人工湿地处理污水

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人 工 湿 地 法

污 水 处 理

技 术资 料

2009年1月10日

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目录

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.................................... 3

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 ......................................... 8

2.3 磷的去除 ..................................... 9

2.4 悬浮物的去除 ................................. 9

三 人工湿地处理技术的优缺点 ............................ 10

3 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。

人工湿地：污水处理新出路

人工湿地污水处理技术是一项新的污水生态处理技术，它是将污水投放到人工建造的类似于沼泽的湿地上，通过植物、微生物、土壤的共同作用净化污水，具有建设成本低、运行管理费用低廉的特点，是城市污水处理厂的有效补充。

湿地是指天然或人工、长久或暂时的沼泽地、泥炭地的水域地带，带有或静止或流动、或咸或淡的水体，不仅仅是传统认识上的沼泽、泥炭地、滩涂等，还包括河流、湖泊、水库、稻田以及退潮时水深不超过6米的海水区。湿地共同的特点是其表面常年或经常覆盖着水或充满了水，是介于陆地和水体之间的过渡带，是地球上生物多样性丰富、生产力较高的生态系统。湿地中还有许多挺水、浮水和沉水植物，它们能够在其组织中吸附金属及一些有害物质，很多植物还能参与解毒过程，对污染物质进行吸收、代谢、分解，实现水体净化。如同肾能够帮助人体排泄废物、维持新陈代谢一样，湿地也能起到降解环境污染的作用，因此被称作“地球之肾”。

资料表明，目前全世界约有湿地5.14亿公顷，我国湿地面积约占世界湿地面积的11.9％，居亚洲第一位，世界第四位。无论从类型还是从数量来讲，湿地对于我国的经济发展和人民生活都具有极为重要的意义。中国正在实施湿地保护行动计划，准备通过有计划的退田，用25年的时间逐步恢复失去的湿地。在新出台的《北京奥运行动规划》里也明确提出，要“重视保护现有湿地生态系统，在适宜地区建设人工湿地”，以充分发挥湿地对减轻环境污染的作用。

人工湿地：把污水“洗”成金水

污水处理是北京军区联勤部的“老大难”问题。过去这个容纳一万多人的军营，每天要通过污水管道和防洪沟向永定河排出2500吨生活污水，另一方面，还要抽取永定河水搞绿化建设。水资源的浪费让本来就经费紧张的部队更加捉襟见肘。后来，联勤部了解了人工合成湿地污水处理技术，在亲眼见到排进人工湿地的污水变成清水后，部队领导暗暗在心里算了一笔帐，利用人工湿地处理污水，可以充分利用部队13000平方米的绿地，处理后的水收集起来，除用作绿化外，还能做景观用水。从经济效益上考虑，这个项目每年可以给军区节省近200万排污费和购买河水的费用；同时，军营对永定河的污染也成为历史，军营环境因此得到了极大改善。如今，这个人工湿地污水处理工程己经运行了半年多，湿地中的芦苇已经长到3米高，还引来了青蛙、蝴蝶、麻雀和野兔握戏。下一步，联勤部打算在原有湿地的基础上，建设一个小花园，用湿地处理的水养鱼。部队领导对这项工程非常满意，决定将建设“绿色军营”的新举措向全军推广。

人工湿地污水处理技术概述

【摘 要】有研究表明，利用人工湿地处理污水较其他方法优势明显，近年来这项技术已被广泛应用。本文详细叙述了这项技术的净化机理以及在处理酸性矿井水中的应用情况。

【关键词】人工湿地；机理；矿井水

0.引言

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，是一个由植物、动物、微生物和周围环境所组成的复杂的集成系统[1]。利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用达到减少矿区污染，提高矿区生产生活用水的循环使用率改善矿区水环境的目的。

利用人工湿地处理矿区废水这项技术最早始于上世纪80年代的英国。我国也与1988年在北京昌平开展了利用人工湿地进行污水处理的实验。近年来这项技术在我国发展迅速，目前已广泛应用城市生活污水的处理之中。并且有研究表明采用人工湿地处理矿井废水较其他方法有明显优势，近年来已成为矿区水污染处理的研究热点。

1.人工湿地污水处理的机理

1.1人工湿地污水处理机理概述[2]

一般认为人工湿地的污水处理是一个由物理沉积、化学反应、生化反应相结合的过程，即应用湿地中物理、化学、生物的协同作用达悬浮物，污水进入湿地，经过基质层和植物的茎叶和根[3]，使污水中的污染物得到净化污水。其中物理作用主要是通过过滤、吸附、截留水中的浮物固体得到过滤，并沉积在基质层中；化学作用主要是氧化分解反应，污水中的污染物可以通过吸附、沉淀、离子交换等反应加以去除。化学反应是否显著主要取决于基质的化学成分；生化反应是去除有机污染物的主要作用，生长在湿地中的挺水植物通过叶吸收和茎杆的运输作用，将空气中的氧转运到根部再经过植物的根部表面组织扩散[4]，在根须周围形成好氧区，这样在植物根须周围就会有大量好氧微生物将有机物分解在根须较少的地方将形成兼性区和厌氧区[5]，发生兼性微生物和厌氧微生物降解有机物的作用由于这种基质中好氧区和厌氧区的同时存在，十分利于硝化和反硝化反应的进行，从而达到除氮效果[5]。

人工湿地污水处理设计方案

1. 引言

人工湿地（Constructed Wetland）是一种通过模拟自然湿地的生态环境，利用湿地植物和微生物的活动来处理污水的技术。相比传统的污水处理方法，人工湿地具有低成本、高效率、环保等优点，因此在城市和农村地区被广泛应用。

本文将介绍一种基于人工湿地的污水处理设计方案，包括系统结构、工艺流程、主要设备和处理效果等方面。

2. 系统结构

人工湿地污水处理系统主要由污水收集系统、预处理单元、湿地单元和后处理单元组成。

2.1 污水收集系统

污水收集系统主要由管道和收集井组成，用于将来自不同生活和工业排放源的污水集中到处理系统。收集井设有格栅和沉砂池，用于去除污水中的大颗粒杂质和沉淀物。

2.2 预处理单元

预处理单元主要包括沉砂槽和调节池。沉砂槽用于进一步去除污水中的悬浮颗粒和沉积物，以防止对后续处理单元产生不利影响。调节池用于平均污水流量和水质，确保湿地单元能够稳定运行。

2.3 湿地单元

湿地单元是整个处理系统的核心部分，主要由水平流湿地和垂直流湿地组成。

水平流湿地通过设置一系列有机和无机介质，如砂石和植物根系，来构建污水流动的通道。污水在湿地单元中通过水平流动的方式，经过湿地植物和微生物的作用，进行物理、化学和生物的处理过程，包括颗粒物的拦截、生物降解有机物和氮磷的去除等。

垂直流湿地通过设置砂石床和湿地植物根系来构建污水流动的垂直通道。污水从上至下通过垂直流湿地时，进行类似水平流湿地的处理过程，但具有更高的氧化还原条件和更好的氧化还原作用。 2.4 后处理单元

后处理单元主要包括沉淀池和消毒装置。沉淀池用于进一步去除湿地单元出流中的悬浮颗粒，并使水质更清澈。消毒装置用于消灭水中的病原微生物，以确保出水质量符合相关标准。

3. 工艺流程

人工湿地污水处理系统的工艺流程如下：

1. 污水收集：将来自不同排放源的污水集中到处理系统。

2. 预处理：通过沉砂槽和调节池去除污水中的颗粒物和沉淀物，并平均流量和水质。