关于人工湿地污水处理技术的探索 6页

'　　关于人工湿地污水处理技术的探索：人工湿地作为传统污水处理技术的一种廉价的替代方法，越来越受到世界各国的普遍重视。本文对人工湿地污水处理技术进行简述，说明人工湿地污水处理技术具有很好的发展前景。　　关键词：人工湿地污水处理展望　　　　一、前沿　　人工湿地作为一种新型污染水体修复技术，是利用基质、植物和微生物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、共沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解实现对废水的高效净化；同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长并使其增产，实现废水的资源化与无害化。世界上第1个完整的人工湿地试验始于1974年西德的Othfrensen湿地建造，我国的人工湿地的研究起步较晚，于1990年7月在深圳建起我国第1个人工湿地处理系统—— 白泥坑人工湿地污水处理系统。近10年来，我国在人工湿地研究与应用中取得了飞速的发展，在处理印染废水、矿山废水、石油开采废水、橡胶加工废水等方面相继开展了研究，但主要还是用于以生活污水为主的污水处理，如城市湖泊污水、污染河水、养殖废水、城市小区污水、农村生活污水、城市污水深度处理、深度处理后的垃圾渗滤液方面的研究与应用，且因其处理效果良好，投资节省、运行费用低、管理简单而受到广泛推崇，在某些情况下，人工湿地可能是唯一可行的方法。人工湿地的构建往往需要根据实际水质情况、出水要求、气候条件以及经济状况合理配置人工湿地的各个要素，实现系统处理的最大效益。　　二、人工湿地的构造　　基质、水生植物和微生物是人工湿地的基本构成。　　1.基质　　人工湿地中的基质又称填料、滤料，由土壤、细沙、粗沙、砾石、沸石、碎瓦片或灰渣等构成。基质在为植物和微生物提供生长介质的同时，也能够通过沉淀、过滤和吸附等作用直接去除污染物。自由表面流湿地多以自然土壤为基质，水平潜流和垂直潜流湿地基质的选择因特征污染物的不同而不同，同时也会考虑便于取材、经济适用等因素。一般来说，水平潜流和垂直流人工湿地以SS、COD和BOD为去除目标。　　 不同的基质对人工湿地的处理效果影响较大，一般来说，含有机质丰富的基质有助于吸附各种污染物，土壤基质的去污能力不如砾石质，并且某些基质的组合要优于单一基质的处理能力，含CaCO3较多的石灰石基质可以有效地去除磷，沸石-石灰石组合的基质可以有效地去除TN、TP，煤渣-草炭基质对磷具有较强的吸附能力，花岗岩-粘性土壤基质能高效地去除污水中的磷，对TP的去除能力可达90%。因此，根据污水中的污染物种类、特征可以选取不同的基质或采用几种基质的组合。　　2.水生植物　　湿地中生长的植物通常称为湿地植物，人工湿地中的植物一般是具有处理性能好、成活率高、抗水能力强且具有一定美学和经济价值的水生植物。水生植物是湿地处理系统最明显的生物特征，它是人工湿地的主要组成部分，并在其中起着吸收利用、吸附、富集有机物和氧的传输作用，并且为微生物提供栖息地，维持湿地系统的稳定，另外，可以通过收割回收以达到一定经济效益、可作为介质所受污染程度的指示物、有助于酶在湿地系统的扩展等作用。湿地系统中的水生植物包括挺水植物、沉水植物和浮水植物。　　1）挺水植物　　挺水植物是研究和实践上最常用的湿地植物，大型挺水植物在人工湿地系统中主要起固定床体表面、提供良好的过滤条件、防止湿地被淤泥淤塞、为微生物提供良好根区环境以及冬季运行支撑冰面的作用。　　2）浮水植物　　 浮水植物漂浮于水面，根系呈淹没状态，叶子较小，根系较少或无根系，研究结果表明，一些浮叶和漂浮植物有很强的耐污能力，特别是净化富营养化废水，有较好的净化效果，一些池塘系统可以通过有效地接种浮游水生植物达到处理污水的目的。　　3）沉水植物　　沉水植物完全淹没于水中，沉水植物和湖底水生植被的存在可阻止上层水体动力　　扰乱湿地底部，有效地遏制底泥营养盐向水体释放。沉水植物是决定水体磷营养状态的重要因素。　　3.微生物　　微生物具有分布广泛、数量巨大、代谢类型多样和适应突变能力强的特点，因而任何存在污染物的地方都会出现相应的降解微生物，并存在或强或弱的生物降解作用。微生物是人工湿地净化废水的主要“执行者”，污水中的有机污染物质包括含氮、含磷化合物，经微生物的作用降解成终极产物释放到大气中，或固定于土壤，或者成为水生植物及微生物可吸收的营养物质，或者转化为对水环境无毒或弱毒的物质。　　三、展望　　1.人工湿地研究与应用范围日益广泛　　 无论是发达国家还是发展中国家，人工湿地在城市生活废水中已经得到广泛地应用，最近发达国家已将重点转移到应用人工湿地处理特殊工业废水。一些学者在淀粉工业、制糖工业、食品加工和奶制品加工废水的处理中，或者经过工艺改进或者与其他系统进行组合后用于农业面源污染、城市或公路径流等非点源污染的治理、垃圾场渗出液，均得到了很好的净化效果，为类似废水的处理提供了一条新途径。　　2.人工湿地研究与应用区域不断扩展　　在国外，许多学者结合不同地区的具体情况深入开展研究工作，取得适合于不同地区、不同环境、不同气候条件的实用数据，促进人工湿地在寒冷地区污水处理中的推广。这项技术在国内还未得到广泛应用，有关工艺设计资料和应用实例还不多见，有待结合我国不同地区的具体情况深入开展研究，取得适合于不同地区、不同环境气候条件及不同污水特性的实用数据，以促进人工湿地在我国各地区的推广应用。　　四、小结　　 人工湿地处理污水系统是近年才发展起来的新型污水处理技术，由于其自身的优点已得到越来越广泛的应用。它不仅适用于中小城镇、农村地区，而且对于远离城市管X的居民小区、旅游景区、大型厂矿企业，人工湿地处理污水系统也是一种很好的选择。在建造人工湿地的同时，可以选择一些观赏性强的植物种植，定期清理系统，这样就可以集除污、观赏、娱乐于一体，甚至在有效的规划下能够成为一道独特的风景线。人工湿地处理污水系统，投资、运行费用和处理成本比较低，非常适合我国的国情。　　　　'