土地、湿地处理原理及工艺

名词解释1.生化需氧量（BOD）：好氧微生物在一定的温度、时间条件下，氧化分解水中有机物的过程中所消耗的游离氧的数量。

在一定条件下（20°C），单位体积废水中所含的有机物被微生物完全分解所消耗的氧气的数量，单位为mg（O2）/L（废水）。

2.化学需氧量（BOD）：化学氧化剂氧化有机物时所需的氧量。

用化学强氧化剂，在酸性条件下，将废水中的有机物氧化成CO2和H2O所消耗氧化剂中的氧量，为化学需氧量，单位为mg/L。

3.总磷（TP）：污水中含磷化合物的总和。

包括有机磷与无机磷两类。

4.总氮（TN）：污水中含氮化合物的总和。

它包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。

5.凯式氮（KN）：有机氮与氨氮的总和。

6.氨氮(NH3-N)：污水中以游离氨（NH3-N）与铵盐(NH4＋-N)的总和。

7.总需氧量 TOD：有机物被氧化成稳定氧化物时所需氧量，单位为O2mg/l。

8.总有机碳 TOC：水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。

9.活性污泥法：活性污泥法是以活性污泥为主体的污水好氧处理方法。

在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行好氧连续培养，形成活性污泥，利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，分解去除污水中的有机污染物，再将污泥与水分离，大部分污泥回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。

以污水中的有机污染物为基质，在溶解氧存在的条件下，通过微生物群的连续培养，经凝聚、吸附、氧化分解，沉淀等过程去除有机物的一种方法。

10.生物膜法：使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物泥-生物膜，主要用于去除水中溶解性的和胶体状的有机污染物。

11. 混合液悬浮固体浓度/混合液污泥浓度（MLSS）：表示在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量，MLSS=M a+M e+M i+M ii。

12.混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）：表示混合液中活性污泥有机性固体物质部分的浓度，MLVSS= M a+M e+M i。

《人工湿地设计要点及案例分析》阅读随笔目录一、内容概要 (2)1.1 人工湿地的定义与特点 (3)1.2 人工湿地设计的意义与重要性 (4)二、人工湿地设计要点 (5)2.1 水源与水质 (7)2.1.1 水源的选择与保护 (7)2.1.2 水质的监测与控制 (9)2.2 土地选择与利用 (10)2.2.1 土地的类型与特性 (11)2.2.2 土地的规划与布局 (12)2.3 生物多样性保护 (13)2.3.1 生物栖息地的构建 (15)2.3.2 生物物种的选择与引入 (17)2.4 景观设计与文化融入 (18)2.4.1 人工湿地的景观风格与特点 (19)2.4.2 文化元素的融入与表达 (20)三、人工湿地案例分析 (22)3.1 国内外典型人工湿地案例介绍 (23)3.1.1 国内人工湿地案例 (24)3.1.2 国外人工湿地案例 (25)3.2 案例分析与经验借鉴 (27)3.2.1 设计理念与方法的借鉴 (28)3.2.2 成功经验的总结与启示 (29)四、结论与展望 (30)4.1 人工湿地设计的成果与价值 (31)4.2 对未来人工湿地设计的展望 (33)一、内容概要本书介绍了人工湿地设计的基本概念与重要性，它强调了人工湿地作为一种生态工程手段，在环境保护、水资源管理以及生态修复方面的关键作用。

书中阐述了人工湿地的定义、功能及其与自然环境的关系。

书中详细阐述了人工湿地设计的要点，这包括选址分析、设计原则、设计流程等方面。

选址分析强调了综合考虑地形、水文、气候等自然因素以及社会经济因素的重要性。

设计原则部分提出了以人为本、生态优先、可持续利用等核心理念。

设计流程则具体介绍了从规划到施工、运行及后期维护的整个过程。

书中通过多个实际案例分析，展示了人工湿地设计的实践应用。

这些案例涵盖了不同地域、不同规模的人工湿地建设项目，包括城市湿地公园、生态净化系统、污水处理工程等。

通过案例分析，读者可以深入了解人工湿地设计的实际操作过程，以及面临的实际问题和解决方案。

垃圾渗滤液处理工艺介绍以前采用的自然降解净化法因对环境污染严重，已不允许再使用。

目前主要采用人工降解净化法，它利用渗滤液的可生化性，通过人工设置的设施、设备，让渗滤液通过厌氧、好氧以及静置、沉淀等方法得到净化，达到有效地消除渗滤液污染环境的目的。

国内外的主要处理方案分为：场外处理和场内处理。

场外处理主要指垃圾渗滤液与城市生活污水合并处理，利用生活污水对高浓度的垃圾渗滤液进行稀释，然后进行处理，这种方法可以节省单独设立垃圾渗滤液处理系统的费用，而且可以降低渗滤液处理成本。

缺点是垃圾渗滤液的输送造成比较大的经济负担，而且渗滤液所特有的水质特征会对城市生活污水处理厂的运行造成冲击，甚至破坏城市污水处理厂的正常运行。

场内处理主要指渗滤液向库区喷洒，或者在附近建立一座污水处理厂，从经济上考虑不大适合。

垃圾渗滤液的处理是城市生活垃圾卫生填埋工程必不可少的部分，目前垃圾渗滤液的处理方法主要是生物处理、物化处理和土地处理。

土地处理主要通过土壤颗粒的过滤，离子交换吸附和沉淀等作用去除渗滤液中悬浮颗粒和溶解成分。

通过土壤中的微生物作用，使渗滤液中的有机物和氨氮发生转化，通过蒸发作用减少渗滤液量。

目前用于渗滤液处理的土地法主要是回灌和人工湿地。

渗滤液回灌作为填埋场渗滤液处理方法之一，目前在国外已得到广泛应用。

据估计，英国50%的填埋场进行了渗滤液回灌。

对回灌法的研究国内也有较多，对其去除机理，国内有人作过实验研究，详细研究了渗滤液回灌的影响因素，发现在实验所用的亚粘土中加入一定比例的细砂，改善了覆盖土层的透水性和透气性。

当进水负荷为6∙6~ 115g∕(m2∙d)时，运行两个月，COD去除率可到98%左右。

回灌法在国内一些渗滤液处理中开始生产性应用。

人工湿地是近几年出现的一种新处理工艺。

对于垃圾渗滤液的处理，国外应用较多。

TjasaBulc建造一个450m2的人工湿地对渗滤液处理进行研究，结果发现COD去除率为68%、BOD5去除率为46%、NH3-N去除率为81%、Fe去除率为80%o CraigD.Martin建造一种长度与宽度比为10：1,深度为0.5m,种植了各种水草的人工湿地，并进行了处理营养物质的研究。

1.污水根据其来源一般可以分为生活污水，工业废水，初期污染雨水。

2.污水污染指标一般可分为物理性质，化学性质和生物性质三类。

3.表示污水化学性质的污染指标可分为有机物指标和无机物指标。

4.生化需氧量BOD：水中有机污染物被耗氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量。

间接反映了水中可生物降解的有机物量。

5.化学需氧量COD：化学需氧量是用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。

6.总有机碳TOC与总需氧量TOD:总有机碳TOC包括水样中所有有机污染物的含碳量。

也是评价水样中有机污染物的一个综合参数。

有机物中除含有碳外，还含有氢，氮，硫等元素。

当有机物全都被氧化，碳被氧化为二氧化碳。

氢，氮，硫则被氧化成水，一氧化氮，二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量TOD7.污水的生物性质与污染指标：细菌总数，大肠菌群，病毒。

8.污染物排入水体后受到稀释，扩散和降解等作用，污染物浓度逐步减小。

9.污水排放标准根据控制形式可分为浓度标准和总量控制标准，根据地域管理权限可分为国家排放标准，行业排放标准，地方排放标准。

10.常用的沉砂池形式有平流式沉沙池，曝气沉沙池，旋流沉砂池。

11.沉淀池常按池内水流方向不同，分为平流式，竖流式，辐流式，斜流式。

12.沉淀池有五个部分组成，进水区，出水区，沉淀区，缓冲区。

贮泥区13.辐流式沉淀池有中心进水和周边进水两种形式。

14.斜板沉淀池可分为异向流，同向流和侧向流。

15.废水中油的存在形态，可浮油，细分散油，乳化油，溶解油。

16.按产生微细气泡的方法，气浮法分为电解气浮法，分散空气气浮法和溶解空气气浮法。

17.溶解空气气浮法有真空气浮法和加压溶气气浮法。

18.加压溶气气浮法：加压溶气气浮法是目前常用的气浮处理方式，该法是使空气在加压的条件下溶解于水，然后通过将压力降至常压而使过饱和溶解的空气以细微气泡形式释放出来。

19.加压容器气浮法根据加压溶气水的来源不同，可分为三种基本类型，全加压溶气流程，部分加压溶气流程和部分回流加压溶气流程。

第25卷 第6期自 然 资 源 学 报V ol 125N o 16 2010年6月J OURNAL OF NATURAL RESOURCES Jun .,2010收稿日期:2010-01-20;修订日期:2010-03-14。

基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金(20070319001);国家自然科学基金项目(40871084);安徽省教育厅社科项目(2010s k397);安徽省人文地理学重点学科建设项目(皖西学院)。

第一作者简介:孙贤斌(1970-),男,安徽含山人,副教授,博士,主要从事湿地景观生态和G I S 应用研究。

E-m ai:l sunxb98@1261co m土地利用变化对湿地景观连通性的影响及连通性优化效应)))以江苏盐城海滨湿地为例孙贤斌1,2,刘红玉1(11南京师范大学地理科学学院,南京210046;21皖西学院城市建设与环境系,安徽六安237012)摘要:土地利用与土地覆盖变化对湿地景观的结构和功能产生深刻的影响。

选择江苏盐城海滨地区为研究对象,应用遥感和地理信息系统技术,分析20年来土地利用变化对湿地景观连通性的影响,并以2007年湿地景观生态系统服务功能为基础,采用阻力面模型探讨湿地景观连通性优化途径及其效应。

结果显示:¹1987)2007年间,盐城海滨区域土地利用结构变化显著。

其中耕地面积比重由36172%上升为46117%,自然湿地持续减少,面积由4414%减为26101%,人工湿地持续增加,面积由9196%上升为18172%;º随着区域人类土地利用活动的加强,光滩、碱蓬沼泽和芦苇沼泽的空间连通性降低,区域土地利用导致湿地景观之间生态流阻隔,景观生态服务功能减弱;»2007年湿地景观生态功能强度空间差异显著,以累积耗费距离面、生态源地、耗费路径为依据,对湿地景观连通路径优化结果表明,废黄河口和大丰港附近等关键区域对景观连通性和生态流影响最大,是景观生态节点优化的首要对象;¼加强连通路径的关键区域优化、提高景观连通度是实现景观优化的关键。

人工湿地在应用中存在的问题及解决措施作者：蒲扬来源：《现代园艺》2015年第04期摘要：现就人工湿地在应用中存在的问题进行了简单研究，并提出了相关的解决措施及其建议。

关键词：生态环境；人工湿地；解决措施1 人工湿地在应用中存在的问题1.1 受气候温度的影响较大人工湿地是极易受温度影响的，整个接地的变化都会影响其污水处理效果。

人工湿地中的植物及其微生物都非常敏感，尤其是对温度的敏感程度尤其大。

在进行具体研究之后发现，当人工湿地中的温度低于10℃时，处理效果就是受到影响；若是温度一旦低于4℃，将会导致人工湿地的硝化作用直接停止运行，进而会影响到整个微生物的活性，其分解能力也会降低。

在对比4个不同季度中人工湿地的污水处理效果时发现，其污水处理能力最强的是夏季，其次依次是秋季、春季、冬季。

在处理效果下降较为明显的冬季，其人工湿地处理工艺脱氮的效率非常低下，其基质堵塞等问题就都突显出来了。

由于整个人工湿地受到气候温度影响的效果非常大，所以在较为寒冷的地区基本上不推广人工湿地的使用。

1.2 占地面积较大人工湿地的占地面积是非常大的。

某些学者认为，人工湿地的占地面积大约是传统污水处理工艺的2～3倍左右。

人工湿地的占地面积主要是由人工湿地净化的机制与特点所决定的，因为需要的水量较小，所以对于占地面积的需求就相对较大，很多时候都因为占地面积的原因限制了人工湿地的发展，特别是针对用地较为紧张的地区而言。

另外，因为人工湿地中的填料及其植物的纳污能力水平受到限制，基质极易趋于饱和状态，所以还需要有较多的平行湿地来相互交替运行，从而保证整个湿地在停床修整时还能够保持基本的运行状态。

1.3 基质容易堵塞人工湿地中发挥重要作用的基质是极易出现堵塞现象的。

在整个污水处理过程中，微生物的分解作用导致其繁殖速度较快，整个植物的腐败也会导致基质的吸附能力达到一个饱和状态。

当基质处于饱和时必须要进行适当的维护，否则极易出现淤积或者是阻塞的情况。

第1篇一、实验背景随着我国城市化进程的加快，工业和生活污水的排放量逐年增加，对水环境造成了极大的污染。

为了解决这一问题，人工湿地作为一种新型的生态污水处理技术，得到了广泛的应用和研究。

本次实验旨在参观学习人工湿地的运行原理、技术特点及实际应用效果，以期为我国人工湿地技术的发展提供借鉴。

二、实验地点及时间实验地点：某市人工湿地实验基地实验时间：2023年10月15日三、实验目的1. 了解人工湿地的基本原理、组成和运行方式；2. 观察人工湿地对污水的净化效果；3. 分析人工湿地的优点和不足，为我国人工湿地技术的发展提供参考。

四、实验内容及步骤1. 实验内容（1）参观人工湿地实验基地，了解基地概况；（2）观察人工湿地的组成、结构及运行方式；（3）了解人工湿地对污水的净化效果；（4）分析人工湿地的优点和不足。

2. 实验步骤（1）参观基地：首先，我们参观了人工湿地实验基地，了解了基地的地理位置、规模、建设背景等基本情况。

（2）观察人工湿地：接着，我们参观了人工湿地的各个组成部分，包括进水区、植物区、基质区、出水区等。

通过观察，我们了解了人工湿地的结构、运行方式及植物种类。

（3）了解净化效果：我们观察了人工湿地对污水的净化效果，发现经过人工湿地处理后，水质得到了明显改善，污染物含量显著降低。

（4）分析优点和不足：最后，我们分析了人工湿地的优点和不足。

人工湿地的优点包括：运行成本低、处理效果好、景观优美等；不足之处包括：占地面积大、受气候影响较大、对某些污染物去除效果不佳等。

五、实验结果与分析1. 人工湿地的运行原理：人工湿地利用植物、基质和微生物的协同作用，对污水中的污染物进行吸附、降解和转化，从而达到净化水质的目的。

2. 人工湿地的净化效果：通过观察实验数据，我们发现人工湿地对污水的净化效果显著。

例如，对COD、氨氮、总磷等污染物的去除率均达到80%以上。

3. 人工湿地的优点和不足：（1）优点：人工湿地具有以下优点：①运行成本低，无需添加大量化学药剂；②处理效果好，对多种污染物具有去除作用；③景观优美，具有良好的生态效益。

土地/湿地处理及工艺一、土地处理技术概述污水土地处理是在污水农田灌溉的基础上发展起来的，污水农田灌溉的目的是利用水肥资源。

污水农田灌溉没有专门的设计运行方法和参数，灌溉水的水质、水量是依据作物生长特性、农田灌溉水质标准来确定的。

污水灌田所引起的臭气散发，土壤、地下水和植物污染等问题，随着城市迅速发展，人口高度集中，污水大量排放而日益突出。

污水直接灌田已不能满足人们对环境卫生的要求,在此基础上发展起来了污水土地处理工艺。

土地处理系统是一种处理污水的生态工程技术,它可以简要定义为:污水经过一定程度的预处理,然后有控制地投配到土地上,利用土壤—微生物—植物生态系统的自净功能和自我调控机制,通过一系列物理、化学和生物化学等过程,使污水达到预定处理效果,并对污水中氮、磷等资源加以利用,使其成为植物自身营养成分的一种污水处理技术。

土地处理系统是由若干部分组成的整体,完整的土地处理系统由预处理、水量调节与储存、配水与步水、土地处理田间工程、植物、排水及监测等七部分组成。

目前，污水土地处理系统不仅可用于市政污水的治理，还用于治理垃圾渗滤液、食品加工业废水、肉类加工废水、食用油厂废水、农灌排水和被污染的地下水等。

现代意义上的土地处理技术以污水的处理和利用为前提，注重环境和生态效应。

它以下列四个特征从本质上有别于污水灌溉：①要求污水在进入土壤－植物系统之前，必须经过适当的预处理，并严格控制水质和水量；②对投配污水的土地处理场的土壤、地质、水文等场地条件及污水应用方式有相应的要求；③要求污水土地处理系统在生态结构与净化功能之间能有效配合；④要求有相应的缓冲、调控措施及进出水水质监测系统，能对水力负荷进行有效调节控制和管理，有一定的贮存单元或相当措施，保证污水终年处理。

土地处理工艺近年来得以迅速发展，原因由于：①世界范围内，大中城市的污水已经得到一定程度的处理和控制，零散分布的小流量集中污水治理问题进入人们的视野；②对居住人数不足10000人的居住区，采用常规处理工艺的基建投资大、操作和维护费用高、能耗也高，而土地处理工艺设备简单，操作管理方便，能耗低，且不存在污泥处置的问题，是处理分散的居民聚居区生活污水的理想技术；③常规污水处理厂可有效去除SS和有机物等，但对N、P等营养物质的去除率较低（30%~50%），经处理后的出水排入自然水体可能引起“富营养化”等环境问题，土地处理法是将污水厂出水回用或回灌的经济合理的形式；④常规处理工艺操作复杂，对管理水平要求高，如活性污泥法启动慢，且易出现污泥膨胀等问题，大量采用常规处理技术的小型污水处理厂“建得起，用不起”的现象促使人们重新认识对小规模污水处理的实际需求。

DOI ：10.19965/ki.iwt.2022-0976第 43 卷第 9 期2023年 9 月Vol.43 No.9Sep.，2023工业水处理Industrial Water Treatment 北方低温仿自然湿地脱氮除磷强化净化技术应用王文冬，王利军，高晓薇，刘学燕，龙元源，赵 佑，蔡婷婷，王慧（北京市水利规划设计研究院，北京 100048）[ 摘要 ] 为强化湿地系统的脱氮除磷效果，构建具有“预处理区+主处理区+后处理区”的多生境仿自然湿地系统，辅以底质调节缓释除磷措施，形成良好的厌氧/缺氧/好氧微生环境，同时为提升湿地系统的冬季运行效果，项目对湿地系统的填料床结构、菌群/植物配置以及低温运行模式进行了优化。

结果表明，多生境仿自然系统湿地系统内部能够形成良好的厌氧/缺氧/好氧交替的微生环境，通过辅助添加土壤/生石灰缓释除磷填料，可进一步提高系统的除磷效果；通过采取填料床表层保温材料覆盖、低温冰下低水位运行技术措施，能够将冰下温度控制在2~3 ℃，可进一步发挥耐低温植物/微生物的水质净化功能，综合提升低温条件下的湿地出水效果；研究成果应用于官厅八号桥仿自然湿地，对低温季节上游来水中TN 、TP 的去除率分别为47.78%、51.67%，有效突破了传统湿地氮、磷污染物净化水平有限、冬季低温条件下湿地出水达标运行困难等瓶颈问题。

［关键词］ 仿自然湿地；多生境脱氮；缓释除磷；低温运行［中图分类号］ X703.1 ［文献标识码］B ［文章编号］ 1005-829X （2023）09-0206-07Application of enhanced purification technology for nitrogenand phosphorus removal in low -temperature naturalsimulated wetland in northern ChinaWANG Wendong ，WANG Lijun ，GAO Xiaowei ，LIU Xueyan ，LONG Yuanyuan ，ZHAO You ，CAI Tingting ，WANG Hui （Beijing Institute of Water ，Beijing 100048，China ）Abstract ：Aim to strengthen the denitrification and phosphorus removal effect of the wetland system ，a multi -habitat natural simulated wetland system with “pretreatment area+main treatment area+post -treatment area ” was con⁃structed ，and it was supplemented by substrate regulation and slow -release phosphorus removal measures to form an anaerobic/anoxic/aerobic alternate environment. At the same time ，the project optimized the packed bed structure ，flora/plant configuration and low temperature operation mode of the wetland system to improve the winter operation effect of the wetland system. The results showed that a good microbial environment for denitrification and dephos⁃phorization could be formed inside the multi -habitat natural simulated wetland system ，and the phosphorus removal effect of the system could be further improved by supplementary addition of soil/quicklime slow -release phosphorusremoval filler. By adopting the technical measures of covering the surface of the packed bed with thermal insulation material and operating at a low water level under low temperature ，the temperature under the ice could be controlled at 2-3 ℃，which could further exert the water purification function of low -temperature resistant plants/microbes ，com⁃prehensively improving the wetland effluent effect under low temperature conditions. The research results were ap⁃plied to the natural simulated wetland of Guanting No. 8 Bridge ，and achieved the removal effect of 47.78% and 51.67% of TN and TP in the upstream water in the low temperature season. It effectively broken through bottleneckproblems ，such as the limited purification level of N and P pollutants in traditional wetlands and difficulties in reach⁃ing the standard operation of the effluent from the lower wetlands in the low temperature conditions.Key words ：natural simulated wetland ；enhanced denitrification ；slow -release phosphorus removal ；low -temperatureoperation开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：工业水处理 2023-09，43（9）王文冬，等：北方低温仿自然湿地脱氮除磷强化净化技术应用人工湿地是通过人工模拟并强化天然湿地功能结构，将低污染浓度的污废水均匀投配到填料床系统（内含填料基质、水生植物、水生动物及微生物），通过发挥吸附过滤、离子交换、植物吸收以及微生物降解多重作用实现对污水中各类污染物的有效去除，与常规的污水处理工艺相比，具有处理效果好、污染物去除能力强，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等显著特点〔1-3〕。