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人工湿地对污水中氮磷的去除机制研究进展人工湿地对污水中氮磷的去除机制研究进展摘要：随着城市化进程的加快和人口数量的增加，废水排放量不断增加，其中包含大量的氮和磷。
而氮和磷作为废水中的主要污染物，对水体环境造成严重影响，因此人工湿地作为一种有效的废水处理技术备受研究关注。
本文综述了人工湿地对污水中氮和磷的去除机制的研究进展。
1. 引言人工湿地是利用湿地的吸附、沉淀、微生物代谢等自然过程来净化水体的一种现代化废水处理技术。
在人工湿地中，氮和磷的去除机制主要包括物理吸附、沉降、植物吸收和微生物代谢等。
本文将从这些方面对人工湿地去除氮和磷的机制进行探讨。
2. 氮的去除机制2.1 物理吸附物理吸附是指氮通过与湿地介质中的颗粒接触，以静电作用、作用力等方式将废水中的氮物质吸附到固体表面。
颗粒的大小、比表面积以及载体孔隙结构等因素会影响物理吸附的效果。
通过物理吸附，人工湿地可以有效去除废水中的氨氮、硝态氮等有机氮物质。
2.2 沉降沉降是指氮以颗粒物质的形式沉降到湿地底部，在此过程中将废水中的氮物质随颗粒物质一同去除。
沉降过程主要受颗粒物质的沉降速度、废水流速以及水体中悬浮颗粒的浓度等因素的影响。
适当的湿地设计和流速控制可以提高沉降效果，进而实现氮的有效去除。
2.3 植物吸收植物吸收是指湿地植物通过根系吸收废水中的氮物质。
植物的吸收主要包括根系吸收和叶片吸收两个过程。
根系吸收主要通过与底泥中的微生物共生作用来转化氮物质为植物可吸收的形式。
叶片吸收则通过植物的叶片表面特殊结构吸附废水中的氮物质。
湿地植物种类和密度、湿地水质以及水分状况等因素会影响植物吸收氮的效果。
2.4 微生物代谢微生物代谢是指湿地中的微生物通过代谢作用将废水中的氮物质转化为无害物质的过程。
在湿地中，一些特定的微生物通过硝化反应将废水中的氨氮转化为氮酸根，并通过反硝化反应将氮酸根还原为氮气释放到大气中。
微生物的种类和数量、湿地温度、氧气状况等因素会影响微生物代谢的效果。
人工湿地对污水厂尾水强化脱氮处理的改进设计一、引言随着人口的不息增长和城市化进程的加快，污水处理成为重要的环境保卫工作。
污水处理厂是处理城市生活污水的关键设施，其中氮污染物是污水处理的主要目标之一。
传统的污水处理厂接受了生物脱氮工艺，但在实际运行中发现，传统生物脱氮工艺在处理高浓度氮污染物时存在效率低和投资运行成本高的问题。
为了改进污水厂尾水的脱氮效果，人工湿地被提出作为一种可行的改进方案。
二、人工湿地对污水厂尾水脱氮的机理人工湿地是通过模拟自然湿地的生态系统，利用湿地植物、微生物和土壤的共同作用，对污水进行净化处理的一种方法。
人工湿地脱氮主要通过硝化和反硝化作用来实现。
硝化是指将污水中的氨氮通过微生物氧化转化为硝态氮的过程，这一过程通常由硝化细菌完成。
人工湿地中的湿地植物根系提供了硝化细菌所需的氧气和生长所需的底物，增进硝化过程的发生。
反硝化是指将硝态氮通过微生物还原为氮气的过程，也是湿地脱氮的关键环节。
人工湿地提供了有利于反硝化微生物生长的厌氧环境，使其能够高效地将硝态氮还原为氮气从而实现去除。
三、人工湿地对污水厂尾水脱氮的改进设计为了进一步增强人工湿地对污水厂尾水脱氮的效果，可以思量以下改进设计措施：1. 湿地植物的选择与配置优化不同湿地植物对氮污染物的吸纳、转化和释放能力有所不同，因此，通过优化湿地植物的选择与配置，可提高湿地对氮污染物的去除效果。
在选择湿地植物时应思量其对氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的吸纳能力，并结合人工湿地的面积和水负荷等因素进行优化配置。
2. 提供合适的底质材料底质材料对湿地植物的生长和根系的发育起着重要作用。
合适的底质材料应具备良好的通气性、保水性和固持性，以提供足够的氧气和营养物质供湿地植物和微生物利用，并增加反硝化微生物生长的表面积。
3. 微生物聚集体的引入利用微生物聚集体可以提高湿地中微生物的活性和浓度，进一步增进硝化和反硝化过程的进行。
人工湿地中引入微生物聚集体，可以增加硝化细菌和反硝化微生物的附着和生长，从而加快氮污染物的去除速率。
《人工湿地在污水处理中的应用案例及常见问题探讨》篇一一、引言随着人类社会快速发展和城市化进程加速，环境污染问题逐渐成为关注的焦点。
污水处理作为环境保护的重要组成部分，显得尤为重要。
近年来，人工湿地作为新型的污水处理技术，因其在生态修复、水资源循环利用方面的显著效果，得到了广泛的应用。
本文将通过具体案例，探讨人工湿地在污水处理中的应用，并就常见问题进行深入分析。
二、人工湿地在污水处理中的应用案例某市为解决城市污水问题，采用人工湿地技术构建了多个污水处理系统。
该市选取了适宜的地理位置，建立了多个由不同类型的人工湿地单元组成的污水处理系统。
该系统通过模拟自然湿地生态系统，利用物理、化学和生物作用共同净化污水。
首先，人工湿地通过植物、砂石等天然介质对污水进行初步过滤和吸附，去除悬浮物和部分有机物。
其次，湿地中的微生物通过生物膜和生物降解作用进一步降解有机物和氮、磷等营养元素。
最后，经过湿地处理后的水流入稳定塘或集水池进行进一步的净化处理。
通过这些过程，污水的化学需氧量（COD）、氨氮、总磷等指标得到了明显改善。
三、人工湿地在污水处理中的优势与问题（一）优势1. 生态友好：人工湿地利用自然生态系统的自净能力，对环境影响较小。
2. 成本低廉：人工湿地建设成本相对较低，运行维护费用也较低。
3. 效果显著：经过人工湿地处理的污水，水质明显改善，达到一定的排放标准。
（二）问题1. 地域限制：人工湿地的建设需考虑气候、地形等自然条件，不同地区的应用效果可能存在差异。
2. 维护管理：人工湿地的运行需要定期维护管理，如植物修剪、介质更换等。
3. 污染负荷：当人工湿地处理负荷过大时，可能导致处理效果下降。
四、常见问题探讨及解决方案（一）湿地设计不合理针对这一问题，建议在设计阶段充分考虑地形、气候等自然条件，以及污水的水质、流量等因素，确保人工湿地的设计合理、有效。
（二）运行维护问题为解决运行维护问题，需要制定科学的维护管理制度，定期对人工湿地进行维护管理，如植物修剪、介质更换等。
一、简介现有的先进水处理技术的现有研究主要包括湿地建设、电凝、膜分离、反硝化滤池、吸附和生物滤池。
人工湿地建设作为一种生态处理技术，具有承载简单、处理效果好、建设成本高、操作管理简单、生态美化效果好等特点，在污水厂尾水深度处理方面具有广阔的前景。
二、水处理技术1.根据现有研究，人工湿地可以从城市污水处理厂的尾水中去除有机物，但是城市污水处理厂的尾水，由于其生化特性而具有较低的有机质浓度和低碳源。
因此，在高级水处理中，连续水在提高脱氮率方面面临某些挑战。
即使废水达到A类排放标准，微量的氮、磷和有机物含量仍高于指标。
直接排放会引起一系列问题，例如水质恶化和水体富营养化，因此找到一种经济上合适的方法来处理尾水以保护水环境非常重要。
2.本市的污水处理设施尾气输出量高，有机物浓度低组成复杂，氮和磷含量高，污水厂尾水深度处理对减少水污染很重要，可以缓解水短缺。
目前采取的方案如下：（1）可以使用电子水处理技术进一步处理尾水，可以满足不同城市水质标准中：冲洗、道路清洁、防火和绿化的重复使用要求。
（2）反硝化过滤器用于深度处理，在C/N条件下，总氮去除率为91.6％。
反硝化过滤器具有更高的处理效率和更小的占地面积，但是工艺设计必须保持厌氧环境，必须添加一定量的碳源以确保平稳的反硝化反应，难以应用。
三、系统选择和过程1.关键流程计划：根据中国类似的大型运河和湖泊净化工程的成功设计理念，设计了由复杂垂直流组成的湿地的高级处理工艺。
废水处理厂产生的废水（二次沉淀水）流入由下游流塘和上游流塘组成的复杂的垂直流建筑湿地处理系统。
水流方法首先垂直向下连接，然后通过连接层，然后垂直上升，并随着污染物穿过另一个活性层而逐渐降解。
2.过程特征：暴露于污染物逐渐形成了适合它们的排他性种群。
这不仅可以有效减少污染物的负荷，还可以使水处理系统进入建筑物（例如花园），并实现效率和美观。
3.环境效益分析：（1）该项目的实施可以显著减少接收原水的污染物负荷，并有效改善地表水环境。
《人工湿地的氮去除机理》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业化的不断发展，水体污染问题日益突出，尤其是氮污染问题亟待解决。
人工湿地作为一种生态、高效、低成本的污水处理技术，具有较好的氮去除效果。
本文旨在探讨人工湿地的氮去除机理，为湿地系统的设计和优化提供理论支持。
二、人工湿地概述人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统，通过植物、基质和微生物的相互作用，实现对污水的净化。
人工湿地具有成本低、维护简单、生态友好等优点，被广泛应用于污水处理领域。
三、氮的来源与危害氮是水体中的主要污染物之一，主要来源于生活污水、工业废水、农业排水等。
过量的氮会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖，消耗水中氧气，影响水生生物的生存。
此外，氮还会渗入地下，污染地下水。
四、人工湿地的氮去除机理人工湿地的氮去除主要依赖于植物吸收、基质过滤和微生物转化三个过程。
1. 植物吸收人工湿地中的植物通过根部吸收污水中的氮，将其转化为自身的营养物质。
这一过程主要包括离子交换和同化作用。
离子交换是指植物根部细胞通过交换阳离子来吸收氮离子；同化作用则是植物利用吸收的氮参与自身的代谢过程。
2. 基质过滤基质是人工湿地的重要组成部分，通过物理、化学和生物作用对氮进行去除。
基质中的黏土、砂等颗粒物可以吸附和过滤污水中的氮；同时，基质中的铁、铝等金属离子可以与氮发生化学反应，生成难溶性的化合物，从而降低水中的氮含量。
3. 微生物转化微生物在人工湿地中发挥着重要作用，通过氨化、硝化、反硝化等过程将氮进行转化。
氨化作用是将有机氮转化为氨态氮；硝化作用是将氨态氮转化为硝态氮；反硝化作用则是将硝态氮转化为气态氮（如氮气），从而从水中去除。
五、结论人工湿地的氮去除机理是一个复杂的生态系统过程，涉及植物、基质和微生物的相互作用。
植物吸收、基质过滤和微生物转化是人工湿地去除氮的主要途径。
了解这些机理有助于我们更好地设计和优化人工湿地系统，提高其氮去除效果。
同时，人工湿地作为一种生态、高效的污水处理技术，具有广阔的应用前景，值得我们进一步研究和推广。
人工湿地对农田退水中污染物去除能力分析摘要：通过对水生植物丰富的排水沟和人工种植沉水植物苦草的人工湿地水质进行监测，探讨人工湿地中水生植物对农田退水中氮磷污染物的去除能力，对人工湿地的应用前景进行展望。
关键词：人工湿地；农田退水；沉水植物；氮磷污染物Abstract: based on the aquatic plants rich drain and artificial planting the submerged plant bitter grass of constructed wetlands for the water quality monitoring, this paper discusses the constructed wetland, aquatic plants in farmland water out of nitrogen and phosphorus contamination removal ability, to the artificial wetland prospects.Keywords: artificial wetland; Farmland back water; The submerged plant; Nitrogen phosphorus pollution本项目为宁夏环保厅2009年重点环境科研项目之一湿地被认为是地球上重要的生命支持体系之一，在维护生态平衡，保护人类健康中发挥着不可替代的重要作用。
湿地是水资源的“净化器”，具有强大的水文调节和循环功能，可以有效的储存、滞留降水和地表径流，并补助地下水。
利用水生植物人工湿地系统处理污水，被证明是一种低投资、低能耗、低成本和能脱氮除磷的新型污水处理技术[1-2]。
近年来，宁夏黄河湿地保护和建设取得显著成效，截至目前，宁夏湿地面积25.6万公顷，是国土面积的5％以上，较全国平均水平高出1.2个百分点，位居我国西部干旱半干旱地区之首，宁夏首府银川湿地面积达到4.7万公顷，大小自然湖泊近200个。
《人工湿地的氮去除机理》篇一一、引言随着社会经济的发展和人口的不断增长，水体富营养化问题日益突出，尤其是氮的污染成为全球关注的环境问题。
人工湿地作为一种低成本的污水处理技术，在去除水体中的氮等污染物方面表现出显著的效果。
本文将详细阐述人工湿地的氮去除机理。
二、人工湿地概述人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统，通过植物、基质和微生物的共同作用，实现对污水中氮、磷等污染物的去除。
其具有建设成本低、维护简单、生态效益显著等优点，被广泛应用于污水处理领域。
三、人工湿地的氮去除机理（一）物理吸附与截留人工湿地中的基质（如砂、石、土壤等）具有较大的表面积，能够通过物理吸附和截留作用，将污水中的氮素（如氨氮、有机氮等）吸附在基质表面。
同时，湿地中的植物根系也能拦截部分氮素，减少其进入水体的可能性。
（二）微生物作用1. 氨化作用：湿地中的微生物能够将有机氮分解为氨氮，为后续的氮去除过程提供基础。
2. 硝化作用：在好氧条件下，硝化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
这一过程需要氧气参与，因此在人工湿地中通常设置好氧区和缺氧区的交替环境，以利于硝化细菌的生长和活动。
3. 反硝化作用：在缺氧条件下，反硝化细菌将硝酸盐氮还原为氮气，从而从污水中去除氮素。
这一过程需要在缺氧环境中进行，通常在湿地的底层或水流较慢的区域进行。
（三）植物吸收人工湿地中的植物（如芦苇、香蒲等）能够通过根系吸收水中的氮素，并将其转化为自身的组成部分。
这样，植物在生长过程中就能将吸收的氮素同化，进一步减少水中的氮含量。
此外，植物的凋落物也能为基质和微生物提供营养物质，促进生态系统的循环。
四、结论人工湿地的氮去除机理是一个综合的过程，涉及物理吸附与截留、微生物作用以及植物吸收等多个方面。
这些机理共同作用，使得人工湿地能够有效地去除水中的氮素，保护水环境。
然而，人工湿地的运行效果受多种因素影响，如基质类型、植物种类、气候条件等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行设计和优化，以实现最佳的氮去除效果。
《人工湿地的氮去除机理》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业化的不断发展，水体污染问题日益突出。
氮的排放超标已经成为我国许多流域水质污染的重要原因之一。
作为污水处理技术的重要手段，人工湿地利用自然的生态系统和生态过程来达到对氮的有效去除，具有良好的实际应用和科学探索价值。
本文将就人工湿地的氮去除机理进行深入探讨。
二、人工湿地的概述人工湿地是一种模拟自然湿地的人工生态系统，通过植物、微生物和基质之间的相互作用，实现对污水的净化。
它利用土壤、植物和微生物的物理、化学和生物作用，去除水中的氮、磷等污染物，达到净化水质的目的。
三、人工湿地的氮去除机理人工湿地的氮去除主要通过物理吸附、生物同化、微生物分解等过程实现。
具体来说，包括以下几个方面的机理：1. 物理吸附：人工湿地中的介质（如砂、土壤等）具有较大的表面积和吸附能力，可以吸附水中的氮。
这些介质对氮的吸附主要依靠介质表面的离子交换和静电作用，从而达到去除氮的目的。
2. 生物同化：湿地中的植物通过根部吸收水中的营养物质，包括氮、磷等，从而实现对其的同化。
植物的生物量在一段时间内可对一定数量的污染物进行存储。
这种方式可以在短期内减少水中污染物的含量，同时也为后期污水的治理提供了一定保障。
3. 微生物分解：人工湿地中的微生物对氮的去除起到了关键作用。
微生物在湿地环境中进行硝化反应和反硝化反应，将氨氮转化为氮气或氮氧化物，从而达到去除氮的目的。
这些反应需要适宜的环境条件（如温度、pH值等）和充足的氧气供应。
四、具体去除过程1. 氨化作用：在湿地中，氨化细菌将有机氮分解为氨态氮（NH4+）。
这个过程主要发生在基质表面或微小的水滴中。
2. 硝化作用：硝化细菌将氨态氮氧化为硝态氮（NO3-）。
这个过程需要在有氧环境下进行，产生的亚硝酸盐和硝酸盐会溶解在水中或被介质吸附。
3. 反硝化作用：在厌氧条件下，硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原为气态的氮气（N2）。
这个过程中氮的去除主要是通过湿地的土壤和植被进行的。
人工湿地的氮去除机理人工湿地的氮去除机理人工湿地作为一种生态工程手段，被广泛应用于水体的净化和环境保护领域。
其中，对水体中氮的去除具有重要意义，因为氮是水体中的主要污染物之一，过高的氮含量会导致水体富营养化，进而引发水体生态系统的破坏。
本文将从人工湿地的氮去除机理进行探讨，以期更好地理解人工湿地在氮去除方面的作用和意义。
在人工湿地中，氮的去除主要包括氮素转化和氮素沉降两个过程。
首先，氮素的转化是指将水体中的无机氮转化为有机氮或氮气的过程。
在此过程中，主要涉及到氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等形式的氮素。
人工湿地的植物和微生物是氮素转化的主要驱动力，它们通过吸收和利用水体中的氮素，加快氮素的转化速率。
植物通过吸收和利用水体中的氮素，使其转变为有机氮，并存储在植物身体中。
同时，湿地中的微生物通过生物降解等代谢过程将水体中的氮转化为氮气，从而实现氮素的去除。
其次，氮素的沉降是指水体中的氮沉积到湿地底部或沉积物中的过程。
在此过程中，湿地底部的沉积物起到了重要的作用。
湿地底部的沉积物富含有机质，其中的微生物能够吸附和转化水体中的氮素。
此外，湿地底部的沉积物还能够吸附和沉淀氮素，从而实现氮素的沉降。
此外，湿地植物的根系也能够通过吸附和沉淀氮素的方式，促进氮素的沉降。
人工湿地的氮去除机理是复杂而多样的，它受到多种因素的影响。
首先，湿地的水深和水流速度对氮的去除有着重要影响。
适当的水深和适度的水流速度有利于氮素转化和沉降过程的进行。
其次，湿地中植物种类和数量也会影响氮的去除效果。
不同植物对氮素的吸收和利用能力不同，植物种类的选择和数量的调控对氮的去除效果具有重要意义。
此外，水体的温度、光照强度、氧气含量等环境因素也会对氮的去除过程产生影响。
综上所述，人工湿地的氮去除机理是一个复杂而多样的过程。
通过湿地中的植物和微生物的作用，将水体中的无机氮转化为有机氮或氮气，并促使氮素沉积到湿地底部或沉积物中，从而实现对氮的去除。
然而，人工湿地的氮去除机理受到多种因素的影响，需要综合考虑不同因素之间的相互作用，以提高氮去除的效率和效果，为水体的净化和环境保护做出更大的贡献综合考虑湿地底部沉积物和湿地植物的作用，人工湿地的氮去除机理是一个复杂而多样的过程。
《人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展》篇一一、引言随着工业化、城市化的快速发展，水体富营养化问题日益严重，氮、磷等营养盐的过度排放成为水环境治理的重要难题。
人工湿地作为一种生态友好的污水处理技术，具有脱氮除磷的效果，其成本低廉、操作简单、环境友好等特点备受关注。
本文将就人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展进行详细阐述。
二、人工湿地脱氮除磷的效果人工湿地通过模拟自然湿地的生态过程，利用植物、微生物、基质等组成的复合生态系统，实现对污水中氮、磷等营养盐的去除。
其脱氮除磷效果受到多种因素的影响，如基质类型、植物种类、水力条件等。
1. 脱氮效果人工湿地对氮的去除主要通过微生物的硝化、反硝化作用以及植物吸收等途径实现。
研究表明，人工湿地对生活污水中氮的去除率可达60%-90%，对工业废水中的氮也有较好的去除效果。
2. 除磷效果人工湿地对磷的去除主要通过吸附、沉淀、植物吸收等多种途径实现。
基质中的铁、铝等元素与磷酸盐反应生成难溶性的磷酸盐沉淀，从而达到除磷的目的。
此外，植物通过吸收和同化作用也能有效去除水中的磷。
人工湿地对生活污水中磷的去除率可达70%-90%。
三、人工湿地脱氮除磷的机理研究进展1. 微生物作用人工湿地中的微生物在脱氮除磷过程中发挥着重要作用。
硝化细菌和反硝化细菌通过硝化和反硝化作用将氨氮转化为氮气，从而实现脱氮。
同时，微生物还能通过分泌胞外酶等物质，促进基质对磷的吸附和沉淀。
2. 基质作用基质是人工湿地的重要组成部分，对脱氮除磷具有重要作用。
不同种类的基质具有不同的吸附和沉淀能力，能有效地去除水中的氮、磷等营养盐。
此外，基质还能为植物提供生长所需的养分，促进植物的生长。
3. 植物作用植物在人工湿地中扮演着重要的角色。
植物通过吸收和同化作用能有效地去除水中的氮、磷等营养盐。
此外，植物还能提供遮荫和稳定环境的作用，为微生物提供生长和繁殖的场所。
四、结论与展望人工湿地作为一种生态友好的污水处理技术，具有较好的脱氮除磷效果。
第24卷第5期农业工程学报V ol.24 No.5208 2008年5月 Transactions of the CSAE May 2008 廊道式人工湿地处理污水过程中氨氮的去除效果研究刘月敏1,3，张克强2，张洪生2，李军幸2，李野2（1．天津大学环境科学与工程学院，天津 300372； 2．农业部环境保护科研监测所，天津 300191；3．天津城市建设学院环境与市政工程系，天津 300384）摘 要：通过廊道式人工湿地（CCW）的生产性试验工程，研究了该处理系统的性能及系统内部氨氮的变化规律。
结果表明，CCW处理系统的去除效率高且稳定，氨氮的去除率平均为88%，质量去除率平均为（6.94±2.07） gN·m-2·d-1，系统内部第三单元的氨氮质量去除率最高；CCW处理系统的氨氮质量负荷率小于10 gN·m-2·d-1时，质量去除率与质量负荷率呈明显的线性相关，质量负荷率大于等于20 gN·m-2·d-1时，进水浓度和出水浓度之间呈明显线性相关；处理系统各处理单元及系统整体的体积去除率常数（K v值）均大于其他湿地处理系统；CCW处理系统氨氮浓度变化与pH值的变化趋势并不一致。
关键词：廊道式人工湿地;氨氮;质量负荷率;体积去除率常数（K v 值）中图分类号：X52文献标识码：A文章编号：1002-6819(2008)-5-0208-05刘月敏，张克强，张洪生，等. 廊道式人工湿地处理污水过程中氨氮的去除效果研究[J].农业工程学报，2008，24(5)：208－212.Liu Yuemin, Zhang Keqiang, Zhang Hongsheng, et al. Removal efficiency of ammonia nitrogen in wastewater by channel constructed wetland[J]. Transactions of the CSAE, 2008,24(5)：208－212. (in Chinese with English abstract)0 引 言随着中国农村城镇化的发展，农村污水的排放量也在迅速增加。
据估计，中国2010年村镇污水排放量将达到270亿t[1]。
由于农村污水量大、分布面广，变异性大，且大多为经济发展水平较低地区，因此在选择生活污水处理方式时，应遵循分散处理、经济实用和操作简单的原则。
厌氧——人工湿地组合技术是一种成本低、能耗低、易维护、效率高的污水生态处理技术，尤其在农村地区有广泛的应用前景。
在实际应用中我们发现，厌氧工艺能有效去除碳营养盐，但对于氮营养盐的去除效果并不理想，甚至经过厌氧处理后污水中氨氮的浓度还会提高。
因此，脱氮成为人工湿地设计中考虑的重要内容，在国内外研究中，一些中试规模的湿地设计处理污水时脱氮率能高达90%，去除率超过50%的很常见[2]。
但在实际操作中，由于湿地的负荷太高，导致其脱氮效率较低，在北美湿地数据库中12个潜流湿地的平均去除率只有44%[3]。
为提高处理效率，国内外整合了不同类型的湿地系统，如Schwartz and Boyd（1995）串联的FWS-FWS系统[4]，Kadlec et al（1997）的FWS-FWS-SSF-FWS四联系统[5]，Y F Lin et al. 的FWS-SSF串联系统[6]等。
这些串联系统大大提高了污染物质的去除效率，但由于占地面积较大，也限制了其推广和使用。
本文针对实际应用中存在的问题，总结前人的研究成果，提出了用廊道式人工收稿日期：2007-04-24 修订日期：2007-09-20基金项目：天津市高等学校科技发展基金项目（20040703）；农业部农业结构调整重大技术研究专项（05-12-05A）作者简介：刘月敏（1976－），女，河北石家庄人，博士生，主要从事生态工程学等方面的研究。
天津天津大学环境科学与工程学院，300372。
Email: lyuemn@ 湿地（Channel Constructed Wetland，CCW）处理系统处理生活污水，并结合生产性试验工程，研究其对氨氮的去除效果及系统内部氨氮的去除规律，为今后该处理系统实施大规模工程提供理论依据。
1 材料和方法1.1 廊道式人工湿地处理系统CCW（廊道式人工湿地）由同心圆形花坛改造而形成（如图1所示），总占地面积31.95m2。
CCW共分三个处理单元：第一单元半径1.0 m，高1.0 m，第二单元半径1.93 m，高0.8 m，第三单元半径为2.96 m，高0.6 m。
各单元底部填入大小不同的多孔填料及石子（第一单元填料层60 cm，第二单元填料层40cm，第三单元填料层30 cm），在填料层上各填入20cm厚的土壤（沙/土=2︰1）。
第一、二、三单元的孔隙率分别为0.15，0.20，0.25，表水层深度分别为10、10和5 cm。
污水首先进入CCW处理系统的第一单元，经处理后，污水经溢流堰自排水管进入第二单元，同理进入第三单元，出水由第三单元经排水管排出。
图1 CCW（廊道式人工湿地）污水处理系统示意图Fig.1 Schematic diagram of the Channel ConstructedWetland(CCW)第5期刘月敏等：廊道式人工湿地处理污水过程中氨氮的去除效果研究2091.2 系统运行污水来自某单位职工宿舍排出的生活污水，由于污水中COD Cr含量太高，污水进入CCW之前经过了厌氧处理。
CCW中每一单元均设置一流量计以控制其流速及水力停留时间，该系统中污水的水质状况及CCW系统运行条件如表1所示。
2006年5月14日至6月11日CCW每天进水2小时，5月18日移植植物，6月12日系统运行条件开始稳定。
选取植物的原则为：（1）根据现有国内外资料分析，在污水处理领域中受试频率较高且去除效果较好的物种；（2）优先考虑天津乡土植物或已成功引进的多年生植物；（3）耐富营养化、耐污染；根系发达；耐浸泡；（4）繁殖容易、能自行繁衍、抗逆性强。
由于CCW各单元水质状况差异很大，每单元选取的植物也不同（表1）。
但植物密度力求均匀一致，维持在16株/m2左右。
系统稳定运行约一个月，出水水质基本稳定后，开始取样并测定指标。
取样期间周围环境和水的温度状况如图2所示。
图2 系统运行期间环境和水的温度状况Fig.2 Water and ambient temperaturefor the CCW system表1 CCW运行的水力、水质条件及种植的植物Table 1 Water power and water quality and plant species and growth status of CCW单元名称 pH值COD Cr浓度/ mg·L-1NH4+-N浓度/mg·L-1进水流速/L·min-1水力停留时间/d主要植物其他植物植物生长状况系统进水7.6±0.14 125.9~307.161.8~120 2.0 1.41第一单元7.6±0.14 125.9~307.161.8~120 2.0 0.29 黄花鸢尾慈姑、泽泻等较差第二单元7.96±0.16 123.5~250.054.0~107.8 2.0 0.29 菖蒲千屈菜、水葱、花芦苇，睡莲较好第三单元7.87±0.17 62.6~193.849.1~74.0 2.0 0.83 梭鱼草香蒲、莲花、睡莲、园币草、水葫芦、狐尾藻、水花生、美人蕉、菹草、荇菜等最好1.3 取样和分析每周取样两次，取样时间为取样当天8︰00～10︰00之间，取样位置见图1。
取水样时测定取样点的pH值、水温。
水样取回后氨氮用纳氏试剂比色法测定。
1.4 体积去除率常数的计算基质浓度较低时，微生物降解的过程符合关于基质浓度的一级反应方程[7]。
由于人工湿地各处理单元的进水和出水存在表观延迟，湿地的瞬时性能极易受湿地状况临时变化的影响，因此一级动力学模型更适于描述湿地处理的长期效果。
CCW中氨氮的降解情况也可用一级动力学模型表示。
氨氮的去除通常用下列一级动力学模型[3]表示：C e /C o=exp (-K v/HRT) （1）式中C e ——出水氨氮平均浓度，mg/L；C o ——进水氨氮平均浓度，mg/L；HRT——水力停留时间，d；K v ——体积去除率常数（volumetric removal rate），d-1。
K v值通过式（1）求出。
以上公式中K v值反映基质的降解速度，是受多因素影响的参数，其中受温度影响较大。
本研究取水样时水温为24～29.5℃（图2），变化幅度较小，因此忽略了温度对K v值的影响。
2 结 果2.1 植物生长状况由于各单元水质状况不同，种植的植物也不同（表1）。
第一单元水质状况最差，以耐污能力较强、多年生黄花鸢尾为主，辅以慈姑、泽泻等湿地植物。
第二单元水质状况有所好转，以菖蒲为主，植物种类也较多。
第三单元水质最好，以观赏植物梭鱼草为主，植物种类最多，不仅有香蒲、水生美人蕉等湿地植物，还有一些浮水植物和沉水植物。
从生长状况看（图3），第三单元植物长势最好，梭鱼草分蘖多，生长迅速，其他各种植物的长势也很好，因此该单元植物覆盖率迅速增加，且系统运行三个月后，该单元有未植入的新物种（如水绵等）出现；第二单元植物生长较好；第一单元由于水质最差，生物多样性较低，植物生长较缓慢，因此该单元植物覆盖率最低。
图3 CCW中植物的密度变化Fig.3 Density variation of vegetation growth in CCW2.2 CCW处理系统中NH4+-N的变化如图4所示，系统进水NH4+-N浓度变异性很大，最低61.8 mg/L1，最高120.0 mg/L，平均进水浓度为(83.6±13.6) mg/L。
系统内部各处理单元氨氮的变化规律并不相同，210 农业工程学报 2008年第一及第二单元出水浓度随进水浓度增大而增大（R 2分别为0.8322和0.8148）。
第三单元出水NH 4+-N 浓度远远小于进水（第二单元出水），且出水浓度持续稳定，基本不随进水NH 4+-N 浓度的变化而变化。
系统平均出水浓度为( 10.0±2.2 ) mg/L 。
由于CCW 进水NH 4+-N 浓度（83.6±13.6 mg/L ）远大于其他湿地（例如，(3.31±3.65) mg/L [8]；(0.25±0.18) mg/L [9]；30±10 mg/L [10]），CCW 处理系统出水NH 4+-N 浓度相对较高。
