■　李廷超　王詠

（東北師范大學(xué)吉林長(zhǎng)春130117）

人工濕地污水處理技術(shù)綜述

■李廷超王詠

（東北師范大學(xué)吉林長(zhǎng)春130117）

隨著生活水平的提高,人們對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越重視，人工濕地污水處理技術(shù)是近幾年快速發(fā)展的一種污水處理技術(shù)，具有污水處理效果高、建設(shè)成本低等特點(diǎn)，對(duì)此，本文對(duì)人工濕地污水處理技術(shù)的凈化機(jī)理、去污效果、發(fā)展現(xiàn)狀等進(jìn)行了詳細(xì)分析。

人工濕地污水處理機(jī)理

0　前言

濕地是地球的重要生態(tài)系統(tǒng)之一，具有調(diào)節(jié)氣候、調(diào)蓄水量、凈化污水等作用。人工濕地是通過(guò)人工構(gòu)建的一種與沼澤地相似的地面。人工濕地污水處理技術(shù)是利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理作用、化學(xué)作用、生物作用對(duì)污染物進(jìn)行過(guò)濾、吸附、分解，達(dá)到污水處理的目的。

1　人工濕地的概述

1.1人工濕地的定義

人工濕地是指人工構(gòu)建的一種與沼澤地相似的地面，美國(guó)Hammer博士認(rèn)為，人工濕地是為了人類(lèi)方便利用，對(duì)自然濕地進(jìn)行模擬，人為的設(shè)計(jì)出由植物、動(dòng)物、水體、基質(zhì)組成的復(fù)合體。在人工濕地中，可以通過(guò)進(jìn)水方式、植物、填料等優(yōu)化配置，來(lái)提高人工濕地系統(tǒng)中的物理作用、化學(xué)作用、生物作用，從而更好的去除污水中的污染物，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

1.2人工濕地的特點(diǎn)

根據(jù)水流的形式，可以將人工濕地分為自由表面流濕地、潛流人工濕地、垂直流人工濕地。

（1）自由表面流濕地，這種濕地和自然濕地十分貼近，污水緩慢的通過(guò)濕地，大部分有機(jī)物會(huì)被水下植物所吸收。其特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、投資費(fèi)用低、運(yùn)行成本少，但是污水處理效果比較差，整個(gè)系統(tǒng)容易受到氣候的影響。（2）潛流人工濕地，在這種濕地中，污水會(huì)從濕地的一端水平的流過(guò)填料床，填料表面的生物膜、植物、表層土等會(huì)充分吸收污水中的污染物，從而達(dá)到去污的效果。這種濕地的特點(diǎn)是水力符合比較大，能有效地去除污水中的SS、COD、重金屬等污染物，同時(shí)這種濕地不會(huì)受到氣溫的影響，很少滋生惡臭，但這種濕地的控制比較繁雜。（3）垂直流人工濕地，在垂直流人工濕地中，污水主要從濕地的表面縱向流向不飽和的填料床底，污染物被填料所吸收。這種濕地在處理氨氮污水過(guò)程中，有良好效果，但處理有機(jī)物的能力比較差，同時(shí)建造要求比較高，控制相對(duì)比較復(fù)雜。

2　人工濕地污水處理凈化機(jī)理

2.1污染物去除機(jī)理

在人工濕地中，主要是由水生濕生植物、微生物、基質(zhì)、水體等幾部分組成，對(duì)于污水處理，人工濕地的污染物去除機(jī)理十分復(fù)雜，但是一般情況下，會(huì)將物理作用、化學(xué)作用、生物作用等三者的協(xié)同作用當(dāng)做是人工濕地的污染物去除機(jī)理。

2.2微生物凈化機(jī)理

在人工濕地系統(tǒng)中，微生物發(fā)揮著十分重要的作用，人工濕地中的生物化學(xué)反應(yīng)大多是在微生物的作用下進(jìn)行的。在人工濕地系統(tǒng)中，微生物的種類(lèi)很多，并且數(shù)量也很多，同時(shí)，不同的人工濕地系統(tǒng)具有不同的優(yōu)勢(shì)菌屬。微生物體內(nèi)有大量的降解質(zhì)粒，能有效地降解污水中的有機(jī)物及其他有害物質(zhì)。

2.3濕地基質(zhì)凈化機(jī)理

對(duì)于人工濕地系統(tǒng)的基質(zhì)，主要是由砂、卵石、土壤等組成，受自然環(huán)境及氣候的影響，濕地基質(zhì)的凈化能力也有所不同。一般而言，在人工濕地中，基質(zhì)中的植物根系、微生物、有機(jī)膠體等會(huì)通過(guò)吸收轉(zhuǎn)換功能、降解作用、吸收作用、離子交換作用等去除污染物。此外，還有一些基質(zhì)也有助于污染物的吸附，如CaCO3含量多的石灰石有助于磷的去除。

2.4濕地植物凈化機(jī)理

在人工濕地系統(tǒng)中，污水進(jìn)入后，基質(zhì)層和植物根莖會(huì)將污水中的懸浮物截流下來(lái)，而濕地中的植物可以將廢水中的物質(zhì)當(dāng)做營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，供自身成長(zhǎng)。同時(shí)生長(zhǎng)在濕地中的植物對(duì)氧有輸送、釋放、擴(kuò)散等作用，能將空氣中的氧氣輸送到植物根部，而植物根部則會(huì)根據(jù)周?chē)h(huán)境，依次設(shè)立厭氧區(qū)、兼氧區(qū)、好氧區(qū)等，這對(duì)硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)有極大的幫助。

3　人工濕地去除污染物效果分析

實(shí)踐證明，人工濕地污水處理技術(shù)要優(yōu)于傳統(tǒng)的污水處理工藝，當(dāng)進(jìn)水的濃度較低時(shí)，人工濕地能去除85%-95%的BOD5、80%的COD，污水處理后，BOD5的濃能控制在10mg/L，SS的濃度能控制在20mg/L以下。同時(shí)，人工濕地污水處理技術(shù)對(duì)于細(xì)菌、農(nóng)藥等的去除率也能達(dá)到90%，對(duì)Fe、Cu、Zn、Mn等重金屬污染物的去除率也能達(dá)到90%以上。但需要注意的是，人工濕地污水處理技術(shù)對(duì)于氮磷的去除呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，一般情況下，人工濕地污水處理技術(shù)對(duì)氮磷的去除率為50%-85%，當(dāng)預(yù)處理設(shè)施比較齊全，處理面積比較大時(shí)，氮磷的去除率可以達(dá)到90%以上。

4　人工濕地污水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀

對(duì)于人工濕地污水處理技術(shù)的研究，我國(guó)起步比較晚，至“七五”期間，我國(guó)才正式對(duì)人工濕地污水處理技術(shù)進(jìn)行正式研究，我國(guó)首先采用人工濕地污水處理技術(shù)的是在北京昌平的自由水面流人工濕地，其處理量達(dá)到每天500t工業(yè)廢水和生活污水。隨后，各地都開(kāi)始加強(qiáng)了對(duì)人工濕地污水處理技術(shù)的研究，近年來(lái)，隨著城市的快速發(fā)展，人口數(shù)量逐漸增多，污水排放量也越來(lái)越大，當(dāng)前我國(guó)大部分城市都采用傳統(tǒng)的二級(jí)活性污泥法進(jìn)行污水處理，這種污水處理技術(shù)需要消耗大量的能量，同時(shí)其成本投入還比較高。人工濕地污水處理技術(shù)能滿(mǎn)足當(dāng)前鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的環(huán)境污染問(wèn)題，特別是在處理企業(yè)污水排放方面，由于當(dāng)前我國(guó)對(duì)人工濕地污水處理技術(shù)的研究還比較落后，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，進(jìn)行人工濕地建設(shè)，這樣才能全面促進(jìn)人工濕地污水處理技術(shù)的快速發(fā)展。

5　總結(jié)

人工濕地污水處理技術(shù)在污水處理方面有明顯的優(yōu)勢(shì)，隨著我國(guó)對(duì)人工濕地污水處理技術(shù)研究的深入，人工濕地污水處理技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛，特別是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理中。就目前而言，我國(guó)在人工濕地污水處理方面的研究還比較落后，這就需要廣大工作者不斷努力，從而推動(dòng)我國(guó)人工濕地污水處理技術(shù)的發(fā)展。

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X52[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-358-1

李廷超（1989～），男，碩士研究生，東北師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)，研究方向?yàn)榄h(huán)境生物學(xué)。