成了第一座污水處理廠。
活性污泥法的基本特徵
利用生物絮凝體為生化反應的主體物；
利用曝氣設備向生化反應系統分散空氣或氧氣，為微生物提供氧源；
對體系進行混合攪拌以增加接觸和加速生化反應傳質過程；
採用沉澱方式去除有機物，降低出水中的微生物固體含量；
通過迴流使沉澱池濃縮的微生物絮凝體返回到反應系統；
為保證系統內生物細胞平均停留的時間的穩定，經常排出一部分生物固體。
活性污泥法的主要類型：
按廢水和迴流污泥的進入方式及其在曝氣池中的混合方式：
推流式：若干狹長流槽，廢水從一端進入，另一端流出，隨水流的過程，底物降解，微生物增長。
完全混合式：廢水進入曝氣池後，在攪拌下立即與池內活性污泥混合液混合，使進水得到良好稀釋，污泥與廢水充分混合，最大限度承受廢水水質變化沖擊。
推流式活性污泥法
廢水和迴流污泥從曝氣池一端同時進入反應系統，水流呈推流式。
包括四個單元：初沉池、曝氣池、二沉池和污泥迴流裝置。
曝氣池內，污染物濃度（F）與微生物的生物量（M）的比值F/M沿流程不斷降低。
短時曝氣法
在曝氣方法上加以改進：加大進口的通氣量，然後隨有機物濃度的逐漸降低而相應的減少通氣量。又稱為漸減曝氣法。
階段曝氣法
在普通推流式曝氣法基礎上，對進水點加以調整，使廢水沿池長分若干點流入。
又稱為多點進水法。優點：可以降低曝氣池前端的耗氧速率，避免缺氧情況，提高了空氣利用率和曝氣池的工作能力。可以使曝氣池體積縮小30％左右。
生物吸附法（再生吸附曝氣法）
特點：廢水的吸附和污泥的再生，即活性污泥凈化廢水的吸附階段和氧化分解階段，分別在兩個池子或一個池子的兩部分進行。
優點：對於處理廢水中的膠狀污染物較為理想。
能夠使吸附和再生曝氣池總體積減少50％以上。
不足：由於活性污泥在短時間內對可溶性有機物的吸附有一定限度，因而處理效果會略有降低。
完全混合式活性污泥法
使原生污水和迴流污泥進入曝氣池後，立即與池內原有的混合液完全混合，使濃廢水得到較好稀釋。
 優點：能夠忍受較大的沖擊負荷，而且充氧均勻。
 不足：廢水在池內停留時間較短，細菌始終處於對數生長期，所以處理效果一般比推流式處理差
 完全混合式曝氣池中，曝氣區由葉輪進行攪拌，起著充氧、提升污泥和泥水混合的作用。
序批式間歇反應器(Series Batch Reactor,SBR)
活性污泥法新工藝
通過程序化自動控制充水、反應、沉澱、排水排泥和停置五個階段，實現對廢水的生化處理。
運行期，各階段的控制時間和總水力停留時間根據實驗確定，並進行相應自動控制。
當採用完全曝氣時，反應器內發生需氧過程在限量曝氣條件下，反應器內產生缺氧或厭氧環境
SBR工藝優點：
1. 可獲得沉澱性能好的活性污泥
2. 可極大提高活性污泥濃度
3. 使活性污泥的活性明顯提高
4. 具有較快的生物繁殖速率
5. 通過缺氧－厭氧－好氧過程，完成對難降解有機物的分解
深水曝氣活性污泥法
特點：曝氣池深，提高了混合液的飽和溶解氧濃度，加快了氧傳入混合液的速度，有利於有機污染物的降解與去除。
優點：曝氣池縱深發展，佔地面積小，節省動力消耗，剩餘污泥少，由於利用水壓所形成的強供氧能力，可進行高負荷運行。
氧化溝
雙溝式氧化溝：整個運行過程通過雙溝交替進行，轉刷低速時進行反硝化作用，高速時進行硝化作用，溝 1和溝 2交替出水。
優點：與常規的活性污泥法相比，氧化溝的污泥停留時間長，硝化反應容易進行，通過調節供氧量，可以獲得較高的脫氮效率。

③ CASS工藝和CAST工藝是不是同一種工藝嗎,適不適合用來處理農村生活污水

不是同一種工藝。兩種都不太適合用來處理農村生活用水，但如果硬要比較，CASS工藝相比較而言更能夠符合農村生活污水處理的運營要求。

1、CASS（Cyclic Activated Sludge System）工藝

CASS工藝是在序批式活性污泥法（SBR）基礎上，將反應池沿長度方向分為預反應區和主反應區兩部分，並在主反應區後部安裝了可升降的潷水裝置，實現了連續進水間歇排水的周期循環運行，集曝氣沉澱、排水於一體的一種污水廢水處理工藝。

CASS工藝運行過程包括充水-曝氣、沉澱、潷水、閑置四個階段，是一個厭氧/缺氧/好氧交替運行的過程，具有一定脫氮除磷效果，廢水以推流方式運行，而各反應區則以完全混合的形式運行以實現同步硝化一反硝化和生物除磷。

具有工藝流程簡單，佔地面積小，投資較低，生化反應推動力大，沉澱效果好，運行靈活，抗沖擊能力強，不易發生污泥膨脹，適用范圍廣，適合分期建設，剩餘污泥量小，性質穩定等優點。

2、CAST（Cyclic Activated Sludge Technology）工藝

CAST工藝是一種在SBR工藝的基礎上，增加了選擇器及污泥迴流設施，並對時序做了一些調整，從而大大提高了SBR工藝的可靠性及效率的生活污水處理工藝。

將SBR處理池分為了生物選擇區、兼氧區和主曝氣區三部分，運行階段可劃分為進水攪拌或曝氣階段、曝氣階段、靜置沉澱階段和排氣（閑置）階段這四個階段，能間歇性地和周期性地循環操作。

CAST工藝相比較於CASS工藝，在SBR工藝基礎上做了進一步的改進。進水方式從沉澱階段可以進水變為沉澱階段不能進水，在選擇區和主曝氣區的之間加入了兼氧區，系統更為復雜，但是提高了CASS工藝的除氮和除磷效率。

農村生活污水處理需要污水處理工藝具有低成本，小規模以及較好的處理效果等優點。因此CASS工藝相比較而言更能夠符合農村生活污水處理的運營要求，而CAST工藝因為系統較為復雜，盡管處理效果更佳，但是不如CASS工藝對農村生活污水的處理好。

盡管如此，現有污水處理方法並不適合農村生活污水處理，真正適合農村生活污水的處理工藝還有待研究和開發。

(3)人工濕地實驗裝置的優缺點擴展閱讀

適合處理農村生活污水的幾種方法

1、人工濕地處理

人工濕地處理系統總體來說，即將生活污水有控制地投配到土壤經常處於飽和狀態、生長有沼澤生植物的土地上，利用植物根系的吸收和微生物的作用，並經過多層過濾，來達到降解污染、凈化水質的目的。

生活污水濕地處理系統分自然和人工濕地處理系統，自然濕地就是自然的沼澤地，人工濕地污水處理技術是一種基於自然生態原理，使污水處理達到工程化、實用化的新技術。這是一種將污水凈化的天然與人工處理相結合的復合工藝。

2、地下土壤滲濾凈化

土壤滲濾處理系統是一種人工強化的污水生態工程處理技術，它充分利用在地表下面的土壤中棲息的土壤動物、土壤微生物、植物根系以及土壤所具有的物理、化學特性將污水凈化，屬於小型的污水土地處理系統。適用於村鎮小型的污水處理工程。

3、好氧生物處理

好氧生物處理系統是新農村污水處理中較為常用的一種處理技術。該種方法就是通過風機等設備給污水輸氧，培養生物菌種和微生物，利用菌種和微生物把污水中的大部分有機物分解為無污染的物質，使污水得以凈化排放。污水處理工程中，好氧生物處理法有活性污泥法和生物膜法兩大類。

生物處理法和自然處理系統比較，佔地面積小，抗氣候等外界影響的能力強，建設的地點選擇范圍大，處理穩定，處理效率高，但基建投資、運行成本等相對較高。

4、厭氧生物處理

我國從上個世紀80年代開始開展生活污水厭氧生物法的開發和研製工作，許多形式各異的無動力或微動力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應用。微動力地埋式生活污水處理裝置採用厭氧生物膜技術，此類技術普遍能耗較低，在分散式污水處理項目中優勢顯著。