浅谈人工湿地污水处理技术及其发展.pdf

浅谈人工湿地污水处理技术及其发展 来源：中国高新技术企业 2015 年 10 期 摘要：文章阐述了人工湿地污水处理的特殊机制以及基本类型，结合国际社 会的发展现状总结分析其实际的应用优势和存在的不足，进而提出人工湿地污水 处理技术在我国的发展前景，实践表明，该技术不仅符合我国当前水资源紧张的 发展现状，而且能够更好地弥补传统污水处理厂的缺陷，值得在全国范围内推广 建设人工湿地工程。 关键词：人工湿地；污水处理技术；人工生态系统；污水处理厂；污水处理 机制 文献标识码：A 中图分类号：X522 文章编号：1009-2374（2015）10-0095-02 DOI： 10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0901 人工湿地是在模拟自然湿地的基础上建立起来的人工生态系统，由人类自行 建造和监管控制。人工湿地污水处理技术是在20世纪70年代发展起来的一种特 色净污技术，综合运用生物、化学、物理原理来实现对污水的处理和净化，与传 统的二级生化处理工艺相比，不仅净污效果好、工艺设备简单、维护费用低廉、 系统配置可塑性强，而且净化之后的水源具有一定的生物安全性，因此，社会效 益和生态效益显著。随着近年来人工湿地污水处理技术在我国的应用研究，促成 了许多城市都开始建造本地区的人工湿地工程，并取得了良好的经济效益和生态 效益，其发展前景也更加广阔。 1 人工湿地污水处理技术概述 1.1 人工湿地污水处理机制 早在1953年，德国的凯撒博士就在研究中证实芦苇能够有效清洁水中的有 机质和无机物，并由此开发出了植物过滤系统。1977年“根区法”理论的提出， 标志着人工湿地污水处理技术的初步萌芽形成，在此后的几十年里，人工湿地污 水处理技术得到不断的完善和发展，并在西方国家得到广泛的应用。人工湿地由 人工基质作为填料，和水生植物组成一个生态系统，利用该系统中基质、水生植 物、微生物之间的相互作用，借助基质的过滤、沉淀、吸附、离子交换、微生物 分解等化学、生物、物理原理实现对污水的高度净化。 1.2 人工湿地污水处理系统的基本类型 根据工程设计原理和水体流动差异，可以将人工湿地污水处理系统分为水平 潜流湿地系统、表面流湿地系统、垂直流湿地系统三种类型。其中，水平潜流湿 地系统的保湿性良好，对一些重金属和有机物能够起到良好的去除效果，而且不 易受自然环境的影响。表面流湿地系统不需要人工基质作为填料，工程造价较低， 但是对水的负荷力较低，净污能力有限。垂直流湿地系统很好地综合了两者的优 势，但是由于工程造价高，其应用范围受到限制，并没有在大范围内得到推广使 用。 2 人工湿地污水处理技术的应用优势与不足 2.1 人工湿地污水处理技术的应用优势 人工湿地污水处理技术与传统的二级生化处理工艺相比，其应用优势主要体 现在以下四个方面：（1）人工湿地污水处理系统的工程建造成本低廉，设备维 护也比较简单，其建设成本和运营成本是普通污水处理厂的10%甚至更多，因而 大面积的推广使用可以取得可观的经济效益；（2）人工湿地污水处理系统主要 由人工基质和水生植物组成，人工基质的选择空间较大，土壤、细沙、石灰石、 砾石等都可以作为填料，填料组成不同，基质的净污能力也不同，因此，可以根 据污染物的种类和性质选择合适的填料组合，有针对性地处理污水。此外，水生 植物种类也比较多，灯芯草、茭白、浮萍、凤眼莲、芦苇等都是常见的挺水植物， 这些水生植物对氮、磷、无机物等污染物的净化能力存在差异，因此可以通过水 生植物的合理选取提高污水净化能力；（3）在进水浓度较低的情况下，人工湿 地污水处理系统对COD的去除率可以达到85%以上，对氮的去除率可以达到65% 以上，对磷的去除率可以达到90%以上，除了这些常见的无机物之外，对其他农 药类、重金属等的去除率也保持在90%以上，因此，人工湿地污水处理系统与传 统污水处理工艺相比，去污能力更高；（4）传统污水处理厂只具有单一的污水 处理功能，不具备生态功能，但是人工湿地污水处理系统却由于其独特的组成部 分而与自然湿地类似，对周围环境可以起到较强的影响作用，大规模人工湿地的 建成，不仅增加了地球的绿地面积，还能为人们提供一个全新的城市生态景观， 在发挥污水净化功能的同时，达到了生态效益和社会效益的双重收益。 2.2 人工湿地污水处理技术的不足 人工湿地污水处理