人工湿地处理系统

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1、1、前言目前，我国污水处理工艺几乎全部采用化学工艺，这样处理有一定的弊端，如：原料成本大，容易造成二次污染；污染废弃物述耍经过深度处理等。近年来，环境科学研究在迅速发展，各种水污染处理的方法层岀不穷，其中生态处理技术——人工湿地技术由于基建投资低、运行费用省（仅为传统二级污水处理厂的1/10--1/2）,；1（水水质好，抗冲击力强，氨氮去除率高，操作简单，维护方便，同吋可使污水处理与环境生态建设有机结合，在处理污水同时创造城市生态景观等特点逐步被越來越多的国家接受，并广泛应用。口前，在美国约有600多座人工湿地系统

2、用于处理市政、工业和农业废水；在丹麦、徳国、英国每个国家也都至少有200个地下潜流湿地系在运行；新西兰也有80多个人工湿地系统被投入使用。2、人工湿地的定义用人工湿地（constructedwetland,CW）来处理城市污水是20世纪70〜80年代发展起来的生态处理法，是由人工建造的具有H然湿地系统综合降解和净化功能且可人为控制的集物理、化学、生化反应于一体的废水处理系统。人工湿地的工艺原理是利用自然生态系统屮物理、化学和生物的共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填

3、料（如卵石等）混合组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折流动，或在床体表面流动。在不同材质、不同粒径配比的基质填料上种植特定的处理性能好、成活率高的净水植物，形成一个独特的动植物生态环境，对污染水进行处理，从而成为人工建造的、可控制的、工程化的湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，其屮的污染物质通过沉积、过滤、吸附和分解等作用得到净化。同时，人工湿地中的植物除了增加湿地基质的透水性，还能与周围环境的原生动物、微生物等形成各种小环境，通过氧的传递，形成特殊的根际微生态环境，这一微生态环境具有很强的净化废水的能力。

4、研究表明，城市污水在3〜5h内流过200hm2以上的沼泽湿地后，硝酸盐即可减少63%,磷减少57%。3、人工湿地的构成人工湿地是由人工介质以及生长在人工介质上的水生植物、微生物和微型动物组成。人工介质又称填料或滤料，一般由土壤、细沙、粗砂、砾石、碎瓦片或灰渣构成，其作用是为水生植物的根提供物理固定和支持、同时也为各种复杂离子、化合物提供反应界面、位微生物提供附着载体。填料要求具有良好的透气性和透水性。水生植物在人工湿地系统屮气固定床体表面、提供良好过滤条件、防止湿地被淤泥淤塞、为微生物捉供良好的根区环境以及冬季运行

5、支持冰面的作用。水生牛物还具有显著增加微生物的附着、将大气氧传输到底部、增加或稳定土壤的透水性等作用。微生物和微型动物以有机污染物质作为营养物质，将其转化为细胞质或分解获得能量，从而去除湿地中的水溶性有机物。4、人工湿地的分类根据湿地屮主要植物形式人工湿地可分为：浮游植物系统;、挺水植物系统、沉水植物系统。其屮沉水植物系统主要应用领域在于初级处理和二级处理后的精处理。浮游植物主耍用于N,P去除和提高传统稳定塘效率。目前-•般所指人工湿地系统都是指挺水植物系统。根据废水流经的方式，可分为表面流湿地(surfacefl

6、owwetland,SFW)>潜流湿地(subsurfaceflowwetland,SSFW)>立式流湿地(verticalflowwetland,VFW)O表面流湿地和立式流湿地因环境条件差(易孳生蚊虫)，处理效果受气温影响较大以及对基建要求较高，现多不再釆用。故人工湿地大部分釆用潜流式湿地系统。潜流式湿地的污水在填料层表面下潜流，它由一个或多个填料床组成，床体填充人工介质，床底设有防渗层，防止污染地下水。潜流式湿地能充分利用整个系统的协同作用，水力负荷大，占地小，对BOD、COD、SS、重金属等污染指标的去除效

7、果好，T生条件也较好，但控制和对复杂，脱氮除磷效果较茅。5、人工湿地的净化作用(1)人工湿地中的氮的去除。人工湿地系统对氮的去除作用包括介质的吸附、过滤、沉淀、挥发、植物的吸收和微生物的硝化、反硝化等。氮是植物生长的必需元素，废水中的有机氮、NH3-N和NO3-N,均可被人工湿地屮的植物吸收，合成植物蛋口质，最后通过植物的收割加以去除。另一部分NH3-N还可以挥发到大气屮去。微生物的硝化和反硝化作用对氮的去除具有重要作用。(2)人工湿地屮磷的去除。与去除氮元素相似，磷元素的去除主耍也是通过填料、植物以及微生物的共同

8、作用来完成的。人工基质密实的结构可通过吸附、过滤、沉淀和离子交换作用将不可溶的大分了磷去除；可溶性的磷化物在污水中与一些金属离了如铝、镁等发生离了交换反应，从而生成不溶性磷化物。不溶性磷化物将被人工基质吸附、沉淀，后以污泥的方式排出。水生植物对磷元素的去除主要是通过自身的吸附作用，依据经验芦苇、芟口的去除能力较其他品种的植物强。水小的磷元素还可以通过水小聚磷