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人工湿地污水处理技术研究

发表时间：2020/12/23 来源：《基层建设》2020年第24期作者：徐超

[导读] 摘要：随着经济的发展和社会的进步，环境污染越来越严重，我国的污水问题十分严重，开始反过来影响到社会经济的发展与人们的日常生活，所以引起了社会各界的关注。

        长沙奥邦环保实业有限公司湖南省长沙市 410007
        摘要：随着经济的发展和社会的进步，环境污染越来越严重，我国的污水问题十分严重，开始反过来影响到社会经济的发展与人们的日常生活，所以引起了社会各界的关注。但是，我国当前施行的污水生态处理方式存在着诸多的问题，其工作效果并不佳，甚至从长远的角度来看，会造成一些不良的影响。而人工湿地植物有着一定的净化作用，能够实现污水生态处理的工作目的，增强其工作效果。所以人们可以利用人工湿地植物的净化功能来助力污水生态处理工作，实现环境保护的目的。文章对相关内容进行分析，希望能够对有关人员有所启发。
        关键词：人工湿地；污水处理；技术
        引言
        随着社会经济水平的提高，城镇居民的环境保护意识也日益增强，与此同时人们对周边生态环境的要求也日益提高。2015年4月国务院发布的《水污染防治行动计划》（“水十条”）、生态环境部2019年11月发布的《农村黑臭水体治理工作指南》，都对水环境治理提出了更高的要求，因此污水深度处理技术的应用将更加广泛。人工湿地以其有效的污水净化效果、良好的景观及经济效益等优点越来越受到人们的关注。文章主要将人工湿地在传统污水处理及深度处理中与其他工艺进行比较分析，探讨人工湿地在污水深度处理中的优势及应用前景。
        1人工湿地污水处理技术的原理
        农村生活污水的特点是污染程度相对较低，但是污染物的浓度已经超出了自然环境的自净能力。由于农村居民住所比较分散，集中处理污水难度比较大，所以人工湿地污水处理技术在农村的应用比较多。农村土地资源丰富，为开展人工湿地污水处理提供了基本保障。自然界中，湿地可以含蓄水源，增加绿化面积，同时还可以净化水源。人工湿地是模仿自然界的湿地结构，在农村适宜的场地打造人工湿地，对生活污水进行净化。换言之，人工湿地是增加农村环境对生活污水的自净能力。人工湿地是通过人为的控制条件，由水、滤料及水生生物组成，在物理、化学、生物条件下，具有较高的污染物去除效果的一种污水处理技术。其作用机理包括吸附、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、生物转化。在净化污水的同时，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。人工湿地是一个综合的生态系统，作为深度处理工艺，具有其他传统工艺不具备的优点：①建设及运维费用较低：人工湿地建构筑物及电气设施比较少，不需要额外鼓风曝气、施加药剂和污泥回流，也不会产生剩余污泥，可极大节约建设投资和运行维护费用。②处理效果较稳定：人工湿地的脱氮除磷效果比较好，并且具有一定的消毒杀菌作用，对病原微生物具有一定的去除率，出水可直排自然水体，也可当作中水回用，进行绿化灌溉等。
        2人工湿地污水处理技术研究
        2.1人工湿地深度处理生活污水
        多年来，水处理的工艺设计不断发展创新，其中的活性污泥法由于工艺技术成熟、运行工况稳定、出水水质较好等优势，在城镇污水处理厂中获得了普遍的应用。然而传统的活性污泥法去除碳源污染物效果较好，但对氮、磷等营养盐的去除能力一般，导致污水厂的出水排入自然水体后，自然水体的水体富营养化问题较为严峻。而人工湿地尤其是潜流人工湿地由于其复杂而独特的处理机理，对氮磷等污染物的去除效果极其明显。因此，可在传统污水处理工艺后接人工湿地作为深度处理工艺，进一步去除水中污染物，有效提升排水水质，并美化污水厂景观。
        2.2对净化效果的提升
        当前人工湿地存在净化速度较低，水力停留时间较长占地面积较大等问题，这些也是当前针对人工湿地进行改进的方向。

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提升人工湿地的净化效果：首先，要选择最为合适的基质，不同基质对不同污染物的处理能力不同，如面积大、表面粗糙不容易降解的基质最合适去除有机物等；其次，就要选择最为合适的植物进行搭配组合，不同的人工湿地类型所适用的植物往往存在一定的差异，在进行植物的选择时也需要对这种因素进行考量，从而提升净化效果，选择植物时还需要根据当地的气候进行选择，从而保证植物可以正常地生长。最后还可以对人工湿地的充氧效果进行提升，经过试验证明，提升人工湿地的充氧效果可以有效地提升人工湿地对有机营养物质的净化能力，从而最终满足城市微污水处理的需要。
        2.3选择一些净化能力较强的植物
        人工湿地的植物除了耐污性要强，其净化功能也十分重要，我们在选择植物的时候要考虑它净化能力是否符合人工湿地的要求，让植物之内的污染物浓度和去除污染物的能力都达到标准所要求的。比如说灯芯草植物和香蒲植物这两类植物的去污能力较强，它们能够实现COD的去除率达到45%左右，像这样的植物就是人工湿地想要实现较强净化能力所不能错失的。此外，由于一些工业污染的现象，导致当前的污水之中存在着或多或少的重金属污染物，所以人工湿地在选择植物的时候，一些去除重金属污染物能力较强的植物，也是需要重点关注的对象。通过以上这些植物，可以有效地缓解当前存在的水污染现象。
        2.4垂直流人工湿地
        垂直流人工湿地主要指的是生活污水以垂直状流入湿地的土壤中，充分发挥土壤的过滤效果，然后再利用植物、微生物等作用实现对污水的净化处理，从实际应用来看，这种处理技术在去除氮、磷、氨等营养物质方面有着较好的效果，且在施工建设时投入的成本也相对较低，相较于表面流方式在效果上有一定的提升。但是该方式在操作上却相对较为复杂，且受到气候因素和自然环境的较大影响，这也在很大程度上阻碍这项技术在我国农村大面积推广应用。该技术在人工湿地面积受限的条件下应用，也可以在农村各个居民院落里打造这种小型的人工湿地。垂直流人工湿地占地面积小，土壤下的填料比较深，同样具有较好的净水作用。不同居民生活污水中污染物的种类和含量是有差别的。针对污水成分，可以选择适宜的填料，从而提升净水效率。应用垂直流人工湿地净水技术时，所选用的植物要兼具净水功效和美观性。垂直流人工湿地可以分散在农村的各个地方，一家或者几家共同使用一个人工湿地净化生活污水。这样就可以选择具有一定观赏性动植物，不仅可以净化污水，还能够美化环境。在气温较低的农村，可以用塑料大棚来进行保温，从而保证人工湿地的净水能力不受季节限制。
        2.5防堵技术的研究
        堵塞是人工湿地运行过程中经常发生的现象，其不仅会大大降低人工湿地的净化效率还缩短了湿地的使用寿命，可以说堵塞问题严重阻碍了人工湿地技术的推广。当前针对堵塞问题，主要还是靠预防。当前一些预防措施还处在实验阶段，如在湿地中加入具备扫除性的生物、提高基质微生物膜的更新速度和厚度等，这些措施大多都已经被证明可以有效防止人工湿地堵塞问题的发生，只有及时地对这些措施进行合理的应用才可以有效防止堵塞问题的发生，从而快速推进人工湿地污水处理技术在各个地区的应用，满足社会发展和我国对生态环保环境发展的需要。
        结语
        近年来，未来改进传统的污水生态处理方式，我们逐渐将人工湿地用于污水生态处理工作。人工湿地当中的植物有着极好的污水净化能力，能够增加污水生态处理效果，有助于污水的净化。但在人工湿地的实际建设中，我们需要合理地选择用于人工湿地的植物，在优先考虑本土化植物的前提基础上，尽可能地去选择那些耐污、净化性强，根系发达的植物进行栽种，将它们所具有的吸附有机物、去除污染物、去除磷元素和氮元素和维持环境的功能全面发挥出来，科学、合理地建设人工湿地，形成一种良好的污水生态处理模式。
        参考文献
        [1]俞阜东,林媛媛,吴盛恩,等.农村污水处理中人工湿地的有效应用[J].工程技术研究,2017(9):90-91.
        [2]周明伟.人工湿地污水处理技术在城市建设的应用分析[J].工程技术:全文版,2016(9):233.
        [3]冀泽华,冯冲凌,吴晓芙,等.人工湿地污水处理系统填料及其净化机理研究进展[J].生态学杂志,2016,35(8):2234-2243.