人工湿地处理系统资料讲解

人工湿地处理污染河水的研究进展关艳艳等目前，国内外研究的人工湿地类型主要有表面流人工湿地、潜流人工湿地以及组合人工湿地系统 3 类。

其中潜流人工湿地根据水流形态又分为水平流和垂直流两类。

Dongqing Zhang 等人比较了国内表面流、水平潜流、垂直潜流和组合系统的人工湿地运行数据，指出组合系统对TSS，BOD5，COD 和TP 的去除率是最高的。

相对于垂直潜流系统，水平潜流湿地对BOD5和TP 的去除率较高，对TN 的去除则呈现出明显的优势，而垂直潜流系统对TSS 有较高的去除率。

2.1 表面流人工湿地表面流人工湿地（SF）是各类型湿地中最接近自然湿地的一种。

绝大部分有机物的去除是由长在植物水下茎、杆上的生物膜来完成，因而不能充分利用填料及丰富的植物根系目前国内较少采用，具体到应用表面流人工湿地处理污染河水，这方面的研究就更少了。

2.2 潜流人工湿地潜流人工湿地常用的植物有香蒲、芦苇、风车草、再力花、灯芯草等。

在美国，大约40%的潜流型湿地只种植香蒲一种植物。

欧洲国家多数种植芦苇，也有一些是种植多种植物的系统。

我国潜流人工湿地系统多采用多种植物交叉栽种。

2.2.1 水平潜流人工湿地水平潜流人工湿地(HF)系统污水在填料床内部流动，水位较深，可以充分利用填料表面、植物根系上生长的生物膜和丰富的植物根系、表土层以及填料的截留等作用，处理效果较好。

同时，该种系统的保温性较好、处理能力受气候影响小、卫生条件好，是国内外应用最广泛的人工湿地系统。

香蒲根系发达，植株较矮，去污能力强，特别是应用在人工湿地系统中时对氮和磷去除能力较强，适合用于人工湿地污水处理系统，特别是处理低浓度废水，而其处理高浓度废水还有待进一步的研究。

在TN 的去除中硝化菌和反硝化菌占据重要作用，并且这两种菌对温度的变化较为敏感，而有机物的去除主要通过植物的吸收和微生物的转化，填料介质对磷的物理截流占总除磷量的70%左右，SS 的去除主要是植物根系和填料的吸附和截流作用，所以，温度的变化对氨氮的去除有较明显的影响，对COD、TP、SS 的影响不明显。

人工湿地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动物的作用。

人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。

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。

人工湿地处理系统可以分为以下几种类型：（1）自由水面人工湿地处理系统；（2）人工潜流湿地处理系统。

（3）垂直水流型人工湿地处理系统。

[编辑本段]人工合成湿地类型地表流人工湿地潜流式人工合成湿地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。

主要包括内部构造系统、活性酶体介质系统、植物的培植与搭配系统、布水与集水系统、防堵塞技术、冬季运行技术。

潜流式人工合成湿地的形式分为垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地。

利用湿地中不同流态特点净化进水。

经过潜流式湿地净化后的河水可达到地表水Ⅲ类标准，再通过排水系统排放。

垂直流潜流式人工湿地：在垂直潜流系统中，污水由表面纵向流至床底，在纵向流的过程中污水依次经过不同的专利介质层，达到净化的目的。

人工湿地污水处理系统设计-基础一、人工湿地系统人工湿地污水处理系统由预处理单元和人工湿地单元组成。

通过合理设计可将BOD5、SS、营养盐、原生动物、金属离子和其他物质处理达到二级和高级处理水平。

预处理主要去除粗颗粒和降低有机负荷。

构筑物包括双层沉淀池、化粪池、稳定塘或初沉池。

人工湿地中的流态采用推流式、回流式、阶梯进水或综合式。

二、人工湿地构成绝大多数人工湿地由五部分构成：1、基质：具有透水性，如土壤、砂、砾石；2、水体：（在基质表面上或下流动的水）；3、植物：适于在饱和水和厌氧基质中生长，如芦苇；4、动物：无脊椎或脊椎动物；5、微生物：好氧或厌氧微生物种群。

三、人工湿地净化废水的机理与功能1、人工湿地净化废水的机理人工湿地是由基质、水体、植物、动物和微生物组成的生态系统。

生活在土壤中的微生物（细菌和真菌）在有机物的去除中起主要作用，湿地植物的根系将氧气带入周围的土壤，但远离根部的环境处于厌氧，形成处理环境的变化带，这就加强了人工湿地去除复杂污染物的能力。

大部分有机物的去除是靠土壤中的微生物，但某些污染物如重金属、硫、磷等依赖于土壤和植物的作用。

通俗地说，人工湿地对废水的处理综合了物理、化学、生物的三种作用。

湿地系统成熟后，填料表面和植物根系将因大量微生物的生长而形成生物膜。

废水流经生物膜时，大量SS被填料和植物根系阻挡截留，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。

湿地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出现好氧、缺氧、厌氧状态，通过硝化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。

2、人工湿地的净化功能人工湿地是利用与自然生态系统相似的物理、化学、生物的三重协同作用来实现对污水的净化技术。

（1）物理作用：过滤和沉淀，除去含有C、N、P的有机及无机颗粒物和悬浮固体；（2）化学作用：吸附和絮凝，可溶性的有机化合物阴离子（ PO43-）和阳离子（重金属阳离子）；（3）微生物作用：氧化－还原反应，吸收降解；（4）植物作用：气体运输作用，植物吸收；根系有利于微生物繁殖；（5）挥发作用：挥发性有机物(VOC)四、人工湿地工程设计天然湿地通常是脆弱的生态系统，污染物会使其不堪重负，设计时应根据废水处理的目的来建造湿地。

人工湿地处理机理人工湿地是一种模拟自然湿地的人工建造系统，通过植物、土壤和微生物的共同作用，对废水进行净化和处理。

它被广泛应用于城市污水处理、工业废水处理、农业面源污染治理等领域。

本文将介绍人工湿地处理的机理和作用，以及其在环境保护中的重要性。

一、人工湿地处理机理1. 植物吸收和转化：人工湿地中的植物是处理过程中的核心组成部分。

植物的根系能够吸收废水中的营养物质，如氮、磷等，并将其转化为生物质。

同时，植物的叶片通过蒸腾作用，促进水分的蒸发，提高废水的处理效率。

2. 微生物降解：湿地土壤中富含各种细菌、真菌和其他微生物。

这些微生物通过吸附和生物化学反应，将废水中的有机物质转化为无机物质，如二氧化碳和水。

微生物还能够降解废水中的有毒物质，减少对环境的污染。

3. 土壤过滤：人工湿地中的土壤层起到过滤作用，可以去除废水中的悬浮颗粒、悬浮有机物和一部分溶解有机物。

土壤颗粒具有吸附能力，可以吸附废水中的一些污染物质，如重金属离子和有机物。

4. 水位调节：人工湿地通过调节水位，控制湿地中的氧气供应和水力条件，促进微生物的生长和活动。

适当的水位调节可以提高湿地的氧化还原环境，有利于处理废水中的有机物和氮磷等营养物质。

二、人工湿地的作用1. 水质净化：人工湿地可以去除废水中的悬浮颗粒、有机物和营养物质，提高水质的稳定性和透明度。

同时，它还能够去除废水中的重金属离子和有害物质，减少对水生生物的毒害。

2. 水量调节：人工湿地能够调节降雨和径流的过程，减缓洪峰流量，防止洪水的发生。

同时，它还能够提供一定的水源，维持湿地生态系统的稳定性。

3. 生物多样性保护：人工湿地提供了丰富的生境和食物资源，吸引了大量的鸟类、昆虫和其他动植物栖息和繁殖。

它可以促进生物多样性的增加，保护珍稀濒危物种的栖息地。

4. 美化环境：人工湿地的建设可以改善城市和农村的环境质量，增加绿色景观和生态空间。

它可以净化空气、降低气温，为居民提供一个清新、舒适的生活环境。

人工湿地污水处理技术概述人工湿地（Constructed Wetlands，CWs）是人工建造和监督控制的具有针对性的仿照或模拟天然湿地的功能和构造的体系。

一般来说，人工湿地是一个独特的生态系统，在一定长宽比及地面坡度的洼地上用土壤、沙、石等级配构建而成填料床，并且在床体上种植处理性能好、成活率高、抗水性强、生长期长、美观且具有经济价值的水生植物（芦苇、香蒲、美人蕉等），同时填料表面上生存着动物、微生物等，其污染物降解能力甚至高于天然湿地。

人工湿地通过物理、化学和生物的协同作用来实现对污水的净化作用，且促进污水中碳、氮、磷等营养物质的良性循环，达到污水处理与资源化的最佳效益，具有投资低、运行费用低、管理要求低、产泥量少等优点。

人工湿地可根据植物、用途以及水体流动等多种方式来分类。

根据湿地中主要植物形式可分为浮水植物系统、沉水植物系统以及挺水植物系统。

浮水植物主要用于氮、磷的去除和提高传统稳定塘效率，该种植物种类繁多，习性各异，大小不一。

沉水植物系统中植物光合作用的组织全部潜在水中，应用较少。

目前，应用较广泛的是挺水植物系统，通常情况下所说的人工湿地系统都是指挺水植物系统。

按照用途来分类，人工湿地主要可分为以下类型：①人工抗洪湿地，用于控制洪水或者泄洪；②人工生态湿地，协助天然湿地保护生物多样性；③人工处理湿地，用于污染治理。

在工程实例中，大多数小规模人工湿地以污染治理为目的，即为人工处理湿地。

人工湿地污水处理技术广泛应用于污染水体的水质净化与恢复、面源污染控制、雨水处理与利用、污水处理等领域，具有投资及维护费用低、出水水质好、二次污染小等优点，是削减污水处理厂二级出水中氮、磷污染物的有效工艺之一。

它不仅可满足二级出水脱氮除磷的水质要求，而且可大幅削减进入受纳水体的污染负荷，在一定程度上保障受纳水体的水质需求，具有良好的环境效益和经济效益。

2.1 人工湿地的构成人工湿地主要由填料床、水生高等植物和微生物组成。