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關鍵詞：人工濕地；污水處理機理；環境效益；經濟效益；發展趨勢

人工濕地是20世紀70年展起來的一種新興污水處理技術，美國Hammer博士將人工濕地定義為”為了人類的利用和利益通過模擬自然濕地，人為設計與建造的由飽和基質、挺水植物與沉水植物、動物和水體組成的復合體”[1]。人工濕地將污水處理和園林綠化合二為一，具有很好的景觀效果和應用價值。與傳統污水處理技術相比，人工濕地具有運行費用低，設備工藝簡單，具有凈化效果好，去除N、P 能力強等優點，適用于適合于水量和水質不大且管理水平不很高的城鎮的污水處理。近年來人工濕地在國內外得到了廣泛的應用，具有非常好的應用前景。

1 人工濕地概述

1。1 人工濕地的分類

根據污水在濕地床中流動的方式可將人工濕地分為3種類型： 表面流人工地、潛流式人工濕地、垂直流人工濕地[2]。表面流人工濕地污水從濕地表面流過，水深一般為0。1-0。6米，水流呈推流方式前進。近水面部分為好氧層，較深部分及底部通常為厭氧層。表面流人工濕地中氧的來源主要靠水體表面擴散、植物根系的傳輸和植物的光合作用。這種類型的人工濕地具有投資少、操作簡單、運行費用低等優點，但其缺點是占地面積較大，水力負荷率較小，易受季節影響，去污能力有限。潛流式人工濕地污水在填料表面下從一端水平流過。潛流式人工濕地由一個或多個填料床組成，床體填充基質，床底設有防滲，防止污染地下水。它的水力負荷大，對BDD5、CODCr、懸浮物、重金屬等污染指標的去除效果好而且很少有惡臭和孳生蚊蠅現象，但控制相對復雜，脫氮除磷效果欠佳。垂直流人工濕地污水從濕地表面縱向流向填料床的底部，其水流方向與根系層垂直，氧可通過大氣擴散和植物傳輸進入人工濕地系統。垂直潛流人工濕地硝化能力強，可用于處理氨氮較高的污水，其缺點是對有機物的處理能力不如潛流式人工濕地系統，落干/ 淹水時間較長，控制相對復雜，夏季有孳生蚊蠅的現象。

1。2 人工濕地的組成

人工濕地污水處理系統由四部分組成：水體（在基質表面下或上流動的水）；具有各種透水性的基質，如土壤、砂礫；適于在飽和水和厭氧基質中生長的植物，如蘆葦；好氧或厭氧微生物種群[4]。

水體是人工濕地處理的對象，為動植物，微生物提供營養物質，它在人工濕地系統中具有很重要的意義。

基質是指人工濕地池床中填充的沙礫、碎石或土壤，是人工濕地凈化污水處理系統的主要組成成分之一，具有支撐高等植物生長的作用。基質既可為微生物的生長提供穩定的依附表面，也可為水生植物提供支持載體和生長所需的營養物質。當污水流經人工濕地時，基質通過一些物理和化學途徑，如吸附、過濾、絡合反應等，來凈化污水中的有機污染物。

濕地植物指濕地中生長的植物，一般多采用挺水植物，具有吸收與富集碳、氮、磷等污染物元素的作用，植物通過根系，吸收富集污水中的自身生長所需要的污染物元素；濕地植物還具有增強和維持基質的水力傳輸的作用，植物根系對基質的穿透作用使在基質中形成微小氣室或者間隙，增強了基質水力傳輸能力；濕地植物還可以為微生物提供棲息生長的附著面，吸附水中的部分懸浮物。

微生物是系統中的主要分解者，承擔著水中污染物特別是有機污染物的降解任務。人工濕地中的微生物主要包括細菌、真菌和放線菌等。其中，細菌作為濕地微生物中數量最多的一個類群，能使復雜的含氮有機物轉化成利用的無機氮化合物。真菌能促進纖維素、木質素、果膠等的分解，并能將蛋白質最終分解釋放出氨。放線菌能比真菌更強烈地分解氨基酸等蛋白物質，還能形成抗生物質維持濕地生物群落的動態平衡。原生動物攝食一些微生物和碎屑，起到調節微生物群落的動態平衡和清潔水體的作用。它們協作構成了互利共生的有機系統，來完成污水凈化的任務[5]。

2 人工濕地污水處理機理

人工濕地污水處理是一個集化學、物理和生物處理協同作用的過程。通過化學處理中的氧化分解，物理處理中的沉積過濾，生物處理中的吸收分解，協同完成處理系統中的污染物的任務。人工濕地污水處理系統中的污染物主要為氮、磷、懸浮物、有機物和重金屬。

2.1 氮的去除機理

濕地中的氮去除機理包括揮發、硝化反硝化、植物攝取等。在Santee[6]的報道中，硝化反硝化去氮量占氮去除總量的60 %～86 %。根據 R。Kickuth 的根區法理論，濕地中的植物將氧氣從上部輸送至主根部， 從而在植物根區附近形成一個好氧區域，離根區較遠的地方形成缺氧區域， 更遠的區域則形成厭氧區域，使硝化和反硝化作用可以同時進行。硝化作用在好氧環境下由自養型好氧微生物完成， 它包括由亞硝酸菌將NH4+-N 轉化為NO2-和由硝酸菌將NO2-進一步氧化為NO3-兩個步驟。反硝化作用在厭氧缺氧條件下進行， 反硝化菌氧化分解有機物， 將NO3-還原為N2、NO2，使氮以N2和NO2的形式從濕地系統中根本去除。

2.2 磷的去除機理

磷在污水中常以磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機磷形式存在。磷是植物生長所必需的，人工濕地中磷通過植物， 微生物和基質三個方面共同作用去除。其中， 基質是人工濕地除磷的主要途徑。 王世和等[7]對潛流人工濕地除磷效果進行了研究， 得出三種植物除磷效率高低順序為美人蕉富貴竹蘆葦。但是， 植物對磷的吸收是有限的， 即植物對磷的吸收和儲存只占磷去除的一小部分。熊國祥，羅建中等[8]的研究表明，用碎石和細砂作為填料除磷效果較果好，而且有相當一部分分磷是通過植物， 微生物和基質的協同作用去除的。

2.3 懸浮物的去除機理

污水中懸浮物質包括如粘土、沙粒、植物顆粒以及微生物等一些非溶解性物質。懸浮物的去除主要通過過濾沉淀、水生植物和微生物等的協同作用來實現的。過濾就是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質的過程；沉淀為水中懸浮顆粒物質依靠重力從水中分離出來的過程；吸附就是當兩相組成一個體系時，處在兩相界面處的成分產生濃縮的現象；水生植物能直接吸附富集一些有毒有害物質；微生物能從懸浮物中獲取所需要的養分，從而把污水中顆粒物質和其他物質去除，使污水得到凈化。

2.4 有機物的去除機理

濕地有機物的來源主要由進入水中的有機物、濕地植物的生物產物、水中大分子的碳水化合物白質等有機物的降解產物組成。按溶解性可分為不溶性有機物和可溶性有機物。其中，不溶性的有機物主要通過物理反應，如濕地的沉淀過濾作用而被截留；可溶性的有機物則通過系統填料及植物根系表層所衍生的生物膜的吸附及生物降解過程而被分解去除。

2.5 重金屬的去除機理

人工濕地對重金屬有著很好的去除效果。污水中的重金屬離子主要通過物理作用（沉淀和過濾）化學作用（化學吸附）和生物作用（微生物的交互作用和植物的吸收）而被固定或轉化，以達到凈化污水的目的。其中，植物的吸收富集作用、填料的吸附沉淀作用和硫化物沉淀是人工濕地去除重金屬的主要方式[9]。研究[10]表明風車草（ Cyperus alternifolius） 能吸收富集水體中30 %的銅和錳，對鋅、鎘、鉛的富集也在5 % - 15 %。

3 人工濕地發展的預測

3.1 增加人工濕地的應用領域

在處理的污水方面，可嘗試處理農業污水。在外國已有采用人工濕地處理農業污水，如在美國，一個有500頭豬的農場建立了一座帶有蘆葦床處理養豬污水的示范工程[11]。中國是一個農業大國，若人工濕地處理農業污水的技術發展完善，將會大大改善廣大農村的水質狀況從而提高農村的整體衛生水平。還可用于特殊工業廢水的處理中，最近發達國家已將重點轉移到應用人工濕地處理特殊工業廢水。一些學者在淀粉工業、制糖工業、食品加工和奶制品加工廢水的處理中，或者經過工藝改進或者與其他系統進行組合后用于農業面源污染、城市或公路徑流等非點源污染的治理、垃圾場滲出液，均得到了很好的凈化效果，為類似廢水的處理提供了一條新途徑[12]。

3.2 擴大人工濕地的應用地域

在改進人工濕地技術研究方面， 我國的研究重點主要局限于研究生物因子（植物、微生物），卻很少將目光聚集在研究人工濕地的應用地域的問題上。目前，我國內人工濕地技術主要應用于南方，而人工濕地在北方寒冷地區的應用案例卻非常少。人工濕地未來的發展方向應該是加強對中國北方濕地處理系統在冬季運行的可行性研究，改進濕地結構，加強濕地系統的防凍保溫技術措施，保證冬季處理效果，提高小城鎮低溫污水的處理效率[13]。

參考文獻

[1] Hammer，D。A。Constructed wetlands for wastewater treatment。Michigan：lewis publishers Inc，1989。5-20。

[2] 楊峰。人工濕地污水處理技術[J]。科學論壇，2012：49

[3] 孫桂琴，等。人工濕地污水處理技術及其在我國的應用[J]。環境科學與技術， 2006，29。

[4]張奎，等。人工濕地污水處理技術的研究[J]。工業水處理， 2007，27（8）。

[5]梁威，胡洪營人工濕地凈化污水過程中的生物作用。中國給水排水， 2003，19（10）。

[6] US EPA。 “Design manual of constructed wetlands and aquatic plant systems for municipal wastewater treatment”， 1988 ， EPA 625P1288P022 ：23～25。

[7]王世和，等。潛流型人工濕地除磷效果研究[J]。安全與環境工程，2004，11（4）：21-25。

[8]熊國祥，羅建中，馮愛坤。人工濕地中磷的行為及去除方法研究[J]。環境科學與管理， 2006，31（9）。

[9]吳長淋。人工濕地處理含重金屬廢水的研究現狀及展望[J]。 化學工程師，2009，162（3）。

[10]Cheng S ， Grosse W， Karrenbrock F ， et al。 Efficiency of constructed wetlands in decontamination of water polluted by heavy metals。 Ecol Eng ， 2001 ， 18（3） ：317 - 325。

[11]張健美。人工濕地污水處理技術[J]。污染防治技術，2010，23（5）。

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關鍵詞：人工濕地，污水處理

中圖分類號：U664.9+2 文獻標識碼：A

0 前言

威脅城市河湖的主要問題是富營養化，關鍵是要控制河湖氮、磷營養物含量，尤其要控制磷的含量，人工濕地對此具有獨特的優勢。目前，河湖水質污染程度相對較低，較差水體一般在40～60mg/L，符合人工濕地對水質一般不超過100mg/L的要求。人工濕地具有非常高的耐水力及污染沖擊負荷能力，適應河道水量和水質的變化，濕地技能不易受到破壞。城市水系主要河道都貫穿許多湖泊、公園和濱河建筑，為建造人工濕地提供了地理條件，而河道較大的水位落差、完善的閘壩管理，為濕地運行提供了保障。人工濕地系統作為一種生態處理方法，它具有效率高、投資少、低運行費用、低能耗、適用面廣等優點，正逐漸成為比較有前途的污水處理工藝。

1 人工濕地污水處理技術概述

1.1人工濕地的分類

人工濕地根據濕地中主要植物形式可以分為：1、浮生植物系統；2、挺水植物系統；3、沉水植物系統；沉水植物系統還處于實驗室階段，其主要應用領域在于初級處理和二級處理后的深度處理浮生植物系統，主要用于N、P去除和提高傳統穩定塘效率。人工濕地按廢水濕地床中的不同流動方式可分為三類，即地表流濕地(Surface Flow Wetland，SFW)、潛流濕地(Subsurface Flow Wetland，SSFW)和垂直流濕地(Vertical Flow Wetland，VFW)。

1.2人工濕地的構造

人工濕地是一種人為地由石、砂、土壤、煤渣等一種或幾種介質按一定比例構成的底部封閉并有選擇性植入植物的污水處理系統。填料、植物和微生物是其基本構成,其中對填料和植物的選擇是一個十分重要的環節。

1.3人工濕地的特點

人工濕地具有出水水質穩定、對N，P等營養物質去除能力強、基建和運行費用低、技術含量低、維護管理方便、耐沖擊負荷強和具有美學和經濟價值等優點。

1.4人工濕地的凈化機理

人工濕地主要由基質、植物以及微生物等組成一個生物系統來處理污水。

人工濕地中的基質又稱填料、濾料，一般由土壤、細沙、粗砂、礫石、碎瓦片或灰渣等構成。基質在為植物和微生物提供生長介質的同時，通過沉淀、過濾、吸附、離子交換和絡合反應等物理和化學作用直接去除污染物。自由表面流濕地多以自然土壤為基質，潛流和垂直流濕地基質的選擇因特征污染物的不同而不同，同時也會考慮便于取材、經濟適用等因素。一般來說，采用潛流人工濕地處理以SS，CODCr和BOD5，為特征污染物的污水時，根據水力停留時間、占地面積和出水水質等限制因素，可以選用土壤、細沙、粗砂、礫石、碎瓦片或灰渣中的一種或幾種為基質。

濕地中生長的植物通常稱為濕地植物，包括挺水植物、沉水植物和浮水植物等水生植物。人工濕地與常規污水處理系統的主要差別之一就是系統中有大型水生植物群落，沒有植物就形成不了濕地系統，也不會有好的去除和凈化效果。這些水生植物在污水凈化的過程中的作用主要包括以下幾個方面：①提供氧氣；②為微生物提供附著場所；③吸收污染物質；④影響濕地水力條件。

微生物是人工濕地凈化廢水的主要“執行者”，它們把有機質作為豐富的能源，將其轉化為營養物質和能量。人工濕地處理污水時，有機物的降解和轉化主要由植物根區微生物活動來完成。濕生植物通過通氣組織的運輸，將氧氣輸送到根區，在植物根須周圍微環境中依次出現好氧區、兼氧區和厭氧區，廢水中大部分有機物在好氧區內被好氧微生物氧化分解，而在還原區域內則經厭氧細菌的發酵作用將有機物分解。

2 人工濕地污水處理技術的應用及研究進展

2.1國外人工濕地技術現狀應用

在國外自由表面流濕地是主要的處理濕地，其濕地處理系統有2/3是自由表面流濕地，其中一半又是自然濕地。自然濕地的大小從1-1000公頃，其中一半在10-100公頃。人工自由表面流濕地通常比較小，60%小于10公頃。自然濕地水力負荷小于人工濕地，系統水深范圍為5-90cm，以30-40cm較普及。最常見的預處理是兼性或氧化塘，或者說許多濕地系統被用于現行塘系統的精處理。人工濕地的應用非常靈活，面積從數平方米到數公頃不等，既可以用于處理單家獨戶的生活污水，也可以用于處理整個小城鎮或社區的市政綜合廢水。除了用于處理生活污水或二級污水廠出水外，還被廣泛用于處理工業廢水，如礦山酸性廢水、淀粉工業廢水、制糖廢水、褐煤熱解廢水、煉油廢水、油田采出水、造紙廢水、食品加工和奶制品加工廢水等以金屬離子、BOD5、CODcr和油為主要特征的廢水。

2.2國外人工濕地技術的研究進展

早期人工濕地主要用于處理城市生活污水或二級污水廠出水，目前已被許多學者或工程技術人員經過工藝改進或者與其他系統進行組合后，用于農業面源污染、城市或公路徑流等非點源污染的治理。美國、德國等國的一些技術人員還將其推廣應用于處理小城鎮、行政事業單位污水和垃圾滲濾液。人工濕地處理工業廢水的范圍仍主要集中在以金屬離子、BOD5、CODCr。和油污染為主的廢水，但其處理的濃度極限范圍不斷被突破，甚至能處理CODCr高達數千的工業廢水，其應用不再局限于氣候較暖和的地區，在采取適當的保溫措施后，在嚴寒地區也能取得很好的運行效果。

2.3我國人工濕地技術現狀應用

在我國的南方和北方均有一定數量的人工濕地被投入研究和應用，在這些系統中，除了用于處理耗氧有機物和N、P等營養物為主的生活污水外，逐漸擴大到各種各樣的以有機物、重金屬、油類為主要污染物的工業廢水，如處理礦山廢水、油田采出水、造紙廢水、乳制品廢水、炸藥廢水、煉油廢水、畜牧廢水等。除了用于集中點源治理外，還被用于以N和P等營養物為主的農業非點源的治理。其處理對象除了BOD5、CODCr、N、 P、重金屬和油類外，還包括藻類、藻毒素、非離子表面活性劑等。這些人工濕地都取得了良好的處理效果，為我國的環境保護發揮了重要的作用。

2.4我國人工濕地技術的應用前景

目前，我國絕大部分城市污水處理采用活性污泥法或生物膜法處理工藝。這些工藝投資高，能耗大，運行管理要求高，對控制大城市的水污染起到了關鍵作用。然而由于我國經濟發展水平不高、能源短缺，許多地方，尤其中小城市和鄉村缺乏具有一定操作管理和技術水平的人員.同時，我國的鄉鎮企業發展迅猛，對當地造成了嚴重的環境污染。因此，在我國大力開發具有高效、簡易、低耗的污水處理技術，具有很大的意義。

人工濕地系統是一個完整的生態系統。它形成了內部的良好循環并具有較好的生態效益和經濟效益，是正在不斷得到研究應用和發展的污水處理實用新技術，具有效率高、投資、運行及維護費用低、適用面廣、耐沖擊負荷強等優點。

3結束語

目前，人工濕地系統正在不斷研究、應用和發展之中，是受到各國日益重視的廢水處理實用新技術。隨著人們環保意識的不斷提高，隨著可持續發展觀念的深入人心，相信人工濕地的運用將更為廣泛，對濕地系統除污機理的研究是人工濕地系統應用和研究的一個十分重要的內容。因此，必須深入開展這方面的研究，以取得適合于國內不同地區、不同填料和植物組合及不同廢水特性的實用數據，以利于其在適當地區推廣應用。

參考文獻

[1] 沈耀良，王寶貞，編著．廢水生物處理新技術—理論與應用．北京：中國環境科學出版社，1999，265-266

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關鍵詞：人工濕地技術河道污水

中圖分類號： TU992 文獻標識碼： A

引 言

水是人類賴以生存的重要物質條件之一，長期以來，人類對水的不合理使用和工農業用水的嚴重污染，使大量的污水被排入到河道內，帶來了嚴重的河道污染問題，呈現出臟、亂、差、臭的惡劣環境。水體污染使人類可利用的水資源逐年減少，華北地區水資源危機更是突出，在這種形勢下，南水北調工程應運而生。但是，大量外源水的調入，將會產生更多的工業污水、生活污水以及污水處理廠排放的水，這些污染水體最終會被排入河道，帶來河道污染，破壞沿岸生態環境，影響沿岸居民正常生活和生產，限制區域經濟的發展，因此迫切需要對污染河道進行治理。目前在國內外河道污水治理方式中，常見的治理方式有：河道曝氣技術、人工浮島技術、投菌法、混凝法、氧化還原法、生物膜技術、人工濕地技術等。

一、人工濕地

1、人工濕地概念

濕地系指不問其為自然或人工、長久或暫時之沼澤地, 濕原, 泥炭地或水域地帶; 帶有或靜止或流動, 或為淡水, 半咸水或為咸水水體者, 包括低潮時水深不超過6m 的水域。濕地是陸地與水體之間的過渡地帶, 是一種高功能的生態系統, 具有獨特的生態結構和功能。對于保護生物多樣性, 改善自然環境具有重要作用。由于人類的不合理開發, 濕地資源在我國受到很大破壞。在特殊時期和環境條件下, 研究和建立人工濕地生態系統是對自然濕地生態系統的適度補充, 也是對其功能退化的恢復性建設。人工濕地是一種由人工建造和監督控制的, 與沼澤地類似的地面。濕地能凈化污水, 是自然環境中自凈能力很強的區域之一。它利用自然生態系統中的物理、化學和生物的三重協同作用, 通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現對污水的高效凈化。

2、化機理

（1）濕地植物

植物為“自然系統”中的降解有機物微生物提供附著的場所，通常選擇植入具有性能好、成活率高、抗水性強、生長周期長、美觀及具有經濟價值的挺水植物如蘆葦、水蔥、蒲草、香蒲、燈心草等。濕地植物的存在可以顯著的提高濕地的處理效果， 起到輸送氧的作用，對有機污染物和N，P 等營養化合物進行分解和合成代謝，在冬季還可以起到保溫的作用。植物對污染物直接的去除機理主要包括： 生物吸附和細胞的內積累， 因此不同的光照強度和光照時間也會影響人工濕地的處理效果。

（2）微生物

人工濕地系統中的主要微生物包括細菌、真菌和放線菌等。細菌是濕地微生物中數量最多的一個類群，主要的細菌包括好氧菌、厭氧菌、兼性厭氧菌、硝化細菌、反硝化細菌、硫化細菌和磷細菌等。人工濕地處理系統中微生物和自然化學的凈化作用占到了系統約90%，而且人工濕地中由于植物根系能存著常規水處理系統所不存在的微生物。污染物降解菌種類多樣， 對某些特殊的難降解廢水有著高效的凈化能力。微生物的降解作用在人工濕地處理系統中起著重要的作用， 在難降解有機物的裂解和有毒物質的去除過程中起著主要的作用。在運行良好的人工濕地中微生物的生物量會逐漸增加， 待到某一水平后趨于穩定， 微生物的空間分布主要與根系的位置不同向不同， 同時隨著土層的加深微生物的數量逐漸減少。人工濕地由于濕地植物的存在，在處理效果上會存在季節性的差異。而雖然在冬季濕地植物大部分枯萎死亡， 但濕地中的各類微生物數量基本上保持在較高的水平上， 這也是保證人工濕地在冬季仍有處理效果的重要原因。

（3）人工基質

人工基質的主要作用是提供濕地植物生長所需要的基質， 為污水在其中的滲流提供良好的水力條件， 為微生物提供良好的生長載體。表面流人工濕地，一般采用土壤和植物根系構成基質層；潛流人工濕地，一般采用礫石填料和土壤或砂構成基質層。

二、人工濕地植物的選擇與配置原則

1、功能性原則

為了充分發揮人工濕地的污水處理效果， 應選取和配置抗污染能力強， 凈化效果好的植物。應根據不同的人工濕地類型和工藝單元選擇適宜的植物。對于表面流人工濕地可配置沉水植物、漂浮植物以及挺水植物， 對潛流和垂直流人工濕地可配置濕生植物和挺水植物。

2、地域性和環境適應性原則

植物生長具有明顯的地域性， 人工濕地植物選擇應以本地植物為主， 選用當地或本地區天然濕地中尚存的且對水體污染物有較強凈化能力的植物。選用生長良好的本地土著植物構建人工濕地系統將提高對污水的凈化能力。考慮具體的人工濕地環境因子的影響， 選用有較強適應能力的植物， 具有較強的抗凍、抗熱、抗病蟲害等能力的植物。人工濕地基質的種類較多， 理化性質差異比較大， 對植物生長和根際微生物活性有一定影響， 要根據基質的pH 值配置相應的植物； 對于含鹽量比較高的人工濕地基質， 應選擇耐鹽性植物。

3、經濟性原則

建造人工濕地時應考慮一定的經濟價值， 引入實現生態和經濟的可持續發展的生態工程管理模式。將收割后的植物殘體用于堆肥以生產生物肥，回收的植物可以用作造紙原料、編織材料、牲畜的飼料或燃料等。農村污水治理中， 應考慮當地的農村經濟水平和農民增收要求， 選擇污水治理效果好、經濟價值高的濕地植物， 實現人工濕地系統的多用途目標。

4、生態安全性原則

人工濕地植物群落構建中應根據濕地的不同區域配置多種植物， 多物種的生態系統比單一物種的系統要穩定， 植物多樣性越高， 資源利用越充分，根區對氮、磷的利用程度越高。考慮不同種類的植物相互之問的作用， 一是對光、水和營養等資源的競爭； 二是植物通過釋放化感物質， 影響周圍植物的生長。

三、人工濕地示范工程

1、工程概況

人工濕地是近年來快速發展起來的一種人工構建并控制的，主要利用天然凈化能力的污水處理技術。它利用了微生物、濕生植物、動物等一系列生物的代謝活動，綜合了物理的、化學的、生物的復雜過程，使污水中污染成分得以降解，無害化或轉化為可利用的物質。人工濕地的植物可通過收割移走并進一步資源化利用。污水中一些微量的金屬通過人工濕地床基的吸附或沉淀作用去除，并被濕地植物吸附、吸收去除。污水中大部分病原菌和病毒被人工濕地床基好氧微型生物攝食分解，部分被植物根系分泌物殺滅。

2、復合型人工濕地

本復合型人工濕地處理工程是將垂直潛流與水平潛流人工濕地有機結合起來。因河水中含有一定量的懸浮物，易導致濕地的堵塞，本處理系統設施了預處理池，該池增加了生物載體，為強化型預處理設施（提升污水、去除懸浮物、降低污染物），為后續人工濕地的凈化創造良好條件。所以，本復合型人工濕地可處理較高有機物濃度和懸浮物濃度的污水。該復合人工濕地主要依靠植物、微生物的綜合作用下，使水中有機物被生物攝取和氧化分解；污水中氨氮則通過硝化－反硝化生化過程和植物吸收而去除；有機氮則通過生化作用礦化為氨氮、硝氮，進而通過植物吸收和硝化－反硝化過程去除；污水中磷大多以正磷酸鹽形式存在，并主要通過人工濕地床基中的鈣、鐵、鋁離子沉淀固著，以及植物的吸收過程去除。主要工藝流程如下：溪流污染源水解沉淀復合人工濕地表面流濕地受納水體。本復合型人工濕地的設計流量為600/d，按每天運行12小時計算，主要設計指標如下：

(1)主要設計進出水指標

①進水：BO 35mg/L，COD 80mg/L，SS 100mg/L，TP 2mg/L，TN 16mg/L

②出水：BO 20mg/L，COD 50mg/L，SS 20mg/L，TP1.2mg/L，TN 10mg/L

(2)主體濕地設計數據

①濕地有效面積：2000㎡。

②植被選擇：具有良好的生態適應能力和生態營建功能，以當地或本地區天然濕地中存在的植物為主，著重選用常綠冬季生長旺盛的水生植物類型，具有較高的一定景觀價值、文化價值和綜合利用價值。采用較多的是美人蕉、風車草、菖蒲、狐尾藻、蘆葦、香蒲、再力花等水生植物。

四、人工濕地運行管理

本復合型人工濕地示范工程的運行管理比較簡便，主要是人工濕地的日常維護、運行情況記錄和進出水水質檢測等。

1、運行與管理

⑴ 植物栽種后為保證成活率，應立即充水。充水的負荷應逐步提高。初期水位不宜過大，避免植物根部腐爛等問題。一般控制在200m~300mm為宜。

⑵ 水力負荷和污染物負荷在運行初期不宜過大，待運行穩定后可逐步提高至常態。

⑶ 預處理池要根據泥量（泥深約1m）和運行周期（≤15天）進行定期清淤；植物應根據設計要求進行的定期修整。

⑷ 對于突發事件應制定應急預案并報相關部門審批。

⑸ 設備要進行定期檢查和日常運行數據的記錄。

2、系統監測

⑴ 由于污水人工濕地生態處理工程的水力停留時間較長，運行穩定且變化較慢，因此不必頻繁取樣分析。

⑵ 運行期間水質異常的原因很多，應當對原因進行逐一排查，并適當增加監測的頻率和內容進行分析。

⑶ 基建、設備等應該定期檢查。制備與污泥沉積等的檢查應根據不同的季節和處理水質合理安排檢查頻率。

⑷ 日常的主要水質檢測指標為CODcr、pH、SS、氨氮等。

3、故障處理

⑴ 植物對于人工濕地處理系統具有重要的作用。植物的生長狀況極大地影響工程的運行效果。植物的病蟲害防治應根據植物類型、植物生長期等進行定期防治，在植物死亡期進行枯萎植物的清理工作。

⑵ 人工濕地系統中作用主體是多種多樣的植物。除草劑、殺蟲劑等的使用會使得植被的多樣性減少，同時導致植被的大面積損壞。因此，不宜在人工濕地中使用除草劑和殺蟲劑。

⑶ 應定期收獲老的個體，以免其死亡腐敗對系統產生二次污染。同時防止枯枝落葉將水流阻塞影響穩定運行。部分雜草可進行人工拔除。

四、總束結

人工濕地適用于各類污水的處理領域，其基質、濕地植物、微生物的復合作用，使得人工濕地對各類污染物都有著高效的去除能力。由于人工濕地的凈化作用往往是許多凈化機制的綜合作用， 因此其確切的凈化機制還有待進一步的研究。同時，由于系統的復雜，能衍生處理各種廢水、與各工藝的組合處理及對濕地某凈化過程的強化等， 也將是未來人工濕地的發展和研究的方向。另外，人工濕地占地大、對高濃度廢水處理能力一般、長期運行處理效果下降等問題還需亟待解決。

參考文獻

[1] 沈陽環境科學研究院。 人工濕地污水處理工程技術規范[Z] . 沈陽, 2009, 12.

[2] 李科德。蘆葦床系統凈化污水的機理[ J] . 中國環境科學, 1995, (2) : 140- 144.

篇4

關鍵詞：人工濕地；污水處理；優勢；生態；技術

中圖分類號：U664.9+2文獻標識碼： A

人工濕地主要是通過人工模擬的方式來實現天然濕地的功能與特性，科學的選擇生物種類，維護生態系統平衡，并起到對城市污水進行處理的作用，防止水資源二次污染。因此，在當前倡導環保節能理念的大環境下，人工濕地水處理技術受到各界的廣泛關注。

1.人工濕地污水處理技術地位和優勢

人工濕地污水處理系統其實就是生態學中的人工濕地系統，在這個系統中，生態系統能流、物流可以得到正常循環，生物多樣性、人類的環境和動植物的生境均得到了很好的保護。

1.1人工濕地能耗少、維持技術低

在人工濕地系統中，由于污水沿著基質的坡度自然流動，基本上不需要機電設備，因而對能源的消耗非常少，可是傳統工藝中的提升泵房和鼓風機房則需要消耗大量的電能。對于運行期間的維護，人工濕地也簡單得多，主要是清理渠道及管理作物，普通人員完全可以承擔，只需個別專業人員進行定期檢查即可。

1.2顯著的環境效益

人工濕地的建成和運行將起到涵蓄水源、調節水量、補充地下水資源的作用，而且處理后的出水還可作為灌溉用水、工業或城市生活用水的水源，有利于緩解用水緊缺的狀況，促進區域環境的良性發展。

1.3生態與景觀效益

人工濕地系統不僅可以為水禽類提供豐富的食物來源、繁茂的植物群落，也可以為多種水生生物提供棲息繁殖場所，在增加生物多樣性、生態系統的復雜和穩定性、維持自然平衡、調節局部氣候中起著非常重要的作用。

2.人工濕地污水處理技術的社會經濟性

目前處理大量生活污水的措施只要是采用二級生化處理工藝，但是這需要龐大的充氧曝氣設施，大規模的收集管網來輔助，而且運行起來往往需要較高的費用和管理水平加以維持，其中，較大的缺點就是去除磷、氮等污染物的能力較差，容易造成水體富營養化，另外，由于產生的污泥并未找到真正“減量化、資源化”的出路？目前國內大城市，均面臨一個“污泥圍城”的難題。而人工濕地污水處理技術的應用則不需要大規模的收集管網，運距的成本也比較低，其建設成本可由政府或采取BOT模式承擔，減輕了政府治理水污染資金短缺的問題。

人工濕地的土建施工比較簡單并且基本不需耗能，因而其處理系統的投資和運行費用僅為二級污水處理廠的1/10-1/2，一般每噸污水的處理費用僅為0.1-0.2元，基建費用分攤到每噸污水上也僅為150-800元，是傳統二級污水處理廠的1/5-1/2。現今，城市居民繳納的污水處理費足以承擔其必要的維護和運行費用。

人工濕地污水處理技術的重要優勢是其能夠將受污染的水體處理凈化后作為中水回收，對于城市生態建設來講，這樣不僅補充了區域的中水回用，還兼顧了綠化和美化區域環境的作用。另外濕地的水生植物還能創造經濟價值，例如席草可以用來編織草席，蘆葦可用作造紙或編制人造纖維布；同樣的，水生動物如魚、蝦等也可以創造經濟價值。人工濕地污水處理技術投資小、可充分利用閑置的荒地、綠地，具有良好的環境效益和經濟效益。

3.人工濕地污水處理技術處理城市生活廢水的可行性

城市污水中主要是一些固體懸浮物、可進行降解的有機物，并且還有很多氮化合物、磷酸鹽、鉀鈉及重金屬離子等，如果不進行處理，將會造成生態環境惡化的嚴重后果。

（1）人工濕地污水處理技術對氮的去除主要包括植物吸收、氨的揮發、介質的吸附以及微生物的硝化和反硝化脫氨，濕地中氮的循環主要是通過一系列復雜生物化學作用方式發生的，包括直接轉化成氮化物和其他礦物質結合起來。

（2）人工濕地污水處理技術對磷的去除主要是通過基質吸附，植物攝取和微生物同化3方面一起進行，其中基質吸附是最主要的一個因素，而磷最終從系統個去除依賴于濕地植物的收割和飽和基質的更換。

（3）人工濕地污水處理技術對重金屬的去除主要集中在植物對重金屬的去除作用上，包括植物穩定、生物富集和攝取吸收，還可通過植物揮發、甲基化等作用達到目的。

（4）人工濕地對一些有機質、懸浮物、病原體和非金屬元素也有一定的去除效果。例如，在人工濕地水體的厭氧區域部分硫離子發生氧化還原反應后被還原成硫酸根離子，硫酸根離子隨著水流的波動在水體表層經過曝氣作用又被氧化成硫單質，從系統中去除。

人工濕地系統能全面利用自然中的濕地植物和基質的自然凈化能力，并在污水凈化工程中促進植物的生長，增加綠化面積，并未野生動物提供棲息地，有利于生態環境的建設。在當前國內許多城市努力爭創生態文明城市的前提下，選擇生態化的污水處理技術用于城市生活污水的處理、飲用水源的保護、綠地公共景觀的建設便成為一項重要的指標。為市民和外來游客創造良好的生態人居環境，可以取得顯著的社會效益和經濟效益。

4.推動人工濕地污水處理技術的改進措施

首先根據城市的功能區劃，結合地理條件和區域實際，規劃設計相對集中的人工濕地污水處理系統，對規模、收集區域、投資、運行維護、回報等方面進行科學籌劃。之后采用政府投資或BOT項目投資等方式解決項目投入問題。人工濕地對生活污水進行處理，能營造出一個綠化美景，經人工濕地凈化過的水，也可以用于灌溉植被、沖洗小區等，給居民產生許多方便，這樣的結果是居民所樂于接受。

對于較大的人工濕地，還應該做好人工濕地的運行期管理工作，確保有足夠的專業人員、充足的管理費用來維護人工濕地的正常運作。其建成后結合城市發展實際，加大對人工濕地污水處理技術的科研投入，與科研單位聯合建立研究基地，將人工濕地打造成污水處理的示范基地，注重污水處理、生態旅游和環保教育為一體，推動城市環保事業的發展。

與此同時我們還可以利用濕地污水處理技術與濕地園林造景技術建成人工濕地生態公園，從根本上解決城市市區景觀單調的問題，另外還能改善水體質量，為城市居民提供休憩、娛樂的場所。利用濕地植被進行人工培植，打造一道獨特的城市風景線，開發利用濕地自身的生物學價值，為城市生態文明建設盡一份力。

5.結束語

綜上所述，人工濕地污水處理技術通過模擬天然濕地的結構達到污水治理的良好效果，不僅具有較好的經濟效益和生態效益，在處理城市生活廢水方面也具有獨到的可行性，能很大程度地改善當前的城市水體污染問題，對城市生態建設具有非常重要的推動作用。它非常適合中國建設節約型城市的國情，是創新思維與城市可持續發展相結合的一個新舉措，具有廣闊的應用前景。

參考文獻

[1]王虹揚，何春光，盛連喜.人工濕地處理污水技術在吉林省城市生態建設中的展望[J].中國環境管理，2003，05：39-40.

[2]于洪存.人工濕地污水處理技術在北方城市的應用[J].環境保護與循環經濟，2007，05：27-29.

篇5

人工濕地的植物種植一般在春季或者秋季進行，管理及日常維護，主要注意以下幾個方面。

1.1植物栽種初期的管理人工濕地植物栽種初期的管理首先是要保證它有較高的存活率，濕地植物栽種的最佳時節是春季，這種季節，溫度合適，水源充足，植物容易成活。如冬季種植則應做好防凍措施，如在夏季應做好遮陽防曬。要根據實際情況采取措施確保栽種的植物能成活。

1.2控水為了讓人工濕地的植物根莖更好地向下生長，要對濕地的水位做好隨時的調控工作，促使植物根莖向下生長。

1.3及時收割植物人工濕地的植物生長時間比較快，不同的植物在不同的季節，在其生長茂盛、成熟后應對植物進行及時收割，同時對收割下來的進行合理處理和利用，避免造成其他污染或是避免落下的植物枝葉對濕地產生負荷。

1.4做好日常護理濕地內的雜草應及時做好清除工作，避免對濕地的生態系統造成破壞，防止腐爛等污染，如果遇見暴雨產生積水的情況，要注意對濕地進行水疏通，避免植物死亡。

1.5冬季對植物的處理對于不耐寒的植物，要做好防寒工作，避免寒冬降臨對濕地的生態系統造成破壞，降低或是喪失去污能力。人工濕地的栽種，要根據季節和植物的生長周期進行合理地選擇搭配，要讓植物在最短的時間內，增長最大化，覆蓋面積最大化，只有這樣才能達到最佳的去污效果。人工濕地的管理工作還包括維護濕地系統內的生物多樣性，只有這樣對污水的處理效果才是最理想的。

1.6濕地中的微生物微生物在濕地對于凈化水中污染物有很重要的作用，科學表明微生物在BOD5、COD以及氮等降解的過程中起著重要作用。人工濕地中的微生物主要包括細菌、真菌和放線菌。其中，細菌在濕地微生物中數量最多，占基質微生物總數量的70％～90％。

2人工濕地污水處理技術的基本類型

將人工濕地污水處理技術按照工程設計和水體狀況進行分類，人工濕地污水處理技術總的來說可以分為3種。第一是表面流濕地，這種濕地是不需要砂礫等物質來作為填料的。因此它的成本十分的低，但是這種濕地由于沒有填料所以不能夠承受住很大的負荷。第二是水平潛流濕地，這種濕地可以有效的去除水質中的污染物，對凈化水體來說是最好的濕地，這種濕地受周圍環境影響也是比較小的，在任何季節都可以進行使用。第三是垂直流濕地，這種濕地的效果是最好的，幾乎將前面兩種濕地的優點都結合進來，但是它有一個致命的缺點，那就是成本太高，因此還沒有被廣泛的使用。

2.1人工濕地的優缺點優點：投資成本少，處理效果好，對污染物的緩沖容量大，操作簡單，組合多樣性、針對性，獨特的綠化環境功能等。缺點：容易受到氣候的影響，占地面積大，容易出現飽和現象

2.2人工濕地構造與工程設計

2.2.1人工濕地的構造經過理論研究和實驗證明，人工濕地底床的長度選在20～50m之間，同時要滿足長寬比例在3∶1以下，如果濕地底床的長度不夠，那么形成的濕地處理面積不大，達不到理想的污水處理效果，如果長度過大，較大面積的底床會導致水停滯情況，會讓污染物在時間的推移下，沉降到底部，底床如果面積太大的話，植物生產中所需要的水分會更多，有時會很難得到保證。因此，在設計中人工濕地的底床構造要科學合理，要結合污水處理的目標進行科學的計算。

2.2.2人工濕地對給水的要求人工濕地的處理污水效果與水力停留時間有著直接性關系，如果時間設定不夠，對污水的處理效果將不是很理想，特別是對污水中氮和磷的處理，但是設定時間過長將會導致污水中的污染物在人工濕地中的滯留，這樣就會讓處理效果產生逆反。因此在設計時要注意到污水的量，濃度，污水中的污染物和人工濕地對污水的處理能力。

2.2.3防滲漏的設計人工濕地處理的污水如果滲漏到地下，將會對周圍的土壤和底下水資源產生污染影響，因此在人工濕地的技術工藝上要注重防滲漏的技術要求，通過人們的不斷研究和時間，得出了較多的防滲漏的技術措施。例如塑料薄膜防滲，水泥砂漿或混凝土防滲，黏土防滲等。

3結語

篇6

關鍵詞：污水技術進展

中圖分類號：U664.9+2 文獻標識碼：A

城市污水處理的技術應用越來越受到廣大人民的關注，我們的污水處理技術要做到不僅解決了人們的生活廢水問題，與之同時，它還具有一定的經濟價值。

一、我國城鎮生活污水現狀

隨著社會經濟的不斷發展，人們的生活水平得到顯著提高，隨著而來的是家庭衛生條件得到改善，而這樣導致城鎮生活廢水也顯著增加。城鎮人口劇增，導致城鎮生活污水現象更加嚴重，目前全國生活污水日均排放量超過10億噸。生活污水主要包括洗浴水、洗衣水、洗菜水、洗廁水以及其他排放廢水等等，這些污水如果得不到有效的治理，將會嚴重污染環境，影響人們的生活水平。因此，需要采取有效的污水處理技術解決好這一問題。

二、城鎮生活污水處理面對的困難問題

1、城鎮生活污水成分日益復雜

目前城鎮生活供應物多種多樣，這也無形的造成生活污水成分日益復雜，不僅如此，受制于天氣影響，不同時期污水污染物不同，這就造成無法對污水水質情況做好預估，無法建立合理方案，嚴重影響城鎮生活污水治理。

2、生活污水處理技術受限

一些城鎮受困于經濟發展情況，對生活污水處理技術還是采用傳統的方式，沒有及時采用有效的技術，這樣就造成生活污水治理得不到很好解決，阻礙城鎮生活污水治理。

3、管理部門忽視生活污水問題

城鎮管理部門不重視生活污水問題，將重心放在城鎮經濟建設中，不注重環境保護問題，這也在一定程度上影響城鎮污水治理，導致有些生活污水直接排入河道，河水富營養化加劇，導致魚類大量死亡，生態環境遭到嚴重破壞。

三、城鎮生活污水處理技術研究

1、活性污泥法污水處理技術

活性污泥法污水處理技術在城鎮生活污水處理中應用范圍最為廣泛，也是最成熟的一項技術。這種污水處理技術主要利用好氧生化技術凈化污水，活性污泥污水處理技術主要包含四個大部分，分別為沉淀系統、曝氣系統、生化系統以及污泥回流系統等等。這種污水處理技術對污水治理方法比較簡單，能夠有效的去除污水，因此用途較廣。處理流程主要根據四大部分采取四個步驟，簡要的講就是先將需要處理的污水進行沉淀操作，進行完畢后將污水與二次沉淀池底部的活性污泥一起進入曝氣池中，在曝氣池中，活性污泥中的微生物會將污泥中可溶性有機物作為營養物質，消耗并吸收，之后將將營養物質轉為自身的細胞，最終將代謝物轉為二氧化碳。

以下三點主要是針對生活污水處理完成后產生的污泥進行處理：

（1） 填埋法

填埋法與城市垃圾填埋基本類似，但填埋處置有兩點不足之處，一是要占用大量土地，浪費土地資源，污泥的填埋費用也是很高; 二是污泥會霉變，污染環境。現如今，污泥的產生量與日俱增，在周圍短距離范圍內已無填埋場地可以填埋。實際上，多數污水處理廠的污泥都是外運或者是就近外賣給當地農民，沒有做到真正的填埋處置。這樣不僅對農產品產生污染，更直接危害人類健康。

（2） 焚燒法

焚燒法是以焚燒為技術重點的處理方法，也是最徹底的處理方法。它的優點是可以使全部的有機物碳化，并殺死病原體，最大程度的減少污泥的量;缺點投資大、運行成本高、難以處理的城市污水處理廠的大量污泥、產生劇毒物質二噁英及大量的有害物質。所以焚燒這種方法已越來越不被人們采用。

（3） 直接烘干法

直接烘干法是用氣流干燥機把含水率為75%-80%的污泥烘干，當溫度高于 200攝氏度以后，就可以殺滅各種病菌，之后再進行污泥填埋或處理，最終可以實現污泥的減量化; 但是這種方法的缺點就是高能耗、高成本。

2、循環曝氣池法

循環曝氣池法又叫做氧化溝法，這種方法是在活性污水處理技術的基礎上，進一步創新，這種方法的核心就是封閉式污水處理，將封閉的氧化溝做為污水核心處理池，封閉處理的優勢就是能夠將污水以及活性污泥進行更有效、充分的接觸，這樣就可以確保污水處理更加徹底 循環曝氣池法可以導致水中溶解氧的濃度出現變化，特別是在曝氣池的下半段，容易使得溶解氧由高到低發生變化，而這樣有利于不同的微生物對氧氣的不同需求，利于微生物對污泥的凝聚作用。

3、人工濕地系統

隨著科技的不斷進步，一些新的城鎮污水處理技術得以發展。人工濕地系統就是科技不斷發展的智慧結晶。這種方法不同于自然濕地系統，而是人為制作的一種濕地系統。在人工濕地系統中，人們利用物理、化學反應等一系列的方法，將污水中的物質與人工濕地系統中的物質進行一系列的反應，比如說硝化反應、離子交換反應等等。人工濕地系統方法的最大好處就是不受限于自然物質，可以自由調節不同反應的物質比例，這樣根據不同污水情況，加入不同化學物質或微生物。這樣就有利于生活污水的處理。植物對生活污水中氮素的凈化，主要通過植被直接吸收和植被根系微生物的硝化和反硝化作用進行的。人工濕地植物要具有生長快，生物量大和吸收能力強等特點，這樣，其在生長的過程中，就能吸收大量的氮元素；植物可以通過根系向水體傳輸氧氣，使根系周圍依次形成好氧、缺氧和厭氧環境，可以為好氧微生物和厭氧微生物的大量存在提供各自適宜的生存條件，使硝化反硝化作用同時進行。研究中普遍認為微生物的硝化和反硝化作用是去氮的主要途徑。

4、人工植被污水凈化技術

除了利用物理、化學反應去除污水中的氮、磷、鉀等物質外，對于凈化水質，人們又在人工濕地系統的基礎上采取了人工植被污水凈化技術，利用植被進行污水處理，植被特別是人工水草，實際上之所以說是人工水草，主要是因為人工水草只是外形像水草，其實是人造聚合物，相比于自然水草，人工水草要大一些。將人工水草放在污水中，水草會形成生物附著環境，這樣不同的微生物可以附著于水草之上，可以促使不同微生物生長，形成一個小型生態系統，污水中的有機物可以通過小型生態系統得以利用或者轉化為無害物質，最終污水可以得到很好的凈化。

四、對于城鎮污水處理技術未來發展建議

l、加強居民宣傳工作

生活污水是居民在日常生活中產生的，不可避免的，不過一些污水或者污染物不能隨處亂倒，造成管理困難。因此，為了更好地加強污水治理工作，城鎮管理部門需要對居民加強生活污水宣傳工作，增強城鎮污水治理意識。

2、將生活污水處理工作放入規劃建設中

污染物質不僅不利于居民的生活，還嚴重阻礙城鎮的經濟建設。因此，對于城鎮生活污水，相關管理部門需要認真對待，需要將城鎮生活污水的處理問題放在城鎮規劃建設中，不能簡單處理。城鎮生活污水在城鎮污染物質中占有很大的比例，可以說解決好城鎮生活污水就等于在很大程度上很好的解決了污染現象，因此，對于城鎮生活污水問題，需要認真對待。

3、不斷學習新方法、新技術

考慮到生活污水不同于工業污水，生活污水是人們 E常生活中造成的一些污水，是不可避免的，因此，生活污水的產生是必然的，需要治理污水應該從方法和技術方面治理。良好的方法不僅可以有利于污水得到更好地處理，也有利于降低成本，減少不必要的浪費。因此，在未來城鎮生活污水處理方面，需要借鑒國內外先進的方法以及技術，這樣可以更好的解決生活污水問題，凈化水體。

五、結束語

城鎮的建設離不開良好的生態環境，而隨著人口的增多，人們生活水平的提高，生活污水問題日益成了人們關注的焦點。為了更好的治理城鎮污水問題，需要雙管齊下，不僅需要采取合適的技術，更要加強管理，提高城鎮居

民的環境保護意識，只有這樣，才有利于城鎮污水治理問題，更好的促進城鎮經濟建設。

參考文獻

篇7

關鍵詞:污水;處理;技術;污泥熱解;工藝

中圖分類號： U664.9 文獻標識碼：A 文章編號：

Abstract: With the development and progress of society, and more modern sewage treatment technology has important significance. This paper mainly discusses the related content in modern sewage treatment technology .

Key words: Sewage;Handle;Technology;Sewage sludge pyrolysis;Technology

引言

目前，國際上及國內所采用的城市污水處理工藝，不論從技術上還是從實際運行效果看，都是比較成熟的，運行穩定、出水水質好等是它們共有的特點。所有污水處理工藝的基本原理是一樣的，我國污水處理技術與國外先進技術的差距在于設計方案和實際建設之間的技術參數沒有處理好，造成設計與實際運行的某些脫節；另一個差距在于關鍵設備上，國產質量明顯差，例如：曝氣系統等。國內污水處理廠運行管理水平不高，技術改造能力不強。這是一個普遍性的問題，努力提高污水處理廠運行管理水平和技術改造能力。大力開發可持續的污水處理技術，各地污水處理廠應不斷加大技術改造工作力度，加強職工，特別是一線職工的定期或不定期技術培訓工作，提高他們的技術和技能水平，從而降低運行成本，更好地造就碧海、藍天的美好環境。

1.城市排污的現狀

自從20世紀80年代，我國城市污水處理已經在各方面有了很大的進展，但是其形勢仍然極其嚴峻。我國目前淡水資源相當短缺，人均擁有量2300m3，列世界100多位，等同于世界人均水平的1／4。由此來看，我國目前的水污染形勢較嚴峻，特別是城市污水的排放對地表水和地下水水質的影響非常突出。．我國的經濟體制從計劃經濟轉型過來。在這種經濟體制下，我國城市污水處理的管理機構和管理方式等方面一直沿襲舊的經營管理模式，對污水處理設施方面的建造、設備運行和價費行使統一管理、分級領導的體制，給城市污水處理相關行業導致了很多弊端。我國污水處理面臨著水污染嚴重，污水處理起步較晚、基礎較差、要求高的嚴峻形勢。近年來，我國城市污水處理方面有了很大發展。但絕大多數城市的污水處理能力滿足不了實際需要，全國還有297個城市沒有建成污水處理廠。全國5萬多個城鎮，370多萬個村莊，9億多人口居住地尚無污水處理設施。

2.目前存在的問題

(1．我國近些年社會經濟持續高速發展給環境帶來越來越大的壓力。到今天為止，我國城市排放污水每年達到約500多億噸，處理的污水占排放不到1／5。這個數字相對發達國家來說少得可憐。而發達國家的污水處理率都在80％以上。除此以外，很多污水處理車間乃至廠家處理后的污水也沒有達到環保要求，還會對環境產生很多危害。

(2．管網收集系統建設滯后，特別是一些城市中心區雨污分流還沒有實現，污水處理設施難以充分發揮效益。目前我國處理設施嚴重不足，城市排水管網普及率及管道收集率較低，許多廠管網不能配套，一些城市污水處理廠不能滿負荷運作。現有的處理設備還存在著設計水平低、設備質量低、運行穩定性較差等諸多問題，而且更新改造和達標改造資金短缺、運行費用不足。

(3．各級政府籌集資金或借債資金方式等組建的污水處理廠，很多時候被各級政府委托排水廠機構管理，各種運行費用的來源都靠政府，政府財政狀況的好壞決定了各種運營費用的多少。這就容積導致因為財政資金缺乏有效監控，產牛浪費現象。

3、污水污泥熱解處理工藝

污水污泥與大部分有機廢物相同，含有大量易揮發性有機物質。如此，用某種方法就能把這種貯存在污染中的能量，以熱量或作為燃料或制造出特殊的化學品的形式釋放出來。污泥熱解技術，就是在無氧環境下，對干燥的污泥進行加熱，至一定溫度(通常

4、可持續污水處理技術

(一)人工濕地處理污水

人工濕地處理污水系統是近年才發展起來的新型污水處理技術，國外人工濕地處理污水已達到一定的規模，我國研究單位已在深圳白泥坑、北京昌平等地進行了有益的嘗試。雖然人工濕地的處理方法占地面積較大，但低的投資、運行費用和噸水處理成本，非常適合我國的國情。微生物的硝化一反硝化作用受pH值、溫度、水體的堿度、碳源、微生物等諸多因素的制約。Green通過實驗表明，溶解氧是限制硝化過程的主要因素。人工濕地氧的來源是通過植物根系對氧的傳遞和釋放、進水中攜帶的氧及水面更新作用而獲得，其中植物通過光合作用產生的氧氣是人工濕地系統中氧的主要來源．這部分氧氣通過植物的根莖釋放到濕地環境中，導致根系周圍的氧呈現好氧、缺氧及厭氧區域性分布狀態，在此環境中微生物的硝化一反硝化作用可以同時進行。目前也可采用人工間歇布水的方式使系統處于淹水，落干交替狀態，以保證微生物獲得足夠的氧氣從而使硝化作用順利進行。氮在濕地中的循環轉化規律如圖2：

我國中小城鎮眾多，人口密集，資金及技術有限，發展大型污水廠有較大的困難，因此人工濕地技術在我國有著廣泛的應用前景。但人工濕地并非盡善盡美，還有許多問題有待進一步的研究。但因為濕地去污機理復雜，要真正揭示濕地去污機制，還需開展許多研究，如濕地中金屬離子、有機物和無機物在系統中的相互作用，植物根際微生物系統的作用，植物根系分泌物的研究以及新型填料的研究開發等。污水凈化機理不僅能為濕地技術提供更可靠的科學依據，而且還將豐富化學生態學與污染生態理論。人工濕地處理污水系統的建造運行有待進一步的優化不同的水流類型會對濕地的處理效果產生影響，將表面流型與潛流型、水平流與垂直流相結合，去污效率無疑會提高。此外濕地面積、形狀、水力停留時間等也會影響濕地的去污效率。

(二)短程硝化和反硝化

從氨氮的微生物轉化過程來看，氨氮被氧化成硝酸氮是由兩類獨立的細菌催化完成的兩個不同反應，應該可以分開。對于反硝化菌無論是硝酸氮還是亞硝酸氮均可以作為最終受氫體，因而整個生物脫氮過程也可以經NH+r-NO≯N：這樣的途徑完成。這種將硝化過程控制在亞硝酸階段的短程生物脫氮工藝具有以下特點：對于活性污泥法，可節省氧供應量約25％，降低能耗；節省反硝化所需碳源40％；減少污泥生成量可達50％；減少投堿量；縮短反應時間，相應反應器容積減少，節省基建費用。sHARON工藝是由荷蘭Delf t技術大學開發的脫氮新工藝。其基本原理是將氨氮氧化控制在亞硝化階段，然后進行反硝化。用SHARON工藝來處理城市污水二級處理系統中污泥消化上清液和垃圾濾出液等高氨氮廢水，可使硝化系統中豫硝酸積累達100％。該工藝核心是應用硝酸菌和亞硝酸菌的不同生長速率，即在高溫(30―35℃)下。亞硝酸菌的生長速率明顯高于硝酸菌的生長速率，亞硝酸菌的最小停留時間小于硝酸菌這一固有特性，通過控制系統的水力停留時間使其介于硝酸菌和亞硝酸菌最小停留時間之間。從而使亞硝酸菌具有較高的濃度而硝酸菌被自然淘汰，維持穩定的亞硝酸積累。在SHARON工藝中，通過提高反應器中的溫度，使在較高溫度下，增長速率較快的亞硝化細菌占優勢，所以溫度和HRT值應嚴格控制。利用此專利工藝的兩座廢水生物脫氮處理廠已在荷蘭建成。

(三)污水反硝化除磷技術

傳統生物除磷是指聚磷菌(PAOs)在好氧條件下吸磷，在厭氧條件下放磷。而傳統脫氮除磷系統中，缺氧反硝化細菌和聚磷菌競爭有機物，聚磷菌必須在反硝化結束后，系統進入完全厭氧狀態時才能進行放磷。這樣就必須增加碳源的投加量，如果處理高濃度氨氮廢水，耗費碳源的量就更大。最近研究發現存在反硝化除磷細菌(DPB)能在缺氧(無0：存在NO-3)環境下攝磷。DPB-被證實具有同PAO極為相似的除磷原理，只是它們氧化細胞內貯存的PHA時電子受體不同而已(PAO為01，而DPB為N05)。這使得攝磷和反硝化(脫氮)這兩個不同的生物過程借助同一個細菌在同一個環境中完成。其結果，攝磷和脫氮過程的結合不僅節省了脫氮對碳源的需要；而且攝磷在缺氧內完成可縮小曝氣區的體積(亦節省能源)；產生的剩余污泥量也有望降低。

結束語

總之，污水處理設施的建設和運行是我國中小城市當前水污染控制的重點。建立科學的污水管理體制和方法，掌握一批在中小城市具有代表性的污染源的治理技術和城市污水處理技術，可以大大推動我國污水處理設備產業的發展和促進中小城市持續發展。

參考文獻

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關鍵詞：管理措施；處理工藝；農村生活污水

中圖分類號：U664.9+2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0017-02

隨著我國不斷加深對農村的建設，讓農村的經濟迅速的發展，這樣就提高了農村人們的生活質量。在很多人家已經在洗手間從外部挪到了屋內，在廚房安裝了下水，導致污水排量不斷的增加，也增加的污水處理的難度，所以在污水處理的過程中需要針對技術和工藝進行相應的管理，這樣才能夠讓污水處理得到更好的管制。

1 農村生活污水排放的情況

1.1 農村生活污水的來源

所謂的農村生活污水就是指在鄉鎮生活用水的排放，以及鄉鎮生產污水的總稱。農村生活污水主要包含：人們日常的生活污水排放、商戶生活污水排放、家畜產生的污水排放、以及鄉鎮周邊產生的污水排放等。而隨著我國鄉鎮農村的經濟不斷的提高，人們生活污水的性質發生了變化，早期都是正常的洗漱用水所產生的污水，其中含有少量的化學物質，但是現在人們在生活中的污水很多都含有眾多的化學用品，就像是洗滌劑、洗衣粉、潔廁劑等，這些都不利于對水源的二次凈化。

1.2 農村生活污水的特點

農村生活污水在排放的模式上主要有以下幾種：第一種是廚房和廁所的污水排放，一般的情況都直接排放到固定的化便池中；第二種是在化便池中的污水經過處理之后的第二次處理；第三種是農民在處理污水方式上將污水的管道直接與河流或是其他地方進行連接，這樣就能夠將污水進行直接排放；第四種是農民喜歡將污水直接傾倒在自己門口的外部，使其自行蒸發；第五種則是農民在自己房屋的周圍某一地點挖掘水渠并將污水直接排到水渠里面[1]。

在農村居住的居民現在生活中更多使用的是第一種和第二種污水排放方式，因為農民已經開始了環保的建設和污水處理方式的改變，這樣不僅能夠提高農村整體的環境，還能夠讓水源保持清潔，讓更多的污水能夠二次凈化和處理。經過眾多的走訪和調查，農村現在降污水就地處理的比率已經減少到了26.3%。

再者，農村生活污水的排放量整體的在上升，這種情況與農村生活不斷提升，人們的生活方式不斷改變有著重要的聯系，以及很多地^氣候差異性都有關聯。總體來講，農村的污水水質和水量都出現了不同程度的變化，但是針對城市污水情況來講，農村的污水可生化性非常的好，因為在農村人們很少利用重金屬類有害物質，雖然眾多的混合洗滌劑比較繁多，細菌滋生也比較迅速，但是污水在處理的過程中能夠快速的進行凈化。

2 農村生活污水處理工藝

2.1 人工濕地處理工藝

所謂的人工濕地處理工藝指的是人們將所產生的污水直接投放在長有蘆葦的水生植物的沼澤中，在水流進行流動的過程中，水中的植物會將污水進行過濾處理，這是一種自然凈化污水的方式。沼澤中的自然生物和植物種類非常的多，能夠很好的進行人為的控制，所以整體處理的情況非常樂觀和高效。在濕地處理工藝上應該按照水流的方向進行分類，避免水流緩慢或是環境差導致的運行控制難。

2.2 土地處理工藝

所謂的土地處理工藝就是利用人工引導的方式將污水投放在適合的土地上，并通過土地的自然過濾和植物的系統的運行，進行物理或是化學生物等方式進行凈化污水。土地污水處理工藝不僅節省資源，成本小而且節能效果非常的好，在污水運行的費用上也非常低，這種方式是農村污水處理的重要手段，與此同時還能夠將污水進行二次利用，不僅減少了環境的污染還增加的土地的使用率。

2.3 好氧生物處理工藝

好養生物處理工藝是將污水進行生物性的氧化。在我國很多農村都在使用這樣污水處理的方式，其實通過接觸曝氣形式將污水進行生物膜處理，這樣的技術是介于活性污泥法與生物膜之間的污水處理方式[2]。

在污水處理的過程中，在填料的表面進行覆蓋有效的微生物，使其在曝氣池中與微生物進行物理或是化學性的反應，以此達到處理污水的目的。在污水流動的過程中，經過了生物膜的表面，因為生物膜在生長的過程中會出現新陳代謝的情況，在代謝的過程中將污水中的雜質進行降解，以此達到凈化污水的目的。好養生物處理工藝在實施的過程中，其占地的面積比價小，處理的過程比較迅速，而且符合性能比價高，不會產生過多的污泥，人工控制能力比較強，維護起來比較方便簡潔，這種方式對于污水量比較小的農村來講，是非常有效的處理工藝。

但是好養生物處理工藝實施過程中，費用要比其他處理工藝高很多，所以在南方比較富裕的農村實用幾率比較大，推廣的速度也比較快。

3 農村生活污水處理的管理措施

3.1 污水處理設備的管理

在污水處理工藝上，國外相對起步比較早，很多國家在十九世紀中期就已經擁有非常成熟的污水處理工藝，而且在制定了完善的污水處理技術規范。所以污水處理技術自然是非常成熟的，當時不僅出現了生物處理法、生態處理法、人工濕地處理技術、土地處理技術、厭氧處理技術等多種污水處理工藝，這也讓我國在污水處理的過程中得到了更多的借鑒和經驗。

因為我國經濟發展起步比較晚，很多農村在發展的過程中并沒有擁有強烈的環境保護意識，導致在污水處理設備的建設過程也是非常的緩慢，隨著經濟社會的深入，農村人們逐漸了解到污水處理的重要性，所以在設備建設的效率上也在不斷的加速。目前我國農村污水處理設備呈現處理多元化的狀態，但是還是要不斷的提高農村人們的環保意識，減少重金屬等污染物的排放[3]。

在針對污水處理設備的管理中，應該加強日常的維護和檢修，特別是農村比較常見的化糞池。目前農村化糞池出現的問題主要就是滲漏，想要提高化糞池的工作效率建議從以下幾點進行：首先，針對農村已有的化糞池進行細致的普查和記錄，了解農村化糞池存在的數量以及運行的情況，并按照人員對其進行檔案的建立，若是出現規模不夠的情況，應及時的進行擴建和改造；第二，因為每一個化糞池的位置都是不同的，針對改造難度比較大的化糞池應該考慮重新建設，或是更改化糞池的建設材料，徹底的解決化糞池滲漏的問題。第三，在化糞池管理的過程中，應該明確管理者的職責和方向，將衛生和安全作為管理的重要部分，并將村內管理人員的職責分配清楚，努力將化糞池的管理劃分村中管理的一部分。

3.2 建立農村污水處理工藝評估體系

目前我國農村生活污水處理的方式種類比較繁多，而且很多村子都是多種處理方式并存的方式，這樣就導致污水處理的效果參差不同，所以現在急需要針對農村污水處理工藝方面進行通過評價和評估。建議建立完善的污水處理評估體系，并將重金屬的處理方式作為重要的測評參數。例如，人工濕地處理方式是眾多農村比較常見的污水處理法，但是在人工濕地污水處理設計中嚴重的缺少指導性的文件，而且濕地的面積普遍比較大，處理的效果也受到了環境和濕度的影響，但是在實際處理污水的過程中是否能夠真正達到污水處理的目的，則需要對其進行有效評估才能夠測定其是否達到污水處理的效果。另一方面，因為每個地區的污水產生量是不同的，所以在選擇污水處理的規模和方式也需要因地制宜。所以不難看出有效針對污水處理技術記性評估是非常重要的。

3.3 建立農村污水處理的長效管理體制

在污水處理技術實施的過程中，需要有效的管理體制進行治理，這樣才能夠往污水技術發揮其重要的作用。污水處理的設備維護和保修是非常重要的環節，例如：在很多農村都成立環保委員會，也成立了污水管理員，其能夠定期的對污水處理設備進行維護，那么管理體制的成立則會更加完善的讓設備維護做到更加的周全和細致。首先，農村委員會應該盡快的成立長效的管理體制，是設備保養和維護能夠有法可依，再者，可以通過網絡設備將長效管理體制進行平臺式的建設，這樣就能夠擴大污水處理技術的宣傳，也能夠明確相應的管理責任，增加群眾的環保意識；第三，鼓勵在農村創業的企業加大對污水的處理，以及對污水處理設備的維護，是污水處理技術管理體制走向長效化、專業化。

4 結語

目前我國農村生活污水很多都是就地直接解決，這樣就讓農村的生活環境出現了嚴重的污染，所以宣傳和加強污水處理技術的實施是非常必要的。在農村適合的地點進行修建化糞池，并逐步的保障農村用水和污水的處理。同釉諼鬯處理的過程中也應該借鑒國外的管理經驗，制定適合農村發展的污水處理方式，并利用合理的管理辦法改善農村的污水處理技術，是污水處理工程能夠有效的進行和健康的發展。

參考文獻

[1]樂小芳.我國農村生活方式對農村環境的影響分析[J].農業環境與發展，2014.21（4）：42-45.

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【關鍵詞】生態濾池；污水處理；蚯蚓生態濾池

隨著水污染問題的日益嚴峻，污水治理技術正逐步成為國際國內的研究熱點之一。在污水的處理系統中應用人工設計組合的微生態系統，可以有效提高污水處理的效率，同時生態濾池污水處理技術的發展和應用在污水的回收和利用方面表現出良好的發展空間，正逐漸發展為污水處理的主要趨勢。文章主要針對生態濾池的主要應用形式，對生態濾池的特點及優越性進行探討。

1、生態濾池的概念及其應用特點

生態濾池（MEEF）是利用水生微生物和人工填料上的生物膜形成的模仿自然生態系統來進行污水凈化的一種水處理技術，污水中的顆粒物主要通過人工填料進行過濾，生物膜與微生物主要負責污水中的可溶性污染物。這種生態濾池污水處理技術實際上是模仿天然的生態系統，利用各種生態關系來進行水中污染物的處理和凈化，是一個半自然生態系統。我國的很多城市和地區廣泛存在著突發性的暴雨徑流現象，其污染程度要遠低于生活污水，如果采用集中治理的方式難免會遇到技術和經濟上的雙重難題，而采用生態污水處理技術就可以輕松實現污水的凈化處理。生態濾池污水處理技術作為一種新興的凈水技術，逐漸地在城鎮生活污水處理工藝中得到廣泛的應用。通過對生態濾池進行合理的設計，可以通過微生物和人工填料的協同作用，對污水進行有效的處理，去除污染物的同時也可以較大程度上減少污水中的顆粒物，是一種全新概念上的污水處理工藝。

2、生態濾池污水處理技術應用

生態濾池污水處理技術是模仿自然生態系統的原理，運用工程學手段對污水進行回收和利用，將水的自然循環與人工組織機構形成統一的平衡系統，為城鎮生活污水的社會循環控制，減少人類活動對自然循環的干涉都能起到良好的效果，各種形式的生態濾池污水處理技術正廣泛地應用于生態工程系統中。

2.1蚯蚓生態濾池技術

在污水處理反應器中引入蚯蚓，利用蚯蚓的生物降解可以有效延長和擴展污水中的生物代謝鏈，通過多種人工調控方式，對生態系統進行合成與分解的調控干涉。蚯蚓可以分解濾床有機污染物，還能夠清通濾床的堵塞物，促進含氨物質的硝化與反硝化作用。濾池中采用的填料主要有鋸末、糧食殼、煤渣、石英砂等，通過蚯蚓的生物活動可以輕松實現顆粒物的物理過濾、有機物分解和污泥的穩定化。蚯蚓微生物生態濾池在近幾年發展起來的一種新型生態污水處理技術，其處理工藝出水水質能夠達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準（GBl8918-2002）》二級標準，污泥的排放量也大幅度減少，水資源的回收利用程度提高，不僅在經濟上節省了工程開支，工藝流程也相對簡單，運行起來管理方便、維護簡單，尤其適用于中小城鎮生活污水的處理與回用。

2.2穩定塘技術

穩定塘技術處理污水在我國的應用歷史比較久，早在20世紀50年代，我國就開始采用這一技術處理污水。二級生物處理廢水的造價比較高，相比之下，穩定塘處理技術體現出了明顯的成本優勢，能耗也進一步降低，便于管理。據相關部門統計，我國穩定塘處理能力每年都在逐步增長，是城市污水處理量的主要貢獻力量。在一些邊遠城市，比如新疆、滿洲里等，穩定塘技術更是成為了污水處理的主力。穩定塘處理廢水的能力不僅僅體現在生活污水方面，對工業廢水也有較好的處理效果。目前為止，石油、紡織、造紙等污染比較嚴重的行業都紛紛引入了穩定塘技術，穩定塘利用稀釋沉淀、生物降解和水生植物等作用在工業廢水凈化方面取得了良好的效果。

2.3污水土地處理技術

污水土地處理技術在實踐應用中有著較好的前景，但是依然存在一些難以突破的瓶頸問題，比如存在較強的選擇性，對氣候條件的依賴性較強等。中科院沈陽應用生態研究所與北京市環境保護科學研究院、天津市環境保護科學研究院等單位在中國科學院與國家環保局的支持和組織下，積極調研考察了我國廢水污染的現狀及治理現狀，鉆研和吸取了一些發達國家治理廢水的經驗教訓，提出土地處理代替二級處理并同時去除污水中氮、磷的技術路線，這種處理污水的思路突破了三級處理的局限，出水質量大幅提高。污水土地處理技術在近幾年的實踐應用中發揮了很大的作用，目前已經建立起系統化的土地處理分類體系和輔助設計系統，在全國許多地方都有成功的示范工程。該項技術在廢水凈化原水給水處理等方面都將有巨大的利用前景。

3、生態濾池污水處理技術發展趨勢展望

隨著科學技術的飛速發展和人們環保理念的日趨加強，污水生態處理技術也迎來了飛速發展的黃金期，在未來，生態方法處理污水技術主要將向著兩個方向發展：幾種污水生態處理技術通過并聯或者參數優化處理，以期解決北方寒冷地區終年運行的問題；或者采用多種物理的化學的生物的處理方法強化處理系統。這里提到的物理處理法包括了吸附法、離心法、重力法等，化學處理法指的是氧化、離子交換、凝絮等方法，生活處理法主要指活性污泥法、SBR和BSAR等。在污水處理這一領域，我國起步時間較晚，但是快速增長的經濟背后帶來了嚴重的環境污染，目前國外在污水處理工藝發展相對成熟。20世紀80年代約翰·托德有史以來第一次將活性污泥法和濕地有機地結合起來，創造性提提出了“living　technology”，這是污水處理史上一項重大的突破。該技術包含了Solar　aquatic　system　（SAS），Living　machine等多種形態。SAS強調依托于太陽能，借助各種動植物和微生物共同構建污水凈化系統。Living　machine在SAS系統的基礎上增加了生態流化床。Living　technology技術具有操作性強，節省能源，便于控制的特點，最重要的是Living　technology技術有效地集合了綜合濕地和活性污泥法的處理特點，大幅提高了污水處理效率。

天然河湖水在我國的分布并不廣泛，隨著人們對生活景觀要求的日益提高，水景需求量直線上升。要想保持水景的長期的清澈度，就要投入一定的人力財力進行后期維護，要定期補充新鮮水源。傳統補充水景用水主要依靠自來水，但是這一方法與節約用水的政策導向背道而馳，中水作為補充水成為未來的主要發展趨勢。人工湖治理方法方面，傳統的治理方法比如引水換水、循環過濾等，這些都不能從根本上解決問題，living　technology作為一種先進的污水處理系統，可以從宏觀和微觀兩個層面，大幅提高景觀污水處理效率，提高景觀水回收效率。

參考文獻

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關鍵詞：水平-石灰石潛流濕地；污水處理廠二級出水；水力負荷；去除率

中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）06-1277-03

現今潛流型人工濕地是世界上應用范圍最廣的人工濕地[1]， 其優于表流型人工濕地的方面包括污染負荷和水力負荷承受能力強， 不易產生異味，冬季保溫效果較好等。在潛流濕地系統中， 污水在濕地床的內部流動， 一方面可以充分利用填料表面生長的生物膜、豐富的根系及表層土和填料截流等的作用， 提高其處理效果和處理能力[2-6]；另一方面由于水流在地表以下流動， 具有保溫性能好、處理效果受氣候影響小、衛生條件較好的特點[7，8]。另外，潛流濕地根據其水流方式分為水平潛流濕地（Horizontal subsurface flow wetland，HSFW）和垂直潛流濕地（Vertical subsurface flow wetland，VSFW）[9-12]。水平潛流濕地具有水力負荷和污染負荷大，對BOD5、CODCr、SS、重金屬等污染指標的去除效果好，且很少有惡臭和孳生蚊蠅現象等優點，是目前國際上較多研究和應用的一種濕地處理系統[13-15]。試驗采用唐山市污水處理廠二級出水為研究對象，考查水平-石灰石潛流濕地在穩定運行后，不同水力負荷對潛流濕地去除主要污染物效果的影響，找出該潛流濕地的凈水規律。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 裝置 構建水平潛流人工濕地模擬系統1套，濕地結構所用材質為有機玻璃，單個濕地單元規格為長×寬×高=1.6 m×0.6 m×0.6 m。系統底層鋪設0.10 m礫石（粒徑為15～25 mm）作為下墊面，中層為0.20 m主體基質石灰石（粒徑為6～10 mm），上層為0.15 m粉煤灰陶粒（粒徑為3～5mm），最上層為0.05 m土壤（過10目篩的混勻土），土壤層中種植蘆葦及香蒲，種植比例1∶1。該人工濕地稱為水平-石灰石潛流濕地。

1.1.2 儀器與藥品 主要儀器：752N型紫外-可見分光光度計、YX-2800/2800+型手提式壓力蒸汽滅菌器、GDS-3型數字式濁度儀、Sartorius BS 110S電子天平等。主要試劑：硫酸銨、氯化鈉、酒石酸鉀鈉、納氏試劑、硝酸銀等，均為分析純試劑，如有特殊要求另作處理。

1.1.3 試驗原水水質 試驗所用原水為唐山污水處理廠二級出水，其水質指標基本符合城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）二級標準，其原水水質如表1所示。

1.2 方法

綜合人工濕地系統特點，在濕地系統穩定運行條件下，水力負荷是影響人工濕地對污染物處理效果的重要因素。在試驗中，選擇該系統連續運行2個多月，即在不同的水力停留時間下所對應的不同水力負荷進行試驗，進水水質為污水處理廠二級排放標準，潛流濕地連續運行所對應的水力負荷分別為0.278、0.139、0.093 m/d。考查水平-石灰石潛流濕地對污水中的CODCr、NH3-N、TN和TP的去除效果。

2 結果與分析

在此試驗中，不同水力負荷條件（0.093、0.139和0.278 m/d）下，對水平-石灰石潛流濕地系統的城鎮污水處理廠二級出水的去除效果進行了進一步的研究，從而尋求最佳的處理方案。

2.1 對CODCr的去除效果

從圖1可以看出，在不同的水力負荷條件下，水平-石灰石潛流濕地對CODCr具有一定的去除效果。隨著水力負荷的逐漸減小，該濕地系統對CODCr的去除效果趨于明顯，即去除率逐漸增大。并且，當水力負荷為0.093 m/d時，該系統對CODcr的去除效果最優，其出水CODCr的濃度為11.33～29.93 mg/L，去除率為47.0%～81.9%；而當水力負荷為0.278 m/d時，系統出水CODCr的濃度為22.10～38.76 mg/L，去除率為21.3%～64.3%。通過以上數據可以看出，水力負荷的增大不利于水平-石灰石潛流濕地系統對CODCr的去除。

2.2 對NH3-N的去除效果

從圖2可以看出，水平-石灰石濕地系統對NH3-N的去除效果具有明顯的規律性。即隨著水力負荷的逐漸減小，出水NH3-N的濃度逐漸降低，對NH3-N的去除率逐漸升高。在水力負荷為0.278 m/d時，該系統出水NH3-N的濃度為1.77～5.26 mg/L，其去除率為52.5%～80.1%；當水力負荷下降為0.093 m/d時，水平-石灰石潛流濕地系統出水NH3-N的濃度為1.22～3.96 mg/L，其去除率為65.4%～87.8%。

2.3 對TN的去除效果

從圖3可以看出，與對NH3-N的去除效果類似，水平-石灰石潛流濕地系統對TN的去除效果同樣具有明顯的規律性，即隨著水力負荷的逐漸減小，出水TN的濃度逐漸降低，對TN的去除率逐漸升高。在水力負荷為0.278 m/d時，該系統出水TN的濃度為3.83～9.35 mg/L，其去除率為48.0%～76.5%；當水力負荷下降為0.093 m/d時，系統對TN的去除率明顯提高，即水平-石灰石潛流濕地系統出水TN的濃度為2.77～7.45 mg/L，去除率為64.2%～87.4%。

2.4 對TP的去除效果

從圖4可以看出，水平-石灰石潛流濕地系統出水中的TP濃度變化趨勢明顯，而且波動性較大。隨著水力負荷的逐漸減小，該系統出水的TP濃度逐漸降低，對TP的去除率逐漸升高。在水力負荷為0.278 m/d時，該系統出水TP的濃度為0.14～0.59 mg/L，其去除率為40.1%～88.1%；當水力負荷下降為0.093 m/d時，系統對TP的去除率明顯提高，即水平-石灰石潛流濕地系統出水TP的濃度為0.10～0.35 mg/L，其去除率為62.3%～92.0%。通過以上數據可知，水平-石灰石潛流濕地對磷素的去除效果明顯，這可能是由于石灰石本身的特性決定的，或是由于石灰石潛流濕地系統擁有適合去除磷素的環境系統，或是由于兩者共同的影響，這需要對去除機理進行深入分析。

3 結論

1）該試驗主要分析了水力負荷對各污染物去除效果的影響。確定了0.093 m/d為最佳運行水力負荷，在此運行負荷條件下，水平-石灰石潛流濕地表現出了對CODCr、NH3-N、TN和TP等主要污染物指標有較好的去除效果。

2）在不同水力負荷（0.093、0.139和0.278 m/d）下，就該濕地系統對城鎮污水處理廠二級出水的去除效果進行了進一步的研究。試驗表明，水平-石灰石潛流濕地表現出了隨著水力負荷的逐漸減小，其對各污染物的去除率呈逐漸提高的趨勢。

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