关于人工湿地污水处理技术的分析与研究

2017-03-08林潇

绿色环保建材 2017年2期

关键词：机理去除率污水处理

林潇

身份证号440106198806184040

关于人工湿地污水处理技术的分析与研究

林潇

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湿地是重要的自然资源，其污水处理应以节能、环保等为指导思想，所以提倡采用人工湿地污水处理技术。由于人工湿地污水处理技术在我国应用时间不长，对其了解不多。在这里，本文基于大量文献资料，对人工湿地污水处理技术的机理、优势特点进行了分析，然后畅想了未来发展前景，以期推动人工湿地污水处理技术进一步发展。

人工湿地污水处理技术；发展前景；绿化环境；处理效率

1 前言

湿地是地球上最独特、最重要的一个自然生态景观，在气候改善、环境美化、污染控制径流调节、洪水抵御等方面有着重大作用，一直被誉为“自然之肾”。但是由于工业污水、生活污水的排放量日益增大，加之湿地污水污染问题严重，使湿地污水处理成为了一个关键问题。以往，我国湿地污水处理主要采用传统工艺，不仅投资运行费用高，处理水平也比较低。这种情况下，可以采用人工湿地污水处理技术，利用人工湿地污水处理的技术优势提高湿地污水处理效率。下面，着重阐述了人工湿地污水处理技术的优势特点及发展方向。

2 人工湿地污水处理技术

2.1 污染物去除机理

人工湿地污水处理技术，是20世纪70年代发展起来的一种污水处理技术，以污水资源化为指导思想，处理后的污水适应实用化、工程化的用水标准。作为一种先进的污水处理技术，人工湿地对污染物的去除机理主要包括植物、微生物、土壤等。其中，微生物的硝化和反硝化活动是人工湿地有机物讲解的基础机理，由于人工湿地中有丰富的微生物，为湿地污水处理提供了足够多的降解者。人工湿地中的植物对氮有着良好的去除效果，去除主要方式有：氮的挥发作用、NH阳离子交换或吸收等作用。此外，对磷化物有较好的吸附作用，通过吸附磷化物中的有氧成分实现对污染物的去除。人工湿地中的土壤对污染物有净化效果，主要通过离子交换、氧化还原、代谢分解等作用对污染物中的有毒物质进行吸收、沉淀等处理。

与微生物、土壤等相比，植物对污染物去除的效果最为突出，主要方式有植物萃取、植物讲解、植物挥发、植物固定。其中，植物萃取利用超积累植物吸收污染物中的重金属等成分；植物降解利用植物本身的降解作用或与微生物形成的讲解作用去除污染物；植物挥发利用植物使污染物中的部分重金属化成气态，然后挥发出来，进而去除；植物固定利用植物将污染物化成无毒形态或低毒形态，达到去除污染物的目的。

2.2 优点

与传统的表面流湿地、垂直流湿地等湿地污水处理手段相比，人工湿地污水处理技术有自身独特的技术优势。

第一，投资少，成本低。根据国内外相关研究，人工湿地污水处理的投资少，建设、运营成本相对较低。如，采用氧化沟方式进行湿地污水处理，每吨污水的总投资约为800万元左右。但是，采用人工湿地污水处理，每吨污水的总投资约为50万元左右。从中可以明显看出，人工湿地污水处理的投资费用远远低于氧化沟处理方式。

第二，污水处理系统组合具有多样性。通常，人工湿地污水处理系统包括水生植物和人工基质两部分。其中，水生植物有着明显多样性，如灯心草、浮萍、芦苇、美人蕉、凤眼莲等都是人工湿地水生植物。人工基质有粗砂、土壤、烁石、石灰石、沸石等，多样性特征依然突出。由于水生植物、人工基质的多样性，人工湿地污水处理系统组合本身具备多样性。

第三，污水处理高效。调查显示，当进水浓度较低时，人工湿地污水处理技术对BOD5的去除率达到85%，对COD去除率达到80%；当进水浓度较高时，人工湿地污水处理技术对BOD5的去除率达到60%，对COD去除率达到75%。注意，不同类型的人工湿地，污染物去除率也会有所差异。一般情况下，有机物去除率的变化幅度30%左右，无机物去除率的变化幅度40%左右。

第四，绿化环保功能突出。人工湿地中有大量的水生植物，相当于一个自然湿地，环境绿化功能优于传统的湿地处理方式。除了人工湿地中的水生植物具有绿化环保功能，成规模的人工湿地还增加了绿地面积，利于消除城市热岛现象。

3 人工湿地污水处理技术发展前景

3.1 注重人工湿地污水处理机理研究

从上文可以看出，人工湿地污水处理机理是比较复杂的，覆盖微生物、植物、土壤等各个方面。目前，现有的研究结果对人工湿地污水处理机理已有普遍认识，但是依然有一些问题没有清楚，有待进一步研究，如金属污染物的去除机理等。为此，当前及未来一段时间内都应当加大人工湿地对污染物去除机理的研究，提高人工湿地污水处理技术水平。

3.2 加强农业污水处理研究

目前，我国人工湿地污水处理技术主要用于工业方面，处理后的污水以满足工业化、工程化用水为标准。鉴于人工湿地污水处理技术已经基本成形，污染物去除效果较好，在农业污水处理上也有一定潜力。为此，应当加大人工湿地污水处理示范研究，利用城市人工湿地污水处理的技术、经验，探讨适合农村污水处理的技术，促进农村用水健康发展。

3.3 人工湿地系统优化运用研究

人工湿地污水处理系统组合是多样的，各种人工基质、水生植物组合成不同形式，可以产生不同的污染物去除效果，优化人工湿地污水处理系统的利用率。第一，研究人工湿地植物，选择一些耐污染能力强、去除污染物能力高的水生植物，合理搭配植物，优化人工湿地系统。第二，加强对人工湿地氧化硝化能力研究，提高硝态氮的去除效率；第三，加强填料筛选，防止填料筛选，强化人工湿地土壤净化能力。