人工濕地污水處理技術初探

黃蔚 曾錚

摘要：本文根據國內人工濕地技術的發展現狀，研究人工濕地技術的處理機理并分析影響人工濕地凈化能力的因素，提出了對人工濕地污水處理系統的性能改進措施，為其在污水處理方面發揮更大作用提供理論依據。

關鍵詞：人工濕地：污水處理：性能改進引言：隨著各國經濟的高速發展，水資源被人類廣泛利用，不僅應用于農業、工業和生活，還用于發電、水運、旅游和環境改造等。在廣泛利用的同時出現不合理利用的現象，隨之帶來的水污染現象十分嚴重；人工濕地系統在處理水污染方面有重要作用，因此研究人工濕地污水處理技術在處理水污染方面具有重要的意義。

1人工濕地污水處理技術概述

1.1人工濕地的含義。濕地對氣候和水分有很好的調節作用，在實際應用中，人們可以通過模仿濕地的組成、構造和環境的方式來達到對當地的氣候和水分調節的目的。人工濕地的定義是：人們為達到濕地對氣候和水分的調節作用，在人工筑造而成的水池或者溝槽里種植—定比例的水生植物，系統中各組成成分通過相互之間的物理、生物和化學作用來處理污染水資源中的危害物質，這是一個可以控制的工程化濕地系統。

1.2人工濕地污水處理技術的含義。人工濕地實質是一個復雜的、綜合的生態系統，人工濕地污水處理技術主要是人們在實際生產和生活中，為了對氣候和水分有一個很好的保護作用，同時對生活和生產過程中產生水污染進行處理而采取的一種技術手段。

2.人工濕地污水處理技術研究現狀

2.1人工濕地污水處理技術的國外研究現狀。最早發現了蘆薈可以去除水資源中有機和無機污染物的實驗室由德國的MaxPlank研究所在1953年進行，該實驗也是世界首例人工濕地處理污水的實驗。這個實驗在世界各地引起了大家對人工濕地在處理水污染方面的思考，在此之后，關于人工濕地的應用研究如雨后春筍，其中最有代表性質的有：丹麥先后建立了30多個人工濕地污水處理廠進行人工濕地的研究。

2.2人工濕地污水處理技術的國內研究現狀。我國對人工濕地的研究起步較晚，首例對人工濕地的研究可以追溯到1987年天津市環境保護研究所進行的實驗。隨后我國在人工濕地技術方面的研究如火如荼，90年代在深圳建了白泥坑人工濕地示范工程，20世紀末應用污水新處理技術的成都活水公園也應運而生。

2.3人工濕地污水處理技術的發展趨勢。人工濕地系統不僅可以對當地的水分和氣候進行調節，還能對污染物質進行處理，同時還具有美觀等美學價值，因此發展前景十分廣闊。主要表現在以下方面：第一，結合計算機信息化技術，通過計算機軟件模擬對人工濕地系統的不同組成類型進行研究，不僅省時省力，而且可以找到提高人工濕地去污能力最強的系統組合；第二，統計不同地區不同行業的工業污水的使用數據，結合當下的大數據技術，構造數據庫來更好的進行人工濕地的研究、應用。

3人工濕地污水處理技術

3.1人工濕地污水處理技術的處理機理。從德國M ax Plank研究所進行的世界首例人工濕地處理污水的實驗開始，到現在人工濕地技術的廣泛研究和應用，人們在研究和應用的過程中，對人工濕地的處理機理有了基本認識：在人工筑造而成人工濕地系統中，利用系統中基質一水生植物一微生物的物理、化學、生物的三重協同作用，對污染的水資源進行吸附、離子交換、沉淀、分解等，以此實現去除污水資源中的危害物質。

3.2人工濕地污水處理系統的基本類型。人們通常把人工濕地污水處理系統分為水平潛流濕地、垂直流濕地和表面流濕地三種主要類型，該分類方法的依據是不同人工濕地系統的水體流態和工程構建的不同，其中，水平潛流濕地和垂直潛流濕地的系統控制要求相對復雜，系統構建的要求相對較高，水力負荷比較大，但是去污的效果比較好：而表面流濕地的系統控制簡單，水力負荷也比較低，但是去污能力相對前兩者較低。

3.3人工濕地污水處理技術的優勢和不足。一般傳統污水處理方式耗時、耗力、效果不理想，通過對比人工濕地污水處理技術與傳統污水處理手段，可以發現人工濕地技術具有明顯的優勢，比如投入的資源較少、成本相對較低：污水的處理系統可以根據不同水污染的類型進行組建：效果也比較理想。但是人工濕地也存在不足，其中不足之處主要集中在以下方面：占地面積比較大、受氣候條件影響較大、植物容易產生去污飽和現象。

4人工濕地污水處理系統的性能改進

4.1人工濕地污水處理系統的性能。人工濕地系統由植物、微生物、基質及動物組成，其中，濕地中的水生植物起到固定床體、提供較好的過濾作用：人為設計的具有—定厚度鋪成的供植物生長、微生物附著的的基質，不僅能為植物、微生物的成長提供營養，而且具有過濾、沉淀、吸附等作用，能有效的把水體中的SS去除，系統中各組成成分在相互協同作用下達到處理污水效果。

4.2影響人工濕地凈化能力的因素分析。影響人工濕地凈化能力的因素主要有：當地的氣候環境、濕地中植物的種類以及去污能力、濕地中動物種類、濕地中水流動力學特性、濕地中微生物類群及基質的組成，其中起主要作用的是濕地中植物的種類及其去污能力。

4.3人工濕地污水處理系統的性能改進。目前人們對人工濕地凈化過程的了解多基于“黑箱”理論，而對于人工濕地在實際中的污水凈化過程并不是很了解，從而導致人工濕地技術還未達到理想的效果，對于人工濕地污水處理系統的性能改進方面主要有以下方面：第一，深入了解人工濕地的工藝參數，在建造各地的人工濕地要根據各地要處理的污水的降解反應動力學的規律，設計最優的人工濕地；第二，統計不同地區的人工濕地去污能力的數據，結合當下的大數據技術，具體準確的掌握不同類型的人工濕地系統的去污能力，從而能更準確的選擇合理的人工濕地系統的組成比例；第三，濕地系統中氧含量是影響濕地N和P凈化效果的關鍵因素，為測出系統中氧含量的最佳值，可以結合計算機信息化技術，通過計算機軟件模擬對人工濕地系統的不同的氧含量進行模擬，通過模擬實驗找到系統中最佳的氧含量。

結語：人工濕地污水處理技術是現在和今后污水處理的一個熱點技術，隨著我們對其相關內容進行深入分析和研究、解決其不完善的地方，人工濕地必將會有更加廣泛的應用前景。