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潜流人工湿地
潜流人工湿地是一种模拟自然湿地水处理系统的人工处理
设施。
它通过引导废水在湿地中潜流而进行处理，利用湿
地中的湿地植物、微生物等生物群落，以及湿地的物理、
化学、生物过程，去除水中的悬浮物、有机物、氮、磷等
污染物质。
潜流人工湿地可以有效地净化废水，改善水质，同时还具有景观美化、保护生物多样性等额外功能。
潜流人工湿地通常由多个不同功能区域组成，包括进水区、湿地中心区和出水区等。
进水区是废水进入潜流人工湿地
的区域，经过初步的沉淀和过滤，去除较大的悬浮物质。
湿地中心区是废水的主要处理区域，包括沉水植物带、气
孔植物带等，利用湿地植物的根系、叶片和微生物降解废
水中的有机物和营养物质。
出水区是废水净化后的区域，
通过进一步的沉淀和吸附等过程，去除废水中余下的悬浮
物质和去除残余污染物。
潜流人工湿地具有处理效果好、运维成本低、适应性强等
优点，因此在城市污水处理、农村污水治理、景观建设等
领域得到广泛应用。
它不仅能够净化废水，还可以增加湿
地生态系统的质量和稳定性，提供生态服务功能，促进环境可持续发展。
人工湿地1人工湿地概念及其开展一、人工湿地的概念人工湿地是人们有目的地建立一种与天然湿地相似的人工生态系统，水特征为水饱和或淹水状态，植物是具有耐湿或水生植物，土为水成土。
人工湿地有狭义和广义两种概念。
根据?湿地公约?，广义的人工湿地包括：①养殖池塘；②池塘：小水塘、灌溉池塘，面积<8hm2；③灌溉土地：灌渠、水稻田；④季节性泛滥的农田：湿草地、牧场；⑤盐业用地：盐生洼地、盐田等；⑥蓄水用地：水库、水坝、库区、河堰，面积>8hm2；⑦低洼地：泥土、砖块、砾石等洼地、矿区池塘；⑧废水处理区：沉淀池、氧化塘等；⑨运河、水沟等。
狭义的人工湿地是指用于降解污染物的人工湿地。
本文设计的湿地为此类湿地。
狭义的人工湿地依据不同的分类方式和理解角度，所产生的人工湿地概念也不尽一样。
功能上概念：人工湿地是依据土地处理系统级水生植物处理污水的原理，由人工建立的具有湿地性质的污水处理生态系统。
构造组成上概念：人工湿地是由独特的土壤〔基质〕和生长在其上的耐湿或水生植物组成，是一个有人为参与的基质—植物—微生物的生态系统。
净化机理上概念：人工湿地利用基质—植物—微生物间的物理、化学和生物三重协同作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解实现对污水的净化。
二、人工湿地的开展最早的人工湿地是1903年建在英国约克郡Earby的湿地系统，该系统一直持续运行到1992年，但这只是人工湿地的雏形。
1953年德国的Dr. Kathe Seidel 在其研究工作中发现芦苇能去除大量有机和无机物，随着这一现象的发现，在60 年代中期，Dr. Seidel与Dr. Kichuth合作并由Dr. Kichuth 开发了“根区法〞〔RZM〕——在水平潜流湿地中种植芦苇，降解有机物，通过硝化反硝化去除氮，通过沉淀作用去除磷。
“根区法〞理论的提出，标志着人工湿地污水处理机理的初步萌芽。
与此同时，出现了“厌氧微生物和芦苇处理污水〞复合系统，由美国的国家空间技术实验室研究开发。
人工湿地设计1、人工湿地技术人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，主要利用土壤、人工介质、 植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水进行处理的技术。
其作用机理包括 吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水 分和养分吸收及各类动物的作用吸收养分。
人工湿地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。
人工湿地系统的出水质量好，可使污水资源化，实现中水回用于绿化，种植具 景观价值的湿生植物可改善生态住宅小区的景观状况。
人工湿地由五部分组成：A、具有各种透水性的基质，如土壤、砂、砾石； B、适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物，如芦苇、美人蕉、旱伞草、菖蒲等； C、水体(在基质表面上或下流动的水)； D、好氧或厌氧微生物种群和微型动物。
人工湿地组成1其中湿地植物在湿地系统中具有三个间接的重要作用： A、显著增加微生物的附着(植物的根、茎、叶)； B、湿地植物可将大气氧传输至根部，使根在厌氧环境中生长； C、增加或稳定土壤的透水性。
一般人工湿地系统都具有如下特点： A、建造和运行费用便宜； B、易于维护，技术含量低； C、可进行有效可靠的废水处理； D、可缓冲对水力和污染负荷的冲击； E、可产生效益，如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动植物栖息、娱乐和教 育。
人工湿地的污染物净化过程涉及物理、化学和生物多方面的综合作用，净化主要经过以 下几个途径：A、过滤、截留去除颗粒物：除去含有 C、N、P 的有机及无机颗粒物和悬浮固体； B、通过湿地介质的吸附、络合和离子交换等作用去除磷和金属离子； C、通过湿地微生物的作用（氧化—还原反应、吸收降解），降解有机污染物，并去除 水体中的氮； D、通过植物生长吸收去除水体中的氮磷，富集金属离子。
人工湿地设计方案1 处理工艺1.1 处理工艺流程框图1.2 本方案水处理工艺流程说明本方案预设污水氨氮含量较高，脱氮处理中反硝化作用阶段前充分的硝化作用是非常必要的，因此在人工湿地前端设置好氧生物塘，增强氮素的转化率。
为提高组合工艺整体的脱氮效率，考虑将垂直流人工湿地放在组合工艺前端，有利于提高湿地系统的输氧能力，从而提高硝化作用的脱氮效率。
好氧生物塘的出水先后进入垂直潜流人工湿地和水平潜流人工湿地组合成的复合潜流人工湿地系统，这样利用植物吸收、微生物降解、填料过滤吸附等作用去除污水中的污染物，最后达标排放。
相对于其他处理技术，人工湿地具有投资省、效率高、维护简单等优点，对于农村生活污水、农业面源污染，是一种较好的处理技术。
1.3 方案各处理单元功能描述（1）好氧生物塘用于去除原污水中悬浮物及大颗粒杂物，可以防止垂直流人工湿地的堵塞，保护后续人工湿地的运行稳定。
利用太阳能曝气增氧，提高水中的溶解氧，促进氨氮的氧化作用，进而充分的硝化作用，使脱氮处理中反硝化作用阶段可以充分反应，提高了脱氮效率，减轻后续人工湿地的治理负荷。
（2）人工湿地人工湿地综合了物理、化学和生物的三种作用对污水进行进一步的处理。
系统成熟后，特种填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。
污水流经生物膜时，残余的SS被填料和植物根系有机截留，有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被去除。
同时系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次呈现出好氧、厌氧和缺氧状态，保证了废水中氮、磷不仅能被植物和微生物作为营养成分而直接吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用将其从废水中去除。
老化的微生物作为肥料被植物吸收。
人工湿地可按污水在湿地床中流动的方式不同而分为两种类型：表面流人工湿地（SFW）和潜流型人工湿地（SSFW）。
潜流型人工湿地又包括水平潜流人工湿地（SFS）和垂直潜流人工湿地（VCW）。
人工湿地处理技术使用操作说明目录一、人工湿地原理 (1)二、人工湿地的基本构造 (1)三、人工湿地基质的作用 (2)四、人工湿地的分类 (2)六、人工湿地的植物选型与种植 (3)6.1人工湿地植物种类选择 (3)6.2人工湿地植物的种植方法 (5)七、人工湿地的运行影响因素及去除机理 (6)7.1温度、溶解氧和P H值的影响 (6)7.2悬浮物固体去除机理 (7)7.3有机物的去除机理 (7)八、进水水质要求 (7)九、人工湿地的运行与管理 (8)9.1系统的启动 (8)9.2人工湿地植物的维护 (8)9.3人工湿地基质的维护 (9)一、人工湿地原理人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。
其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类植物的作用。
二、人工湿地的基本构造人工湿地由五部分组成：①具有各种透水性的特殊基质，如砂、砾石等；②适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物，如美人蕉、风车草、芦苇等；③水体（在基质表面下或上流动的水）；④无脊椎动物或脊椎动物；⑤好氧和厌氧微生物菌种；三、人工湿地的基质作用人工湿地中的基质又称填料、滤料，基质在为植物和微生物提供生长介质的同时，也能够通过沉淀、过滤、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解等作用直接去除污染物。
潜流人工湿地以SS、COD和BOD为去除目标时，根据水力停留时间、占地面积和出水水质等限制因素，可以选用特殊填料为基质。
四、人工湿地分类人工湿地的核心技术是潜流式湿地。
一般由两级湿地串联，处理单元并联组成。
湿地中根据处理污染物的不同而填有不同介质，种植不同种类的净化植物。
水通过基质、植物和微生物的物理、化学和生物的途径共同完成系统的净化，对BOD、COD、TSS、TP、TN、藻类、石油类等有显著的去除效率；此外该工艺独有的流态和结构形成的良好的硝化与反硝化功能区对TN、TP、石油类的去除明显优于其他处理方式。
人工湿地布水与集水方式
1．为保证人工湿地配水、集水的均匀性，集配水系统宜采用穿孔管、配（集）水管、配（集）水堰等方式2．当水平潜流人工湿地采用多池并联运行时，进水区可设置V形槽或溢流堰，各池应均匀配水
图5.4 V形槽配水构筑物结构简图
3．水平潜流人工湿地可采用穿孔花墙配水、并联管道多点布水或穿孔管布水等方式，保证水流从进口起沿水平方向流过填料层后均匀流出。
穿孔花墙孔口流速不宜大于
0.2m/s。
穿孔管流速宜为1.5~2.0m/s，配水孔宜斜向下45º交错布置，孔口直径不小于5mm，孔口流速不小于1m/s。
图5.5 水平潜流人工湿地配水方式（a）穿孔花墙配水
图5.5 水平潜流人工湿地配水方式（b）穿孔管配水
4．垂直流人工湿地宜采用穿孔管配水，穿孔管应均匀布置。
穿孔配水管应设置在滤料层上部（见垂直流人工湿地图），配水管流速及配水孔要求同5.8.3。
5．水平潜流人工湿地与垂直流人工湿地宜采用穿孔
管集水，穿孔集水管应设置在末端底层填料层，集水管流速不宜小于0.8m/s，集水孔口宜斜向下45º交错布置，孔口直径不小于10mm。
