人工湿地技术在污水处理中的应用分析

2014-02-01陈新萍

资源节约与环保 2014年1期

陈新萍

（河源市市区城南污水处理厂广东河源 517000）

我国的城市化以及工业化进程正在不断加快，与此同时，生活以及工业污水量也在不断增加，向大自然中排放大量没有经过处理的污水，不仅会对水体造成污染，引起水资源缺乏，而且还会破坏生物多样性[1]。对此，可以采用人工湿地技术对污水进行处理，从而改善改善污水处理现状以及强化水资源管理。

1 人工湿地技术分析

人工湿地技术指的是采用人工的方法控制或建造类似于天然湿地的地面，并在湿地当中处理污泥以及污水的一种新型技术。人工湿地是一个复杂的净化系统，可以将其分为五个部分，即基质、水生植物、水体、动物以及微生物。基质主要由砾石、砂以及土壤等透水性物质构成，水生植物主要指能够生存在厌氧基质以及饱和水当中的植物，如浮萍以及凤眼莲等；人工湿地中的水体包括基质表面上以及表面下的流动水，湿地动物包括脊椎动物以及无脊椎动物两种，微生物则是指厌氧以及好氧两种微生物[2]。基质、水生植物以及微生物是影响湿地净化能力的主要因素，在应用人工湿地的过程中应当引起高度重视。

2 人工湿地技术在污水处理中的应用分析

2.1 污水处理中人工湿地水生植物的应用

人工湿地当中的水生植物种类主要有三种，即沉水植物、浮水植物以及漂浮植物。沉水植物包括水莎草以及芦苇等，沉水植物具有根系发达以及适应能力强的优点，能够有效吸收污水当中的钾元素、磷元素以及氮元素，为了使沉水植物的净化作用得以充分发挥，则可以栽种于潜流型湿地当中。浮水植物包括菱角以及凤眼莲等，浮水植物的块茎以及根较为发达，且具有较强的耐淤能力，能够有效吸收污水中的磷元素，因此可以净化水体。漂浮植物包括浮萍以及水葫芦等，此类水生植物繁殖能力较强，且能够在水环境较差的条件下生存。因此，如污水中含有大量磷元素以及钾元素等营养成分，则可以优先选择漂浮植物[3]。

2.2 污水处理中不同湿地类型的应用

人工湿地被分为三种不同的类型，即垂直流、潜流以及表面流湿地。垂直流湿地是一种常见的人工湿地，此类湿地系统能够保证湿地床与湿地水流之间实现有效接触，同时还可以使水流温度保持稳定，因此能够有效改善污水处理效果以及避免处理质量出现较大的波动；另一方面，垂直流湿地的管理要求高，如基建状况不好，容易导致蚊蝇滋生等卫生问题。潜流湿地指的是利用湿地床中间部位净化污水的湿地，当污水进入潜流湿地后，湿地填料就能够很快吸附污染物，从而保证了污水净化的高效性[4]。

此外，潜流湿地当中的污水水位较深，这就有效避免了水流温度受外界环境的影响，从而有利于改善处理效果以及提高水质质量。从另一方面来看，建设潜流湿地所需的投资较大，在对污水进行处理的过程中应充分考虑投入问题。表面流入湿地与自然湿地有着许多相似之处，污水进入湿地中后主要流经湿地床面；湿地植物根茎会拦截杂物，并利用生物膜对杂物进行降解，从而起到净化污水的作用。如在处理污水的过程中利用表面流入湿地，能够减轻管理工作负担，同时也可以节省投资；但从另一方面来看，表面流入湿地的污水净化效果相对较差，且容易产生卫生问题，如当地气候条件不稳定，则应谨慎考虑。

2.3 人工湿地技术应用实例分析

应用人工湿地技术处理某地的生活污水，污水中含有大量有机物质以及无机盐类，排放量约为350m3/d，污染物的浓度如下：NH3-N(≤19mg/L)、SS(250～450mg/L)、BOD5(150～250mg/L)，经过污水处理后的设计指标如下：NH3-N(8mg/L)、SS(20mg/L)、BOD5(20mg/L)。经过考察以及可行性论证之后，决定采用潜流湿地处理污水。人工湿地为砖混结构，污水的停留时间为4d，湿地能够承受的污染负荷为150kgBOD5/ha.od；表面积为1580m2，坡底取值为0.75%，水深为2.0m。在建设人工湿地时采用以下布水方式：在填料表层设置布水槽，氧化塘当中的污水流出后可进入布水槽，污水经过布水槽后可直接流向湿地床下部，从而得以净化；湿地床当中的填料主要包括煤渣、沸石以及页岩等。为了增强湿地的净化效果，栽种了大量根系发达以及耐水性较强的水生植物，包括黑麦草、香蒲以及芦苇等，栽种的植物不仅能够吸收污染物，如磷元素以及氮元素等，同时还具有良好的经济价值以及观赏价值。

栽种好植物之后，采用科学的方法进行管理：第一，尽量选择在春季种植，以提高植物的成活率，如在夏季或冬季种植，则做好防晒以及防冻措施；第二，为了保证栽种初期的水生植物能够尽快成活，则对湿地中的水位进行科学控制，确保根茎不断向湿地下方生长；第三，种植好植物之后，强化日常护理，将枯枝败叶及时清除，以避免湿地环境受到污染，同时监测植物生长状况，及时清除杂草。采用潜流湿地处理污水之后，预期效果已基本达到，水污染问题得以解决，对周围的环境也起到了改善作用。