ＳＨＡＮＸＩ ＷＡＴＥＲ ＲＥＳ０ＵＲＣＥＳ 人工湿地在汾河生态修复污水处理中的应用 李泽峰 （山西省汾河中下游水务管理局，山西 太原０３０００２） ［摘要］多年来，汾河沿岸生活、生产污水的排放对汾河造成了较大污染，对此，国家加大投入对汾河进行生态 修复，其中人工湿地在污水处理中占重要地位。介绍了汾河人工湿地的实施情况，详细阐述了污水预处理系 统、潜流湿地、表流湿地和景观湿地的实施方法和生化机理及其取得的良好效益。 ［关键词］生态修复；污水处理；人工湿地 ［中图分类号］Ｘ７０３ ［文献标识码］ｃ ［文章编号］１００４—７０４２（２０１２）０１—００２８一Ｏｌ １水质现状 ２００９年监测数据显示：汾河太原段为劣Ｖ类水 质，已丧失使用功能。全河段主要超标污染物是氨氮、 总氮、ＢＯＤ （五日生化需氧量）、挥发酚、总磷和ＣＯＤ （化学需氧量）。从瞬时浓度值看，氨氮、总氮、挥发 酚、ＢＯＤ 、ＣＯＤ、阴离子表面活性剂的瞬时最高浓度值 均出现在小店桥断面；高锰酸盐指数和总磷的最高瞬 时浓度值均出现在温南社断面；铁和锰的最高瞬时浓 度值分别出现在滩上桥断面和寨上水文站断面。 ２工程概况 在汾河生态修复中，人工湿地的实施完全采用生 物方法对污水进行处理。本工程小店段（７．８ ｋｍ）规模 为５０ ０００ ｍ３／ｄ污水处理。此段水质太差，不宜使水直 接进入人工湿地，故需增加预处理工艺，即取水工程、 预处理工程、输配水工程、潜流湿地工程、表流湿地工 程、景观湿地工程。 预处理工程包括提升泵站、初沉池、厌氧池、浮动 生化池、二沉池、加压泵站和人工湿地。 由可研报告确定的水质及２００９年小店区水质检 测结果，确定本工程设计进水水质为：ＣＯＤ ≤４０ ｍｇ／Ｌ， ＢＯＤ≤２５ ｍｇ／Ｌ，氨氮≤１０ ｍｇ／Ｌ。潜流湿地每块２０ ｍＸ ３０ ｍ，共２５０块，总面积１５０ ０００ ｍ２。采用砖墙分割成 池，填料为碎石、粗砂、种植土、挺水植物。 表流湿地由预制块构件分隔种植挺水植物，水深 ２００ ｍｍ达到根茎。总面积６１ １ ０００ ｍｚ，景观湿地面积 １２５ ０００ ｍ２。潜流湿地茭白、芦苇各占５０％，植株密度 １６株／ｍｚ，表流湿地香蒲、芦苇各占５０％，密度９株／ｍ２。 景观湿地浅水区设计水深０－３ ｍ，种植香蒲、菖 蒲、苔草、水葱等植物；深水区设计水深１．５ ｍ，种植荷 花、睡莲等植物。水面、植物中间设置小岛，岛上种植 香蒲，形成绿岛。陆地有景观园路相连，形成生态景 观，同时进一步充氧和净化污水。 ３污水处理 ３．１预处理系统 污水经取水工程提升进行初沉，去掉淤泥后进人 厌氧塘进行ＮＨ４＋一Ｎ去除，去除率达到４０％～５０％，然 后进入浮动生化池和二沉池。两池结构是污水处理中 活性污泥法的典型结构，二沉池中上清液返回厌氧池 进一步增加对水中有机物的吸附、生化作用。一部分 污泥取走作肥料，一部分回流浮动生化池作下一循环 的处理媒介。活性污泥具有生物性质，主要由微生物 和一些杂质组成，有时还有寡毛类的线虫出现，其颗 粒松散，呈絮状，表面积大，对污水中悬浮物、交替物 的吸附能力很强。这些被吸附的有机物质被活性污泥 中的微生物氧化分解。一般废水在浮动生化池中曝气 ４～１０ ｈ，可完成基本净化过程，ＢＯＤ 的去除率达到 ９０％以上。一些不稳定的无机物被氧化成稳定的氧化 物。曝气后生成的云块状胶体物质起着吸附和沉淀作 用，将悬浮颗粒物质固定，使水质得到净化。 ３．２潜流湿地 潜流湿地主要利用滤池中所铺设的滤料上附着 的生物膜，对污水中有机物进行吸附、生化，达到去除 其中有害物质的目的。本工程中潜流湿地基础为黏土 夯实７００ ｇ土工膜防渗，自下到上是由粗到细，不同粒 径的卵石、细沙和表层的种植土。下层的石子过滤床 中繁殖有各种微生物，在微生物作用下将预处理后水 中的有机物氧化分解，使水质得到净化。表层的茭白、 芦苇可以吸收水中的氮、磷及无机物营养元素，同时 可给下层滤床保温，使生物膜的活性保持在最佳状 态。滤池中的生物对废水中毒性的忍（下转第３２页）
人工湿地处理技术
在农村生活污水处理中的应用
来源：现代农业科技 更新时间：1-21 17:26 作者: 郑梅
摘要：目前我国农村水环境污染现状不容乐观，通过对近年来新兴的人工湿地污水处理技术进行总结归纳，分析此项治污技术将对农村生态环境的改善带来良好的社会效益和经济效益。
关键词：人工湿地,农村生活污水,应用
近年来，农村水污染严重，水环境状况越来越恶化，污染事故时有发生，不仅对粮食造成减产，而且直接威胁着广大农村地区农民的身体健康。由于大量生产和生活废弃物未经处理直接排入水体，加之公共卫生设施跟不上发展的需要，农村饮用水源大多受到污染，我国9.196 亿乡村人口中大量人口饮用水不安全。农村水环境既是农村大地的脉管系统，对雨、洪、旱、涝起着调节作用，又是农业生产的生命之源。因此，保护好农村水环境是保障农业生产发展的基础。
1 人工湿地简介
1.1 人工湿地的概念及特点
人工湿地是近年来迅速发展的生物—生态治污技术，可处理多种工业废水，包括化工、石油化工、纸浆、纺织印染、重金属冶炼等各类废水，后又推广应用为雨水处理[1-2]。这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。人工湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力。废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留进而被微生物利用；废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物也繁殖生长，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。
1.2 人工湿地污水处理技术原理
人工湿地的工艺原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折流动，或在床体表面流动。在不同材质、不同粒径配比的基质填料上种植特定的处理性能好、成活率高的净水植物，形成一个独特的动植物生态环境，对污染水进行处理，从而成为人工建造的、可控制的、工程化的湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，其中的污染物质通过沉积、过滤、吸附和分解等作用得到净化。同时，人工湿地中的植物除了增加湿地基质的透水性，还能与周围环境的原生动物、微生物等形成各种小环境，通过氧的传递，形成特殊的根际微生态环境，这一微生态环境具有很强的净化废水的能力。研究表明，城市污水在3~5 h 内流过200 hm2 以上的沼泽湿地后，硝酸盐即可减少63%，磷减少57%。人工湿地对磷的去除是通过植物的吸收、微生物的积累和填料床的物理化学等几方面的共同协调作用完成的。由于该系统出水质量好，适合于处理饮用水源，或结合景观设计，种植观赏植物改善风景区的水质状况。其造价及运行费远低于常规处理技术。英、美、日、韩等国都已建成一批规模不等的人工湿地。
龙源期刊网
人工湿地处理污水技术
作者：赵立群
来源：《建筑工程技术与设计》2014年第06期
摘要：论述了人工湿地系统的运行，系统内植物的搭配，基质的选择，对污水的处理效率及影响因素等。
关键词：湿地运行 植物搭配 基质选择 处理效率
以植物为主体的人工湿地处理技术，处理效果好、投资少、操作简单、容易维护而且美化环境增加绿地面积，越来越受到人们青睐，并已充分显示出其在污水和污泥处理中的优势。
1.概述
人工湿地是在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料（如砾石等）混合组成填料床，使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动，并在床体表面种植具有性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物（如芦苇，蒲草等）形成一个独特的动植物生态体系。
人工湿地去除的污染物范围广泛，包括N、P、SS、有机物、微量元素、病原体等。
2.运行方式
人工湿地污水处理系统按水流方式和主要植物类型可分为如下6种不同的类型或系统：
2.1按水流方式划分：
地表流湿地：污水以较慢速度从湿地表面流过。具备投资少、操作简单、运行费用低等优点，但占地大、水力负荷率小、净化能力有限。
潜流湿地：污水从一端水平流过填料床，床体填充基质，床底设防水层。水力负荷与污染负荷较大，对BOD、COD、SS及重金属等处理效果好，但控制相对复杂，脱N和P效果欠佳。
垂直流湿地：污水从湿地表面纵向流向填料床底，床体处于不饱和状态，O2通过大气扩散和植物传输进入湿地。硝化能力强，适于处理氨氮含量高的污水，但处理有机物能力欠佳，控制复杂。
2.2按植物类型划分： 龙源期刊网
浮水植物系统：植物繁殖能力强，主要用于N和P的去除和提高稳定塘的效率。
简析人工湿地污水处理技术
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。
