关于人工湿地污水处理技术在城市建设的应用探讨

2022-12-31王翠娜

中华建设 2022年9期

王翠娜

近几年，我国的城市污水问题越来越严重，已经影响到了社会发展和人们的正常生活。由此可见，污水处理问题成为城市建设当中的主要问题，城市河流污染处理问题也迫在眉睫。运用人工湿地污水处理技术不仅可以有效地对河流当中的污水进行处理，还可以起到环境保护的作用，保证生态平衡提高社会经济效益。湿地是地球上功能最多的生态系统，在城市生态平衡当中有着重要的角色和社会效益。人工湿地是利用人工建成的天然湿地，拥有很好的污染处理技术，可以和城市生态景观相结合，在城市建设发展当中有着举足轻重的作用。基于此，本文首先简要分析了人工湿地污水处理技术的技术原理，随后从三个方面分析了城市建设中人工湿地污水处理技术应用的主要类型，最后从五个方面对人工湿地在城市建设当中的主要作用进行了研究，以此来供相关人士交流参考。

一、人工湿地污水处理技术的技术原理

人工基质、水生物质和微生物都是人工湿地污水处理的重要组成部分。人工基质可以为水生植物提供更多的营养成分，并且还可以通过一些物理途径和化学途径去净化污水。水生植物不仅可以吸收污水当中的一些营养成分，还可以吸收一些有害物质，并且还可把氧气输送到根部。微生物的代谢作用也是污水中有机污染物降解的主要机制。并且这些微生物还可以形成一个系统。除此之外，还可以在湿地的床体上面去种植一些污水处理效果比较好的、成活率高的水生植物。水生植物是人工湿地污水处理技术的重要组成部分，一旦废水流到水生植物根部，有一些固体物就会被植物的根须所阻挡。

二、人工湿地的概述

人工湿地广义的定义一般指的是沼泽地、湿原、水域地带等，不论是人工还是天然都属于湿地。狭义的定位可以把湿地和它周围的所有水体都包含其中，这有利于生态环境保护工作的开展。湿地分类方式比较多，可以按照植物的种类来划分，可以分为沉水植物、挺水植物、浮游植物这三种。如果按照污水在湿地当中的位置进行划分，可以分为自由人工湿地和潜流行人工湿地。废水可以在人工基质缝隙中流动或在床体的表面流动，并在床体的表面种植具有污水处理机能好、成活率高、抗水性能强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物。

三、城市建设中人工湿地污水处理技术应用的主要类型

1.表流型污水处理技术的应用

人工湿地污水处理技术还被称之为表流型人工湿地，在城市建设当中有着举足轻重的作用。这种污水处理技术主要是以水体沉淀、生物净化等方式为主，主要是通过对缓慢的水体进行污水处理。表流型污水处理方式的主要优势是效率高，成本低，可以运用到中小型城市发展当中。但是这种污水处理技术也有一定的缺陷，比如说这种技术受天气的影响比较大，夏天的雨季和冬天的低温天气都会对污水处理效果产生影响。另外，这种技术对一些污水的处理不是很彻底，需要铺设HDPE膜等防水材料，才能起到保护地下水的作用，使得在某些污水处理当中需要投入更多的资金进行维护。

2.潜流型污水处理技术的应用

潜流型污水处理技术原理是，利用水体在多孔材料和空心介质中的潜流作用实现对污水的处理与净化。在潜流型人工湿地当中一般都是运用鹅卵石或者是一些砂石组成一个潜流池，在池中去种植一些有功能性的水生植物从而对污水进行净化。潜流型污水处理技术的主要优势就是处理效果比较明显，并且不会有蚊虫滋生，也不会有臭气产生。但是潜流型污水处理设计的成本比较高，在运用当中需要大量的资金进行维护。

四、人工湿地在城市建设当中的主要作用

城市是人们生活的主要组成部分。随着城市建设脚步的加快，生态城市理念也随之产生。想要建设生态城市首先需要建立生态环境，保证人与自然可以和谐相处，保持生态平衡。人工湿地的投资少、出水质量比较稳定，还有美化环境的功效所以受到了很多人的关注。

1.在小区生活污水处理当中的作用

近几年，很多小区都根据湿地公园污水技术和当地的总体经济情况，采用了人工湿地污水处理技术对小区的污水进行有效的处理，不仅有效的处理了污水还增加了绿化面积，改变了传统小区的生活环境。比如说，辽宁省大连市的某个小区采用了三级串联垂直流人工方式对小区的生活污水进行处理，并发现处理效果非常的显著。近几年，我国有部分研究院对人工湿地的污水处理技术进行了研究，并运用到了很多小区生活污水处理当中，其水质可以达到国家要求的标准。三级串联垂直流人工处理技术可以在任何城市得以运用，在北方寒冷的冬季还可以安全越冬，并且还可以利用水流的流入和排除功能和大气当中的气体进行交换，提高床体当中的氧气成分和污水处理效果。

2.在城市景观美化当中的作用

城市景观还具有一定的生态价值，不仅可以美化城市风景还可以承载水体循环，调节城市环境解决城市热岛效应。根据相关数据显示，我国有百分之九十以上的公园都有不同程度的污染，富氧化的程度也日益加重。因此，越来越多的技术人员开始利用人工湿地对城市湖水进行生态修复，把污水当中的氮和磷转变成生物组织当中的氮和磷，减少污染物的排放。除此之外，还有一部分技术人员将景观化人工湿地技术和城市景观相结合，保证水质可以得到最大限度地净化，保证湿地的生态环境，促进城市发展。

3.污水分类处理当中的运用

在传统湿地净化工作当中主要是对排泄物和人们的日常当中的洗涤用水和养殖水等处理。近几年，我国工业废水和城市污水也变得越来越多，在这些污水处理当中还存在着很多的污染物，并且每一种污染物的结构和含量都存在着一定的差异性。技术人员可以通过大量的基底水生物对居民的生活污水和工业废水进行处理，并向污水处理系统投放一些不同种类的水生植物，以此来提高污水处理效果。在污水处理当中需要对污水进行合理的分类，并根据居民的生活、工业发展进行设定，实现美化环境和净化污水的效果。

4.在景区中的应用

人工湿地污水处理技术是我国景区污水处理的主要技术，并且效果也非常的显著。人工湿地污水处理技术在湿地处理系统当中的应用时间比较短，在之前的研究当中人们对人工湿地的运用比较少，这项技术最早是被运用到了芦苇湿地建设过程当中，在后期的人工湿地建设当中也起到了一定的作用。这些人工湿地主要是对人们的生活污水和工业废水进行处理。在20世纪我国的城市活水公园当中也采用了相应的污水处理方式，在公园当中种植各种鲜花和树木对湿地环境进行装饰，这样提高了整个城市的生态效果。

5.污水净化

人工湿地污水处理技术主要依靠水中的微生物和水生植物的作用对污水当中的一些化学物质进行降解。近几年，人工湿地污水处理技术被运用到了各个污水处理工作当中，为城市发展提供了保障。与此同时，人工湿地污水处理技术还可以用沉淀的方式把水中一些不能溶解的物质通过微生物进行消除。不溶性的有机物在沉入人工湿地5米水深之后就可以被快速的处理掉。在污水当中氮是以四种形态存在，分别是有机氮、亚硝盐氮等四种。在污水当中无机氮是植物生产当中的主要物质。人工湿地当中的植物可以吸收无机氮从而合成蛋白，如果收割了这些植物就会除去水中的氮元素。除此之外，人工湿地还可以净化污水当中的磷元素。表面流人工湿地的基质层相对比较平整，进入人工湿地的污水不会快速的发生地表漫流，导致了污水在流动当中进入了流经基质层，悬浮物的去除率也快速的提高。

五、人工湿地污水处理技术的应用优势

在传统污水处理当中一般都是运用二级生化处理方式，这种方式和人工湿地污水处理技术相对比还有很多缺点。首先，投资成本比较低，人工湿地污染处理系统是利用天然原有的生物，成本比较低，维护保养工作也比较简单。根据相关数据显示，人工湿地污水处理技术的成本是二级生化处理方式的成本的十分之一，在一些情况下甚至还会少于十分之一。由此可见，人工湿地污水处理技术具有一定的经济效益。其次，从系统成本上来看，人工湿地污水处理系统的填充物一般是以细沙、石灰石为主，不同的填充物具有不同的净污功能，可以针对性进行选择。人工湿地污水处理系统当中最重要的组成成分就是水生植物。水生植物一般有灯芯草、浮萍、芦苇德国，它们都可以对氮、磷等有很好的吸附作用。除此之外，传统的污水处理技术的功能过于单一，只能去除一两种物质。人工湿地污水处理系统和自然湿地系统比较相似，所以城市环境对人工湿地系统的认可度比较高。因此，在城市当中大规模去的建设人工湿地一方面可以增加绿化面积，另一方面还可以起到污水净化的作用。