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张 丹,高丽双
（吉林东北煤炭工业环保研究有限公司,长春 130062）
摘 要：人工湿地污水处理系统是一个完整的生态系统,正不断得到研究应用和发展.该处理系统具有投资低、出水水质好、抗冲击力强、增加绿地面积、改善和美化生态环境、操作简单、维护和运行论文范文低廉等优点.这项技术适合我国国情,尤其适合广大农村、中小城市的废水处理,具有极其广阔的应用前景.立足对人工湿地特点的概括分析,对其今后的发展及应用前景进行了论述.
关键字：人工湿地； 污水处理
中图分类号：X522 文献标识码：A 文章编号：１００８－９５００（２０14）02－００５6－０3
近年来我国的经济高速发展,但是可持续发展的多数指标却呈现出反方向的增长.其中水环境污染日趋严重,淡水资源短缺对经济的发展起到了一定的阻滞作用,水环境保护任务的重要性和艰巨性更是不容置疑.世界各国对水资源保护的高度关注促使污水治理技术的研究迅速发展,污水处理方法更是层出不穷.其中人工湿地这项生态处理技术因其具有出水水质稳定、氨氮去除率高、基建和运行成本低、维护管理方便、抗冲击力强和美学价值等多项优点正受到人们的广泛关注和接受.自1974年前西德首次建造人工湿地以来,这项技术在美国、加拿大及欧洲一些发达国家得到迅速发展.目前该技术不仅广泛应用在发展中国家和发达国家的城市生活污水处理中,其在工业废水处理领域中的应用也正在不断受到重视.
我国对人工湿地的研究起步较晚,于1990年7月在深圳成功建起我国第一个人工湿地污水处理工程——白泥坑人工湿地污水处理系统.
1人工湿地系统概述
湿地是位于陆生和水生生态系统之间的过渡性地带.它广泛分布于世界各地,养育了高度集中的鸟类、哺乳类、爬行类、两栖类、鱼类和无脊椎物种,是生物多样性摇篮.它拥有强大的生态净化作用,是地球上一种独特的、多功能的生态系统,在生态平衡中扮演着极其重要的角色,有着“地球之肾”的美名.
自然形成的湿地,是在地理自然条件适宜的情况下形成的具有多功能的生态系统.在环境的不断变化中形成和灭亡.现在地球上环境的恶化与湿地的大量减少有密不可分的关系.
人工湿地,是人们在长期的生活中认识到自然湿地的功能和作用,全面的了解其内涵,并通过效仿、创造性的应用,使其更完善的湿地系统.
2湿地水处理系统
湿地对水质的净化是土地法废水处理系统之一.废水土地处理系统主要包括污水慢速渗滤处理系统、污水快速渗滤处理系统、污水地表漫流处理系统、污水湿地处理系统4类.
2.1污水慢速渗滤处理系统
典型的慢速渗滤处理系统,一般所配置的污水不径流排放.污水量与降水量满足植物的需要,与蒸散、渗漏量大体平衡.渗滤水经土层进入地下水的过程是间歇性且极其缓慢.如处理系统中水和污染物的负荷较低,则处理效率高,再生水质好,渗滤水缓补给地下水,不产生次生污染问题.
利用水、营养物为主要目标的慢速渗滤处理系统,所要求的水质预处理程度相对其它类型土地处理要高,要选择适宜的慢速渗滤处理系统的场地,并对土层厚度、地下水埋深、土壤渗透系数都有具体要求.慢速渗滤处理系统的水质净化功能较高.
2.2污水快速渗滤系统
污水快速渗滤系统是将污水有控制地投配到土地表面.污水通过具有良好渗透性能的土壤向下渗滤的过程中,经过生物氧化、沉淀、过滤、氧化还原和消化等过程而得到净化的一种污水土地处理系统.其目的是回灌地下水、渗滤水回收再利用或向水体排放、渗滤水补给地下水等.
2.3污水地表漫流处理系统
污水地表漫流处理系统,是将污水有控制地投配到土壤渗透性低、具有一定坡度的土地表面,污水在沿坡面以薄层流动过程中不断被净化,大部分出水以地表径流汇集排放的一种土地处理类型.
2.4污水人工湿地处理系统
污水人工湿地处理系统,是将污水有控制地投配到经人工构造的湿地上,主要利用土壤—植物—微生物等作用处理污水的自然处理系统.污水湿地处理系统的组成,通常可分为污水的预处理、湿地田、水质水量监控3个部分.
预处理：污水人工湿地预处理系统一般包括沉砂池、提升泵、配水井、沉淀池或酸化水解池等.预处理的作用是保证后续工艺的正常运行,即通过预处理,使污水达到植物生长及不造成次污染等水质要求.
湿地田：湿地田一般由一些具有缓坡的长方形单元组合而成.湿地田包括床基层、水层、植物、动物、微生物5个基本部分.
水质水量监控：可设监控井,定期监测水情况.
污水湿地人工处理系统是一种污水自然处理系统,需要适宜的污水处理的场地,土层厚度、地下水埋深、土壤渗透系数、地形坡度等,是人工构造的湿地.
3湿地处理效果影响的主要因素
对湿地处理效果的影响因素主要有水文学因素、氧源、植物、土壤性质和水温等.
3.1水文学因素
湿地处理系统中的水流可分为地上和地下两部分.地上植物和腐殖层的水力传导能力和地下土壤的水力传导能力相差很大,水流的基本规律也不同.水流阻力通过水深影响接触时间,水流阻力增大,会延长污水停留时间.
湿地中的蒸散作用包括水和土壤的蒸发作用和植物体的蒸腾作用两部分,蒸散量是蒸发水量和蒸腾水量的总和.经植物传输的水分大部分由植物体表面蒸腾到大气中.自身新陈代谢的消耗一般为1%,而特种植物芦苇却能消耗大量水分,芦苇是一种喜水性植物,而且生长耗水量大,在芦苇生长过程中,通过叶片蒸腾、苇间蒸发,特别是地下茎储存水,每生长1吨芦苇需耗水800m3（芦苇是多年生植物,地上、地下生物量比是1∶1）.
蒸散的速度取决于大气摄取水和土壤、植物系统提供水的能力.湿地系统中水有足够的提供量,蒸散速度由太阳辐射、气温、相对湿度和风速等因素决定.
3.2氧源
湿地中有机物好氧分解所消耗的氧气主要来自大气复氧和湿地植物供氧.
大气复氧的动力来自氧分压差.湿地中稠密的绿色植物在被光合作用过程中向周围大气放出氧气,会增加湿地水面的局部氧分压,从而增加大气复氧量.植物在水中和地下的根茎和根毛可以向周围释放多余的少量氧气,其多少因植物的种类不同而不同,并决定根系在湿地床基层中生长的深度.只有在需氧量低的地方,植物才长出大量的细小根毛,从而有可能放出较多的氧气,根毛放出的氧气总量很大.
3.3植物
湿地处理系统以生长水生植物为主要特征,水生植物对污水处理的主要作用是为微生物生长提供了介面.维管束植物能够向根茎周围充氧.某些挺水植物的茎杆还是冰层形成过程的支撑物.此外湿地植物还为野生生物提供了栖息地,而湿地效应对环境的保护起着重要的作用.
3.4土壤
土壤床基层是湿地处理系统的重要组成部分,土壤的特性直接影响到对某些污染物的去除效果,对地论文范文的湿地能否保持潜流则取决于土壤的渗透性能.
人工湿地污水处理:农家乐建起了湿地污水处理系统 [直播重庆]
对土壤的物理性能,一般要求土壤质地为粘土—壤土,渗透性能为慢—中等.土壤渗透率以0.025~0.35cm/h为宜.不同植物对土壤化学性质有不同要求.其中芦苇要求的土壤条件是pH值为6.5～9；Cl-浓度小于1%,CO23-浓度小于2%,K/Ca临界值宜大于0.029×103.
3.5水温
污水人工湿地处理系统的有机物去除过程主要是生化反应.水温对污水生化反应速度影响很大.在微生物可承受的范围内,水温越高,生化反应效率越大.湿地冬季运行时,由于水温低,处理效率将大大降低.
4结束语
人工湿地去除污染物的范围广泛,包括氮、磷、固体悬浮物、有机物、微量元素、重金属、病原体等等,而废水中大部分有机物作为异氧微生物的有机养分最终会被转化为CO2、H2O.但由于人工湿地的种类多样性、地域差异性导致很难对湿地的处理效率进行明确的描述.而NorthAmericanWetlandTreatmentSystemDatabase（NADB）是其中一个反映湿地去除污染物效率的重要数据库,它囊括了近200个废水处理型湿地的数据.
人工湿地优点显著,可作为我国经济尚欠发达、地理条件相对宽裕的广大中小城镇、居民小区污水处理的优选方案.但是迄今为止我国对人工湿地处理废水的研究时间还不长,具体可研究的案例也不多,认识和经验都还需要进一步完善.人工湿地可以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,符合可持续发展的概念,所以作为一项经济有效的污水处理技术必将成为我国污水处理的重要工艺而得到广泛应用.
参考文献
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2李寒娥．人工湿地系统在我国污水处理中的应用［Ｊ］．环境污染治理技术与设备,2004,5（7）：65-66．
3邓瑞芳,张永春,谷江波．人工湿地对污染物去除的研究现状及发展前景［Ｊ］．新疆环境保护,2004,26（3）：40-42．
4吴晓磊．人工湿地废水处理机理［Ｊ］.环境科学,1995,16（3）：70-72.
（责任编辑／陈军）
总结：本文是一篇湿地污水论文范文，可作为选题参考。
人工湿地污水处理引用文献:
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