嚴倩倩，張智謀

（1.武漢中科水生環(huán)境工程股份有限公司，湖北 武漢 430074；2.武漢東藝建筑設計有限公司，湖北 武漢 430000）

隨著社會經濟水平的提高，城鎮(zhèn)居民的環(huán)境保護意識也日益增強，與此同時人們對周邊生態(tài)環(huán)境的要求也日益提高。2015年4月國務院發(fā)布的《水污染防治行動計劃》（“水十條”）、生態(tài)環(huán)境部2019年11月發(fā)布的《農村黑臭水體治理工作指南》，都對水環(huán)境治理提出了更高的要求，因此污水深度處理技術的應用將更加廣泛。人工濕地以其有效的污水凈化效果、良好的景觀及經濟效益等優(yōu)點越來越受到人們的關注。文章主要將人工濕地在傳統污水處理及深度處理中與其他工藝進行比較分析，探討人工濕地在污水深度處理中的優(yōu)勢及應用前景。

1 人工濕地污水深度凈化原理

人工濕地工藝的主要優(yōu)點：處理效果好、氮磷去除能力強、運行維護管理方便、工程建設和運行費用低以及對負荷變化適應能力強等。因此人工濕地適合于土地資源豐富、技術管理水平不高城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的污水處理；適合于含重金屬工業(yè)廢水、難降解有機工業(yè)廢水以及作為二級處理后的深度處理工藝。研究表明，在進水濃度較低的條件下，人工濕地對BOD5的去除效果可以達到85%～95%，對COD的去除效果可以達到80%以上，處理后的出水中BOD5的濃度可降低至10mg/L左右，SS小于20mg/L。

在工程設計中，根據設計人工濕地布水方式的不同或水體在濕地床層內流動方向的不同，濕地主要分為表面流人工濕地、垂直潛流人工濕地和水平潛流人工濕地。由于表面流濕地的處理效果相對較低等原因，目前工程設計中的人工濕地大部分為潛流人工濕地。

2 潛流人工濕地深度處理工藝

2.1 人工濕地深度處理生活污水

多年來，水處理的工藝設計不斷發(fā)展創(chuàng)新，其中的活性污泥法由于工藝技術成熟、運行工況穩(wěn)定、出水水質較好等優(yōu)勢，在城鎮(zhèn)污水處理廠中獲得了普遍的應用。然而傳統的活性污泥法去除碳源污染物效果較好，但對氮、磷等營養(yǎng)鹽的去除能力一般，導致污水廠的出水排入自然水體后，自然水體的水體富營養(yǎng)化問題較為嚴峻。而人工濕地尤其是潛流人工濕地由于其復雜而獨特的處理機理，對氮磷等污染物的去除效果極其明顯。因此，可在傳統污水處理工藝后接人工濕地作為深度處理工藝，進一步去除水中污染物，有效提升排水水質，并美化污水廠景觀。

2.2 人工濕地深度處理工業(yè)廢水

近年，部分研究及工程開始利用人工濕地對工業(yè)廢水進行處理，研究認為，人工濕地利用基質、植物和微生物組成的復合生態(tài)系統，通過其中的物理、化學和生物的共同作用，利用吸附、過濾、離子交換、共沉淀、微生物分解和植物吸收等方式，在含重金屬的工業(yè)廢水和難降解的有機廢水處理中能夠發(fā)揮較為重要的作用。

因此，污染物主要包括金屬離子、BOD、COD以及含油的礦山酸性廢水、淀粉工業(yè)廢水、制糖工業(yè)廢水、褐煤熱解廢水、煉油廢水、油砂廢水、油田采出水、造紙廢水、食品加工和奶制品加工廢水等工業(yè)廢水，在經過園區(qū)污水處理廠的物化、生化處理后可接人工濕地作為深度處理工藝，進一步去除廢水中的污染物后進行回用，以此提高水資源的利用率，并可以用人工濕地的植物配置提高工業(yè)園區(qū)的景觀美化度。

3 人工濕地與其他深度處理工藝比較

部分生活污水或工業(yè)廢水經過傳統物化、生化處理之后可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）中一級B或一級A標準，但隨著環(huán)境要求的進一步增高，各地均逐步對排水水質提出更高要求，需將出水提高至地表水Ⅳ類，這就需要對污水進一步深度處理后達到新的排放標準或進行回用，常用的污水深度處理工藝包括人工濕地或人工快滲、膜深度處理工藝等。

目前，常用的深度處理工藝主要有人工快滲技術、膜深度處理、人工濕地生態(tài)技術等?，F從處理效果、投資、占地等方面，對以上三種工藝進行綜合比較，如表1所示。

4 人工濕地工藝的優(yōu)勢

由表1可以看出，人工濕地是一個綜合的生態(tài)系統，作為深度處理工藝，具有其他傳統工藝不具備的優(yōu)點：（1）建設及運維費用較低：人工濕地建構筑物及電氣設施比較少，不需要額外鼓風曝氣、施加藥劑和污泥回流，也不會產生剩余污泥，可極大節(jié)約建設投資和運行維護費用。（2）處理效果較穩(wěn)定：人工濕地的脫氮除磷效果比較好，并且具有一定的消毒殺菌作用，對病原微生物具有一定的去除率，出水可直排自然水體，也可當作中水回用，進行綠化灌溉等。（3）運行維護難度低：人工濕地工藝內設置的電氣設備較少，維護工作的主要內容為渠道維護和植物收割，對專業(yè)技術人員的需求較低，日常僅需配備維護工人。（4）可緩沖對水力和污染負荷的沖擊：人工濕地面積較大，填料及植物對水力負荷及污染負荷的抗沖擊能力較強。（5）可提供和間接提供經濟效益和社會效益：出水水質好，可作為水產用水、植物收割可作為工業(yè)造紙或建材原料，經濟、社會效益較高；擴大污水處理廠綠化范圍、為野生動物棲息提供場所、提供人們親水戲水的娛樂和教育平臺等。（6）可與周邊景觀銜接，打造優(yōu)美的景觀環(huán)境：人工濕地上部種植的挺水植物可選用美人蕉、菖蒲、鳶尾等景觀效果較好的植物種類，同時可適當營造親水區(qū)域，打造良好的生態(tài)景觀效果。

表1 綜合技術經濟比較表

5 結論

隨著污水深度處理的需求的日益劇增，人工濕地工藝在其中以獨特的優(yōu)勢，在一眾污水深度處理工藝中脫穎而出，可滿足水資源可持續(xù)利用的迫切性需求，在污水深度處理工藝中應進行大力推廣。