◇环保科技◇ 科技嚣向导 ２０１４年０８期
人工湿地污水处理技术概述
贾铎
（中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州２２１ １ １６）
【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ｌｌｌ。
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８Ｏ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口
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 ，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 ． 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目．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
SoSeXoXeaTKT
mg/Lmg/Lmg/Lmg/LºC1/d
301050100.5300.015043706
301050100.5200.0058
SoSeXoXeaTK1mg/Lmg/Lmg/Lmg/LºC1/d
30105.2
6010
1551575021500
500012000
5001200填料：方案一：湿地床由三层组成，表层土层、中层砾石、下层小豆石。表层土钙含量在
方案二：湿地处理池内从下至上依次放置砾石(5-8cm),厚600mm；砾石(1-3cm)厚4地表流湿地处理计算
潜流式湿地处理计算
进出水系统的布置：湿地床的进水系统应保证配水的均匀性，一般采用多孔管和三角堰等
位调节的要求，出水区的末端的砾石填料层的底部设置穿孔集水管，并设置旋转弯头和控制阀门以调节结构设计
AvntQHANq
m²/m³dm³/dmm²m/a
17.80.750.3328165000.2832.04026219.34035
17.80.750.8632395000.351233.199147.9891
AvntQHANq
m²/m³dm³/dmm²m/a
5000.152856.39263.891792
含量在2~2.5kg/100kg为好；砾石层粒径在5~50mm，铺设厚度0.4~0.7m。
m)厚450mm ,砂石(1-5mm)厚400mm；泥土厚50mm。角堰等配水装置。进水管应比湿地床高出0.5m。湿地的出水系统一般根据对床中水
置旋转弯头和控制阀门以调节床内的水位。
NAηBODηSSBLH床插植物密度
kgBOD5/(ha·d)%%mmm株/m2
180.279736966.666667808154.14990.6~0.71~3
121.634874966.66666780
NAηBODηSSBL
kgBOD5/(ha·d)%%mm
52.5138015466.6666679317.3769
面积指标工艺流程植物
m2/m3
2.466398化粪池+厌氧填料池+人工湿地芦苇/水花生/香根草等
人工湿地工程施工方案
目录
人工湿地工程施工方案 ............................................................................................................... 1
一、湿地概述 .................................................................................................................................... 2
复合垂直流人工湿地系统由下向流池和上向流池串联组成，两池中间设有隔墙，底部连通。下行池和上行池中均填有不同粒径的碎石和其他填料，其中下行池表层的填料层比上行池厚10cm。基质种植不同种类的净化植物。下行流表层铺设布水管，上行流表层布设收集管，基质底层布设排空管。污水首先经过配水管向下流行，穿越基质层，在底部的连通层汇集后，穿过隔墙进入上行池，在上行池中，污水由下向上经收集管收集排出。污水在复合垂直流人工湿地系统中的流动完全不需要动力。其基本结构如下图所示。该系统独特的下行流—上行流水流方式能有效的解决其它类型湿地易出现的“短路”现象，而且形成了下行流池好氧、上行流池部分厌氧的复合水处理结构。 ....................................................... 2
二、PE土工膜防渗工程 ................................................................................................................... 3
1、材料物理性能 ......................................................................................................................... 3
人工湿地
北京大钢环境治理技术研究院
湿地，被称为“地球之肾”，但近些年，人工湿地逐渐发展为生物———生态治污技术，能对不同类型的工业废水进行处理，后又逐步发展为雨水处理，并得到了推广和应用。根据《人工湿地污水处理工程技术规范》，人工湿地是指用人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗隔水层，填充一定深度的基质层，种植水生植物，利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用使污水得到净化。目前，这项人工湿地已被用来改善大型水体的水质。其原理是利用自然生态系统中物理、 生物、化学三方面的作用来净化污水。人工湿地生态系统是在一片洼地中，这片洼地的长宽比一定，且底面存在坡度，由填料、土壤混合构成填料床，在填料床的表面流动，或在填料床的缝隙中污水能够曲折地流动。种植于填料床表面水生植物，易于成活，还能增强处理性能，从而构成一个特殊的动植物生态系统，达到净化污水的目的。 人工湿地这个“自然系统”是为人工模拟“自然湿地”处理污水而构建的，它是人为地在长宽比一定，且地面存在坡度的洼地中，根据相应比例将构成基质混合成填料床，然后有针对性的种植植物的污水处理生态系统。对于“自然系统”中有机物微生物的降解，植物可以为其提供基质，种植的植物的生长周期一般较长，具有较强的抗水性，且美观，易于成活。另外，蒲草、芦苇水生植物还具有一定的经济价值。人工湿地对污水的净化是人工基质、水生植物和微生物这个复 合生态系统的物理、 生物、化学三方面作用的共同结果，通过植物吸收及过滤、 吸附、沉淀、离子交换、微生物同化分解等方式将废水中的重金属和悬浮物、磷、氮、有机物等去除，其中自然化学作用及微生物的比例为90％，水生植物约占7％~10％的比例。这个特有的动植物生态系统能很好的净化污水，还可以利用水分及营养物质的生物地球化学循环，促进绿色植物生长及增产，从而实现废水的资源化。 综上，人工湿地有着下列优势：①节省了一部分建造及运行费用；②便于管理及维护；③能进行污水处理；④减小对污染负荷及水力的冲击；⑤产生直接或间接的效益，如教育、娱乐、建材、野生动物栖息、造纸原料、畜产、绿化和水产等。人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，非常适合中、小城镇的污水处理。
