人工湿地污水处理技术范文第1篇

资 料

一：人工湿地技术简介3

1.1人工湿地的概念

3

1.2 人工湿地的类型4

1.3 人工湿地的构造6

二 人工湿地去除污染物机理8

2.1 有机物的去除8

2.2 氮的去除9

2.3 磷的去除 9

2.4 悬浮物的去除 　10

三 人工湿地处理技术的优缺点10

一：人工湿地技术简介

1.1人工湿地的概念

人工湿地污水处理技术是（cw-constructed wetland）一种人工将污水有控制地投配到种有水生植物的土地上，按不同方式控制有效停留时间并使其沿着一定的方向流动，在物理、化学、生物共同作用下，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等来实现水质净化的生物处理技术。

采用人工湿地技术净化污水始于1953年德国的max planck研究所，该研究所的seidel博士在研究中发现芦苇能去除大量有机物和无机物。到20世纪70年代末期逐渐发展成为一种独具特色的新型污水处理技术。人工湿地污水处理技术具有处理效果好、出水水质稳定、氮、磷去除能力强、运转维护管理方便、工程基建和运转费用低、对负荷变化适应能力强、适于处理间歇排放的污水等主要特点。同时，人工湿地对保护野生动物和提高局部地区景观的美学价值也有益处。因此，大力开发人工湿地污水处理技术，对我国水环境污染的治理具有重大的意义，在我国具有广泛的发展前景。

1.2 人工湿地的类型

人工湿地的基本类型

自由表面流人工湿地（fws）：和自然湿地相类似，水面位于湿地基质层以上，其水深一般为0.3—0.5m，采用最多的水流形式为地表径流，这种类型的人工湿地中，污水从进口以一定深度缓慢流过湿地表面，部分污水蒸发或渗入湿地，出水经溢流堰流出。这种类型的人工湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点。

潜流型人工湿地系统(sfs)：污水在湿地床的表面下流动，利用填料表面生长的生物膜、植物根系及表层土和填料的截留作用净化污水。主要形式为采用各种填料的芦苇床系统。芦苇床由上下两层组成，上层为土壤，下层是由易使水流通过的介质组成的根系层，如粒径较大的砾石、炉渣或砂层等，在上层土壤层中种植芦苇等耐水植物。潜流式湿地能充分利用了湿地的空间，发挥植物、微生物和基质之间的协同作用，因此在相同面积情况下其处理能力得到大幅提高。污水基本上在地面下流动，保温效果好，卫生条件也较好。

根据污水在湿地中流动的方向不同可将潜流型湿地系统分为水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地和复合流人工湿地3种类型。不同类型的湿地对污染物的去除效果不尽相同，各有优势。

水平流潜流式湿地：其水流从进口起在根系层中沿水平方向缓慢流动，出口处设水位调节装置，以保持污水尽量和根系接触。

垂直流潜流式湿地：其水流方向和根系层呈垂直状态，其出水装置一般设在湿地底部。和水平流潜流式湿地相比，这种床体形式的主要作用在于提高氧向污水及基质中的转移效率。其表层为渗透性良好的砂层，间歇式进水，提高氧转移效率，以此来提高bod去除和氨氮硝化的效果。

复合流潜流式湿地：其中的水流既有水平流也有竖向流。在芦苇床基质层中污水同时以水平流和垂直流的流态流出底部的渗水管中。也可以用两级复合流潜流式湿地进行串联的复合流潜流湿地系统，第一级湿地中污水以水平流和下向垂直流的组合流态进入第二级湿地，第二级湿地中，污水以水平流和上向垂直流的组合流态流出湿地。

人工湿地的水流类型不同，其对不同污染物的去除效率也有差异。水平潜流湿地对bod、cod等有机物和重金属的去除效果较好，垂直流湿地对氮、磷的去除效果较好，表面流型湿地的处理效果一般。但如果将表面流型与潜流型、表面流型与垂直流型结合起来，去污效率会进一步提高。根据对104座潜流型湿地系统和70 座表面流湿地系统的处理效果数据统计，有如下结果。

（1）ss表面流湿地系统用于三级处理时出水ss< 20mg/l；用于二级处理时稍高，但通常也低于20mg/l。水平潜流湿地系统进水ss平均为140 mg/l，出水平均为12.4 mg/l。

（2） bod5一般来说，当潜流湿地系统进水bod5平均为114 mg/l时，则出水平均为17 mg/l；表面流湿地系统进水bod5平均为41 mg/l时，出水平均为11 mg/l。

1.3 人工湿地的构造

人工湿地一般都由以下五种结构单元构成：底部的防渗层；由填料、土壤和植物根系组成的基质层；湿地植物的落叶及微生物尸体等组成的腐质层；水体层和湿地植物（主要是根生挺水植物）。

水生植 物: 首先，植物可以有效地消除短流现象；其次，植物的根系可以维持潜流型湿地中良好的水力输导性，使湿地的运行寿命延长；第三，通过其中微生物的分解和合成代谢作用，能有效地去除污水中有机污染物和营养物质，第四，水生植物能够将氧气输送到根系，使植物根系附近有氧气存在，通过硝化、反硝化，积累、降解、络合、吸附等作用而显著增加去除率。第五，致密的植物可以在冬季寒冷季节起到保温作用，减缓湿地处理效率的下降。

基质层: 基质层是人工湿地的核心。基质颗粒的粒径、矿质成分等直接影响着污水处理的效果。目前人工湿地系统可用的基质主要有土壤、碎石、砾石、煤块、细沙、粗砂、煤渣、多孔介质(leca)、硅灰石和工业废弃物中的一种或几种组合的混合物。基质一方面为植物和微生物生长提供介质，另一方面通过沉积、过滤和吸附等作用直接去除污染物。

防渗层: 防渗层是为了防止未经处理的污水通过渗透作用污染地下含水层而铺设的一层透水性差的物质。如果现场的土壤和黏土能够提供充足的防渗能力，那么压实这些土壤作湿地的衬里已经足够。

腐质层: 腐质层中主要物质就是湿地植物的落叶、枯枝、微生物及其他小动物的尸体。成熟的人工湿地可以形成致密的腐质层。

水体层: 水体在表面流动的过程就是污染物进行生物降解的过程，水体层的存在提供了鱼、虾、蟹等水生动物和水禽等的栖息场所。

二 人工湿地去除污染物机理

2.1 有机物的去除

人工湿地对有机物有较强的净化能力，污水中的不溶有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快被截留下来而被微生物利用；污水中的可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢过程而被分解去除。国内有关学者对人工湿地净化城市污水的研究表明，在进水浓度较低的情况下，人工湿地对bod5的去除率可达85%～95%，对cod的去除率可达80%，处理出水bod5的浓度在10mg/l左右，ss小于20mg/l。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物相应地繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。

2.2 氮的去除

湿地进水中的氮主要以有机氮和氨氮的形式存在，氨氮被湿地植物和微生物同化吸收，转化为有机体的一部分，可以通过定期收割植物使氮得以部分去除，有机氮经氨化作用矿化为氨氮，然后在有机碳源的条件下，经反硝化作用被还原成氮气，释放到大气中去，达到最终脱氮的目的。存在根系周围的氧化区（好氧区），缺氧区和还原区（厌氧区），以及不同微生物种群的生物氧化还原作用，为氮的去除提供了良好的条件。微生物的硝化和反硝化作用在氮的去除中起着重要作用。

2.3 磷的去除

湿地对磷的去除是通过微生物的去除、植物的吸收和填料床的物理化学等几方面的协调作用共同完成的。污水中的无机磷一方面在植物的吸收和同化作用下，被合成为atp、dna和rna等有机成分，通过对植物的收割而将磷从系统中去除；另一方面，通过微生物对磷的正常同化吸收。此外，湿地床中填料对磷的吸收及填料与磷酸根离子的化学反应，对磷的去除亦有一定的作用。含有铁质和钙质的填料可与水中的po43-反应而形成沉淀而去除，含有这些物质的地下水渗入床体内也有利于磷的去除.磷的去除是通过植物吸收、微生物去除及物理化学作用而完成。

2.4 悬浮物的去除

进水的悬浮物的去除都在湿地进口处5—10m内完成，这主要是基质层填料、植物的根系和茎、腐殖层的过滤和阻截作用，所以悬浮物的去除率高低决定于污水与植物及填料的接触程度。平整的基质层底面及适宜的水力坡度能有效提高悬浮物的去除效率。

三 人工湿地处理技术的优缺点

人工湿地是一种由人工建造和监督控制的、与沼泽地类似的地面 ,它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化。人工湿地在污水处理上具有高效率、低投资、低运转费、低维持技术、处理量灵活、低能耗、处理效果好等优点。

1、高效率

人工湿地的显著特点之一是其对有机物有较强的降解能力。有关人工湿地对二级污水处理厂出水试验的研究表明, 以二级污水处理厂出水作为原水的条件下,人工湿地对bod5的去除率可达85%—95%,cod去除率可达80%以上,处理出水中bod5的浓度在5mg/l左右,ss小于8mg/l。

我国大多数的二级污水处理厂出水中n、p的含量较高，湿地对n、p有很高去除率,可分别达到80%、90%以上。而传统的污水回用工艺对n、p的去除率仅能达到20%—40%。污水中的氮、磷可直接被湿地中的植物吸收,通过对植物的收割而从污水和湿地中去除,另外,氮还可通过湿地中微生物的硝化和反硝化作用去除,磷则通过微生物的积累和填料床的理化作用协同完成去除。此外，人工湿地对微量元素和病原体也有相当高的去除率。

2、低成本

据国外统计,一般湿地系统在污水处理方面的投资和运行费用仅为传统的二级污水厂的1/10—1/2。在污水处理方面，由于人工湿地工艺无需曝气、投加药剂和回流污泥,也没有剩余污泥产生,因而可大大节省运行费用,通常只消耗少量电能,用于提高进水水位(如果水位无需提升则无此项费用),处理费用一般仅为传统工艺的1/5到1/6左右。

由于人工湿地基本上不需要机电设备,故维护上只是清理渠道及管理作物,一般农民完全可以承担,只需个别专业人员定期检查。高昂的运行费用常常是我国开展污水回用的限制条件,而人工湿地则避免了这些缺点。

3、低能耗

水处理工艺的能耗不仅是经济问题,同时也是环境问题,因为耗能过程中产生的co2、so2等气体,还会污染大气环境。人工湿地基本上不耗能,运行成本低廉。

4、处理灵活

人工湿地可根据污水处理厂的规模，可大可小、就地利用；建设施工方便，需要的构筑物、处理设备少。

5、处理效果好

出水水质可以因植物池内填料的不同达到《地面水环境质量标准》(gb3838-88)ⅱ类至ⅴ类标准,处理后的水可用作饮用水水源和景观用水的湖泊、水库或河流中,亦可用作冲厕、洗车、灌溉、绿化及工业回用等。

6、美化环境

由于植物池内种植的是湿地植物,如果选择合适的植物品种如水竹、睡莲、美人蕉等，可以美化环境,改善地面景观。

缺点：

人工湿地污水处理技术范文第2篇

关键词：潜流人工湿地，处理性能，影响因素，优点和缺点

 

1 概述

人工湿地根据水面的位置可分为两种类型:表面流人工湿地和潜流人工湿地(也称为淹没植物床)，潜流人工湿地(Sub-Surface Flow Constructed Wetlands,SSF CWs)分为水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。水平潜流人工湿地（HSSF CWs）于20世纪60年代由德国的Käthe Seidel开创。当前，潜流人工湿地污水处理系统最普通的设计是水平潜流人工湿地，但目前垂直潜流人工湿地（VSSF CWs）越来越流行。

2　潜流人工湿地处理系统的污水处理性能

人工湿地污水处理系统是利用植物、土壤、微生物等自然作用过程对污染物进行自然净化作用而达到去除污物的目的。它模拟自然湿地具有去除污染物的性能设计，但同时，人工湿地更受人工控制。

2.1　有机物和悬浮物的去除

有机物质在人工湿地中降解既能发生在好氧环境中,也能发生于厌氧环境中,且很难界定其比率。潜流人工湿地对有机污染物的降解效率（以BOD5、COD为指标）和TSS去除效率非常高，Jan Vymazal根据Vymazal (2001a)修改的世界各地正在运行的水平潜流人工湿地COD、BOD5、TSS的处理效率值分别为75％、85％、83％。

2.2　N、P的去除

潜流人工湿地中N的去除机理是多种多样的,包括挥发、氨化作用、硝化/反硝化、植物吸收和基质吸附、细菌转化过程。废水中有机氮在生物作用下转化成氨(可能是好氧的,也可能是厌氧的),氨在有氧环境中在硝化细菌作用下生成硝酸盐。硝酸盐的去除机理有两个: (1)植物的摄取; (2)反硝化,反硝化被认为是长期的和主要的机制。

潜流人工湿地对P的去除主要通过基质吸附、微生物转化和植物吸收作用来完成。基质吸附和滞留能力由氧化还原电位、pH值、Fe、Ca、Al等矿物所控制。这之中,最重要的P截留机制是配位交换反应,在该反应中磷酸根从Fe,A1水合氧化物中取代水或羟基从而在水合氧化物配位层中形成单原子螯合配位体或双核配位化合物。如在好氧条件下,中性到酸性环境中,Fe(III)与P络合成稳定化合物,但在厌氧条件下,Fe(Ⅲ)被还原为Fe(II),这样P就会被释放出来。

3 潜流人工湿地系统处理性能的影响因素

3.1　植物对系统处理性能的影响

植物在人工湿地中的作用是重要的，它是人工湿地的一个要素之一。国外最常用的植物种类是芦苇、香蒲、灯心草、凤眼莲、黑三棱、水葱等。国内采用的植物还有香根草、茭白、苔草、大米草、小叶浮萍、菹草、池杉等。在人工湿地净化污水过程中，植物的作用可以归纳为三个重要的方面：（1）直接吸收污水中可利用的营养物质、吸附和富集重金属和一些有毒有害物质；（2）为根区好氧微生物输送氧气；（3）增强和维持介质的水力传输。除此之外，植物根系能分泌多种有机复合物，为微生物提供碳源。Christos S. Akratos等在研究温度、植物、HRT及渗透介质对小试规模的水平潜流人工湿地效率影响一文中比较了相同条件下的三个不同的湿地，一个种植芦苇，一个种植香蒲，一个不种植植物。他们的处理效率分别是：84.6％、88.3％和85.7％。种植香蒲的湿地比种植芦苇的湿地对有机物的去除要高，但种植芦苇的湿地却比不种植芦苇的湿地要低。所以，他们分析水平潜流人工湿地中有机物的去除主要是靠微生物的作用来完成；对于种植香蒲的湿地比种植芦苇的湿地要高，则是因为香蒲比芦苇具有更活跃的根系这个事实存在。

3.2 渗透介质对系统处理效果的影响

Christos, SAkratos等指出基质的选择对N和P的去除是一个重要因素。他们在对温度、HRT、植物和渗透介质在水平潜流人工湿地小试试验中去除效率方面的影响中得出：来自河床的细小渗透介质(火成石)具有更高的除N和P效果，TKN的去除表现出对介质粒径尺寸和类型的很大依赖。细小沙砾(82.5％)比鹅卵石(74.1％)更有效。P-PO43-和TP去除效果受渗透介质尺寸和类型的主要影响，因为除P的主要机理是吸附和沉淀。与鹅卵石介质和不同渗透介质(粗沙和碎石)的湿地相比，更细的渗透介质在P-PO43-的平均除效果更高(88.％)。这暗示基质的化学性质以及基质的粒径对于脱氮除磷的影响是重大的。

3.3 进水策略对系统性能的影响

水平潜流人工湿地污染物的去除效率依赖于氧化还原环境和系统内氧化还原梯度。进出水策略可以分为连续进水连续出水、连续进水间歇出水、间歇进水连续出水和间歇进水间歇出水四种。目前研究进出水策略一般集中在进水这方面。Aracelly Caselles-Osorio等在研究不同进水策略和植物存在对浅层水平流态潜流人工湿地性能的影响中指出：出水中氨的剩余质量，间歇进水湿地要比持续进水湿地更低，他们的研究结果清晰的说明间歇进水策略提高了氨的去除效果。，优点和缺点。。间歇进水方式提供了比持续进水方式更高的氧化处理环境，进而促成了更高水平的氨去除效果。

3.4 构筑物结构对系统性能的影响

潜流人工湿地的构筑物结构设计对污染物去除有重要影响。长宽比影响到BOD、TSS和N的去除，一般为4：1；床体深度是人工湿地设计的重要参数，它的取值取决于所用植物的种类，通常是60-90cm。但Aracelly Caselles-Osorio指出：最近研究表明水深影响系统的氧化还原环境和SSFCWs的去除效率，Garcia et al.发现小型浅层水平潜流人工湿地在水深为0.27m表现出比水深为0.5m更高的氧化还原电势值，较浅的湿地具有更有效的COD和氨的去除。

4 潜流人工湿地目前所面临的问题

目前所运行的潜流人工湿地在脱氮除磷方面并不理想。，优点和缺点。。由于氧供应不足而导致氮在硝化方面受到限制，进而影响到氮的处理效率低下；磷则由于主要靠基质的吸附去除，当系统运行几年后,基质出现饱和，而使系统磷去除大幅降低。，优点和缺点。。除此之外，潜流人工湿地还面临着另一个比较棘手的问题――堵塞。莫凤鸾等从1997年10月开始运转到1999年5月对复合垂直流人工湿地进行小试和中试实验研究。他们指出：在运转期间，当进水负荷达到50m左右会发生渗透性能下降，进而出现系统堵塞现象。除了以上两点之外，人工湿地污水处理系统还存在一个难以克服的不足，这也是不可避免的，它的单位污水处理所需面积比较大，若去除BOD5、COD和SS，它需要5m2/PE,若要有效去除N和P则需要的面积更大。

5 展望

潜流人工湿地污水处理技术做为一种新型的生态污水处理技术，实践证明，是一种集环境效应、经济效应、社会效应于一体的污水处理新方法。潜流人工湿地的优点是：投资小、运行费用低廉、运行维护方便以及污染物去除效果好。缺点是：占地面积较大，传统基质脱氮除磷效果不理想，且易于堵塞。目前，国内外广大科研工作者正在研究提高脱氮除磷和解决湿地基质堵塞的办法，而且已经取得了相应的进展；由于人工湿地在分散处理方面具有的优势，我们将看到人工湿地系统将在中国广大农村、乡镇等不能被城市管网覆盖的地方得到广泛应用。

参考文献：

1．金卫红,付融冰,顾国维.人工湿地中植物生长特性及其对TN和TP的吸收[J].环境科学研究,2007,20(3):75-80

2.宋铁红,尹军,崔玉波.不同进水方式人工湿地除污效率对比分析[J].安全与环境工程,2005,12(3):46-49

人工湿地污水处理技术范文第3篇

1 概述

随着人们生活水平的提高，近年来，农村经济生活普遍得到了一定的改善，各个家庭的生活条件也有了很大的提升，然而农村自然生活环境却并不如从前。究其原因，主要有如下三点：（1）农村土地的耕种收割等逐步向半自动化或自动化转变，除草、杀虫等农药和化肥等也普遍大量使用，很多人直接在农村河流中排放农药残渣、化肥等；（2）农村经济落后，人们的环保意识较差，且没有一定的监督手段管理农村的环境保护；（3）农村经济和基础设施比较落后，没有有效的污水收集系统，使得目前的污水很大一部分是在村内以沟渠、地表径流的形式排至附近水体。

针对这些问题，人工湿地技术作为一种具有运行费用较低、处理效果好、投资少、运行维护简便等优点的技术，在农村污水治理中表现出了很好的适用性。下文将结合农村污水的特点以及人工湿地的去污机理详细分析人工湿地技术在农村生活污水中的应用。

2 农村生活污水的特点及处理技术

2.1 农村生活污水的特点

城乡一体化建设近几年才开始启动，所以我国很大比例农村的生活污水收集的基础设施还比较匮乏，而且由于每个地区的经济水平和生活习惯的不相同，生活污水处理也有较大差异。目前农村常见的污水排放现象有：一部分厨房污水和洗浴污水直接排放到房子附近的阴沟，居住在河边、湖边、池塘的居民则是直接排放到河流、湖泊、池塘。基于以上情况，如果农村生活污水没有规范收集处理，会大面积污染农村的地下水等自然水体，从而影响到农村居民的生活环境和身体健康。

概括而言，农村生活污水主要有以下特点：

2.1.1 农村生活污水来源于洗衣服、洗菜、洗澡、厨房洗刷水、厕所及其冲洗等，污染物主要包括有机污染物、氮和磷等营养物较高，重金属和有毒有害物质含量很低。

2.1.2 居民居住分散，人口密度小，污水排放量较少，但其生活相对规律，因此一天内各个时段排水量差值变化明显。

2.1.3 农村经济落后，排水等基础设施落后，环保意识也不强，因此农村污水多为沿边沟和地面径流排入附近水体。

2.1.4 农村污水排放的水质情况和当地的经济水平也有一定的关系，经济发达的地区，排放水量较大，有机物污染物则相较较少。

2.2 农村生活污水处理技术

随着城乡一体化和农村经济的发展，部分地区也产生了越来越多成熟的处理技术，主要有厌氧沼气池技术、稳定塘技术、土壤渗滤技术、人工湿地技术等。

2.2.1 厌氧沼气池技术。在我国农村生活污水处理的长期实践中，厌氧沼气池由于其节约的特点而被广泛应用。主要作用机理是：利用污水中有机物在厌氧环境中经厌氧发酵会产生沼气，从而去除有机物，达到净化目的，也体现环境效益与经济效益结合的特点。

它有机地结合了农村现状：有大量的人畜粪便、秸秆等原料，使其能够持续性运行，其工艺运行的产物沼气可以作为农民的日常燃料，达到了处理废物的同时生产了能源。

2.2.2 稳定塘技术。稳定塘主要是指利用菌藻等自然生物的共同作用来处理废水的生物处理建筑物。该系统简单易维护、效果稳定，能够节省能源，可与塘中的水生植物等形成一个相对完整的人工生态系统。对于缺水干旱的地区，是实施污水资源化利用的有效方法，所以稳定塘处理污水成为我国近年来着力推广的一项新技术。

2.2.3 土壤渗滤技术。土壤渗滤处理系统是利用浅层土壤的自然净化功能，通过生态系统的物质循环和能量流动进行降解、净化，适用于土地较少、土壤条件适宜的农村。

2.2.4 人工湿地技术。人工湿地污水处理系统是指以一定的废水处理为目的，人为地在合适的地形、土壤等条件下，建造的微小的人工系统，所以人工湿地可以受人工控制，通过种植氮、磷吸收能力强、成活率高且有一定经济价值的植物，模拟自然生态系统，对进入其中的废水进行净化的废水处理技术。

人工湿地通过人为的设计，与自然净化能力相比有很高的效率，同时由于人工湿地技术一般就地取材，一次性投资低，运行、维护简单，对农村生活污水处理有很强的适用性。

3 人工湿地在农村推广可行性分析

3.1 人工湿地去污机理

人工湿地系统主要是人工投放铺设的基质、种植的植物、引进微生物等形成一个微小局部的生态系统，形成了生态污水处理系统。

下文简要介绍人工湿地的集中污染物去除机理：

3.1.1 悬浮物去除。污水进入湿地系统时，悬浮物去除主要由湿地中的重力沉降、生物群落的吸附、絮凝共同作用完成。如果悬浮物含量比较高，那么可以通过设置格栅、沉砂池、沉淀池、厌氧沉淀塘等预处理设施，去除污水中的悬浮物。同时湿地中的多种微生物也会发生降解分解、代谢吸收、沉降等多种作用而同化组成细胞的成分，从而达到去除悬浮固体的作用。

3.1.2 有机物去除。有机物的去除都可以通过微生物降解去除，其中有机物中的可溶性有机物可以通过植物吸收、转化，微生物降解等过程去除，不溶性的有机物主要通过填料的沉淀、过滤等物理作用去除。

3.1.3 磷的去除。人工湿地对磷的去除是通过微生物的氧化分解，植物分解和同化作用，化学作用以及物理沉积等。其中物理作用主要是磷通过自身的重力作用以及湿地中的基质和植物根系阻拦而慢慢沉淀；化学作用主要是由于人工湿地中的磷会和其他的铁、钙、镁、铝等阳离子发生离子交换等化学沉淀作用。植物分解和同化作用主要是经过植物摄取、转化、植物吸收等。如果以除磷为目的，可定期从湿地系统中收割植物。微生物作用则主要是通过同化作用和超荷积累两种方式实现的。

3.1.4 氮的去除。人工湿地氮的去除主要通过挥发、氨化、植物吸收、硝化和反硝化、以及基质吸附等途径。同时由于氮也是植物、微生物细胞等所需的营养元素，所以一部分氮被植物、微生物吸收同化。一般人工湿地在中性和弱碱性之间，可采用收割去除的方法，当处理低浓度污水时，有很好的效果。

3.2 农村生活污水应用人工湿地技术的可行性

由上所述，农村生活污水普遍存在有机物丰富、氮磷含量高的问题，结合农村生活污水特点及人工湿地技术，分析该技术在农村污水中的应用可行性。

技术分析主要有以下三个方面：

3.2.1 完善人工湿地。当采用单级人工湿地时，合适地选择基质植物，以及强化充氧和进水控制等条件控制，使得人工湿地的运行控制在最优的状态，从而提高系统的处理能力和运行效果。

3.2.2 组合人工湿地。人工湿地按照污水流动方式可分为表面流人工湿地、水平潜流式和垂直潜流人工湿地。其中表面流人工湿地表面有充足的氧气，故经济上建设花费较小，但由于其污水仅在表面流动，所以占地面积大、处理效率低下。而水平潜流人工湿地有很好的保温效果。垂直潜流人工湿地是对氨氮的处理效率更高、占地面积更小，但对有机物的去除能力较水平潜流人工湿地差。

可以针对这三种湿地系统的优缺点，组合人工湿地，建立多级人工湿地，达到很好的去除污水效果。

3.2.3 联合其他工艺。联合其他处理工艺，对污水进行预处理后进入人工湿地系统，可以产生事半功倍的效果。目前有部分地区采用生物接触氧化人工湿地组合工艺和化粪池/潜流人工湿地组合工艺。采用生物接触氧化/人工湿地组合工艺处理生活污水工程通过运行检测，发现其具有去除效果比较稳定、操作方便、管理简单、景观效果良好的特点，对氮、磷等多种离子的去除也达到了很高的去除率，出水水质达到了城镇污水处理厂污染物排放标准的1级A标准。采用加强型化粪池/潜流人工湿地组合工艺则具有投资成本低、基本不产生运行费用、维护管理简单的特点。从经济上进行分析，人工湿地系统由于其投资费用低、运行管理维护简便等特点在农村也显示了很强的可行性，如可针对农村当地实际情况，采用就近的基质材料，大大节省了开支。

人工湿地污水处理技术范文第4篇

关键词：人工湿地；农村污水；处理；应用

在我国社会主义新农村的建设和发展中，不但要强调农村经济的进一步发展，而且要关注广大农民生存质量的提升。目前，在我国农村污水的处理工作中，人工湿地技术的应用范围较为广泛，其主要方法是在湿地地区栽植吸附性强的植被，利用植被的根系对污水中的杂质和微生物进行吸收，并且经过多层过滤达到较为理想的净化水质和降解污染效果。从经济性的角度进行分析，人工湿地在农村污水处理中的应用具有操作简单、管理方便、投入低等特点，适用于我国广大农村，尤其是经济欠发达的农村地区进行污水的处理。

1人工湿地污水处理技术的特点分析

在我国农村地区的污水处理工作中，普遍面临经济紧张、技术落后、管理不善等现实问题，严重影响了污水处理的效果。近年来，我国加大了对于农村污水处理技术的研究和应用，其中人工湿地污水处理技术的效果最为明显，其技术特点主要表现在以下两个方面：

1.1维护与管理方便，并且具有一定的美学价值

在农村污水处理中应用人工湿地技术，不但充分发挥了其维护与管理方便的特点，并且在一定程度上提高了农村景观建设的效果。目前，国内大部分农村的人工湿地建设与绿化、筑路、公园等美化建设结合为统一的整体，降低了技术应用的资金投入，而且在后期的维护和管理中可以减轻了相关单位的工作负担和压力。

1.2污水处理能力强，且不易产生污泥

人工湿地在农村污水处理中的应用具有污水处理能力强的显著特点，特别是对于农村生活及生产污水中大量存在的氮、磷具有极强的吸收与处理能力、而且不易产生污泥。与其他污水处理技术相比，人工湿地污水处理技术的出水水质较为稳定，而且可以将经过处理的水资源直接排入到附近的河流或湖泊，减少了对于生态环境的影响和破坏。国内人工湿地污水处理技术中应用的植被主要包括：芦苇、香蒲、灯心草等，上述植被具有较强的吸附能力，并且与周边的原生动物、微生物等共同构成了一个有利于污水处理的小环境，将大量的氧气直接传输到植被根部，形成特殊的根际微生态环境，进而达到较为理想的污水处理效果。

2人工湿地在农村污水处理中应用存在的技术问题

近年来，我国在东北、西北、华北、西南、东南等地区的大部分农村都进行了人工湿地污水处理技术的应用，并且取得了较为理想的效果。但是与西方污水处理技术发达国家相比，我国农村污水处理中人工湿地技术的应用仍处于初级阶段，对于其整体代表性的研究仍需进一步加强。综合分析人工湿地在农村污水处理中应用存在的技术问题，主要表现在以下几个方面：

2.1在农村污水处理人工湿地技术应用中，相关技术参数尚未形成统一的标准，例如：污染物负荷、水力负荷，以及湿地面积之间的关系都缺乏专业性的研究，进而导致技术在实际应用普遍难以达到预期的效果。

2.2人工湿地在农村污水处理的实际应用中，由于植被栽培，以及后期养护与管理的技术措施不当，都可能造成悬浮物截留、植被根系腐烂，以及淤积阻塞等现象，最终导致人工湿地的水流不畅，难以起到进行污水处理的功效。

2.3与南方地区相比，在东北农村地区应用人工湿地技术进行污水处理时，普遍面临着冬季低温的问题，在低温的环境下人工湿地中微生物的活性较低，而且容易出现植被死亡的现象，因此，在今后的东北农村地区污水处理中，一定要通过有效的技术措施解决冬季低温的弊端和问题。

3人工湿地在农村污水处理中的具体应用

在我国现阶段的农村生活污水处理中，人工湿地技术的应用范围较为广泛，而且根据农村地区的地理位置、水文条件、自然环境、气候条件等，有针对性的选取适当的人工湿地技术。目前，国内人工湿地在农村污水处理中的具体应用，主要有以下几种技术类型：

3.1复合垂直流人工湿地技术的应用

目前，我国科学院水生生物研究所针对南方农村地区特殊的自然和生态环境，研究出了复合垂直流人工湿地技术，而且取得了较为理想的社会效益和经济效益。复合垂直流人工湿地技术的显著优点是污水净化功能强，经过处理的工业及农业生产污水基本可以达到国家水质检验的Ⅱ-Ⅲ类标准，对于生活污水的处理则可以达到GB/t8978-1996标准中规定的一级污水排放标准。从适用范围进行分析，复合垂直流人工湿地技术不但适用于大量污水的集中处理，而且也可以根据农村地区的实际情况进行分散处理。另外，复合垂直流人工湿地技术的运行效果较为稳定，受外界气温及环境的影响相对较小。

3.2生态滤床处理技术的应用

在我国农村生活污水的处理中，生态滤床处理技术是利用管道进行各类污水的收集，待污水中的固体污染物在沉淀调节池完全阻隔、吸收、沉淀以后，经过污水泵站将大量污水抽出，均匀喷洒在周边的生态滤床上，进而达到预期的污水过滤和吸附效果。生态滤床处理技术实际应用中，滤床的修筑是极为重要的，其中主要使用无泥粗砂、砂石、鹅卵石等，在石子表面海英覆盖着1-2层的青苔状薄膜。经国内相关污水处理部门研究，生态滤床处理技术对于各类污水的化学需氧量的削减率可以达到90%以上，而其出水水质则可以达到国家规定的Ⅰ级B类标准。

3.3组合式人工湿地处理技术的应用

在农村生活污水的处理中，复合垂直流人工湿地技术和生态滤床处理技术的实际应用受外界环境影响较大，而且难以在所有地区都发挥理想的污水处理效果。针对于人工湿地技术实际应用中存在的弊端和问题，我国逐渐研发出了更具科学性、合理性的组合式人工湿地处理技术，其综合利用了现代物理、生物、化学等学科的理论和知识，污水处理的效果也明显优于上述两种技术类型。从专业技术的角度进行分析，组合式人工湿地处理技术的常规工艺流程为：生活、生产、工业污水-格栅井-隔油池-调节沉淀池-厌氧消化池-生物滤池-填料池-人工湿地-排灌沟渠，在日常维护与管理中所需的人力与物力投入也相对较少。经组合式人工湿地处理技术处理的农村污水，其出水水质可以达到国家规定的Ⅱ级污染物排放控制标准，而且可以将处理后的水资源直接排放到自然环境的水体中。同时，组合式人工湿地处理技术的应用中，无需借助动力提升，运行中的能耗也相对较小，所以在实际应用中具有更为理想的经济性、实用性。

人工湿地污水处理技术范文第5篇

关键词：人工湿地系统；中小城镇；污水处理

中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：

0 引言

如今，水资源越来越紧张，中小城镇在飞速发展的同时，水污染程度越来越强，据有关资料显示，我国的年排污量已超过了3×1010 m2，但城市的污水处理率仅仅20% ，约有80%的污水都未经处理。中小城镇不断崛起，水污染阻碍了其经济发展，为此，必须做好污水处理工作，但受自身条件限制，污水处理中存在着一些问题，如技术陈旧，经济落后，管理不足等。人工湿地污水处理系统成本低，排污质量高，能够改善环境，且操作方便，适合在中小城镇应用。

1 中小城镇污水处理中出现的问题

1.1技术条件落后

受经济水平的限制，我国在污水处理方面多是借鉴欧美发达国家的技术与方法，但水平有很大差距，总体来说，可归纳为能耗量大、维修率高、效果一般、自动化程度低几个方面。中小城镇的处理水平低，主要体现为设备较为落后，据有关调查报道，我国目前使用的污水处理设备只有1/3是能够正常运行的，其余2/3要么在维修中，要么已不能正常工作，还有些处于停止的状态，致使污水处理的效率大幅度降低。在引进外国先进技术的同时，我国也在努力自行研发，但处理效率不能确定，而且运行成本高，与中小城镇的实际经济条件略有出入，加大了污水处理的难度。

1.2缺乏资金

污水处理工作需要大量资金支持，因此，即便在中小城镇建立了模仿大城市的污水处理厂，但运行管理费也十分昂贵，在没有资金支持的状况下，许多高新技术和设备也无法在中小城镇实施，据估算，如果要增加6000万吨的日处理能力，大约需要资金1300亿元，资金数额巨大，一时难以筹集，终造成资金不足，无法建设污水处理厂，有些急需处理的也只能往后拖延，处理效率低。

2 人工湿地系统

2.1简介

考虑到上述一些困难，必须采取有效手段加以解决，人工湿地技术能够很好地解决出现的问题。人工湿地技术最早兴起于上世纪70年代的德国，通过人工建造一些湿地，将污水按照一定方向引到湿地上，利用土壤、植物等对其进行化学、物理、生物作用，从而达到预期的处理效果。

2.2优缺点

人工湿地系统比污水厂的建设费用低，无需高深技术，操作简单，但出水水质高，污水处理效果好，维护工作较为方便，且具有良好的抗冲击性，能够美化环境，有利于生态保护，在中小城镇非常适用。不过，该技术也略有不足，如占地面积广，病虫害对其影响很大，由于生物具有复杂多变性，设计时的参数缺乏精确度，有可能会影响到设计值，而且，要确保该系统能够完全稳定运行，需要很长时间。

2.3 分类

人工湿地可分做两个类型：一是表层流人工湿度，此种类型和自然湿地有许多共同之处，主要成分通常是填料床，床底是一些人工基质，为避免污水渗到地下对地下水造成污染，一般都设有防漏层；废水污水常和地表水混合，在土壤上层流动，大约能够持续十天；污水中的固态杂质或悬浮物被填料拦截后在湿地沉淀，填料旁会附有微生物，起着生物降解的作用。二是潜流人工湿地，是人工湿地的核心技术，又可分为垂直流和水平流两种，在前者中，污水沿纵向直接由表面流入床底，途径许多专利介质层，达到净化的效果，其集水、布水系统较为完善，占地面积小，效果良好，但造价较高；在后者中，污水的净化效果是由进水口一端沿水平方向流到出水口一端来实现的，虽然造价低，但占地面积大，臭味比较明显。

3 人工湿地系统在我国中小城镇污水处理中的应用

湖南常德市澧县总面积2075km2 ，人口87万，污水多是工业废水和生活污水，后者占的比例稍高，以致于水量和水质都不稳定，悬浮物多，有机物浓度低。该县以前在排污方面，多采用的是传统方法，投资大，但效果并不理想，为此，该县开始推广人工湿地技术。

人工湿地系统在这里推广，主要有以下一些优势：①北方由于天气寒冷，温度过低，湿地表层容易结冰，相比之下，该地位于南方，地理位置独特，气候温热，自然条件优越，适合植被生长，光照时间长，能够避免结冰现象；②与普通的污水处理厂相比，湿地占用的土地面积要大，而澧县土地资源丰富，可利用土地多，能够满足湿地需要；③该县虽是重点县，但与大城市相比，还有很大差距，经济实力稍显薄弱，人工湿地造价低，效果好，很适合在这里推广普及。

将该技术与其他几种排污方法进行了对比，如表1：

表1 人工湿地和其他污水处理方法的比较

从上表中可知，与其他污水处理技术相比，人工湿地系统建设成本和与运行成本都较低，且处理效果良好。据多年的应用及实践经验显示，人工湿地系统在处理污水方面有诸多优势，净化效果良好、有利于生态保护，且操作简单维护容易等，符合该地情况，值得大力推广应用。同时还存在着一些问题，需多加注意，如堵塞问题，应及时解决，加强管理，尤其是后期的维护管理，不容忽视。

4 结束语

中小城镇在发展进步中水污染现象较为严重，容易导致水资源短缺，同时污染问题得不到良好的解决，又会影响经济的发展。传统的污水处理方法能耗高，维修率高，但效果一般，人工湿地系统是一项综合性的生态系统，以简单节约的方式取得了最佳效果，很适宜在中小城镇使用。

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