人工濕地污水處理技術(shù)在城市建設(shè)的應(yīng)用分析

劉　崑

(大連經(jīng)環(huán)建科技服務(wù)有限公司,遼寧　大連　116033)

人工濕地污水處理技術(shù)在城市建設(shè)的應(yīng)用分析

劉崑

(大連經(jīng)環(huán)建科技服務(wù)有限公司,遼寧大連116033)

[摘要]文章研究研討了人工濕地污水處理技術(shù)的定義,分析了人工濕地污水處理技術(shù)的技術(shù)原理,提供了城市建設(shè)中人工濕地污水處理技術(shù)應(yīng)用的主要類型,提出了城市建設(shè)人工濕地過程中應(yīng)該注意的問題。

[關(guān)鍵詞]污水處理技術(shù)；城市建設(shè)；人工濕地；表流型；潛流型；生態(tài)型

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.17.161

1人工濕地污水處理技術(shù)的定義

人工濕地是為污水處理人為模擬自然濕地建造的一個(gè)自然系統(tǒng),是人為地在有一定長寬比和地面坡度的洼地里將石、砂、土壤、煤渣等一種或幾種介質(zhì)按一定比例構(gòu)成基質(zhì)作為填床料,并有選擇性地植入植物的污水處理生態(tài)系統(tǒng)。通過生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來實(shí)施對(duì)污水的凈化作用。

2人工濕地污水處理技術(shù)的技術(shù)原理

人工基質(zhì)、水生植物和微生物是人工濕地的主要組成部分。人工基質(zhì)為微生物的生長提供穩(wěn)定的依附表面,為水生植物提供載體和營養(yǎng)物質(zhì),并通過一些物理和化學(xué)途徑凈化污水;水生植物除直接吸收利用污水中的營養(yǎng)物質(zhì)及吸附、富集一些有毒有害物質(zhì)外,還有輸送氧氣到根區(qū)和維持水力傳輸?shù)淖饔?微生物的代謝作用是污水中有機(jī)污染物降解的主要機(jī)制。同時(shí)它們相互聯(lián)系、互為因果,形成一個(gè)系統(tǒng)。廢水可以在人工基質(zhì)縫隙中流動(dòng)或在床體的表面流動(dòng),并在床的表面種植具有污水處理機(jī)能好、成活率高、抗水性能強(qiáng)、生長周期長、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物。當(dāng)廢水流經(jīng)時(shí),固體物被人工基質(zhì)及植物根系阻攔截留,有機(jī)質(zhì)通過生物膜的吸附、同化及異化作用而得以去除。因濕地植物根系對(duì)氧的傳遞釋放,濕地床層及其周圍對(duì)微環(huán)境中依次呈現(xiàn)出好氧、缺氧和厭氧狀態(tài),有利于硝化、反硝化作用及微生物對(duì)磷的過量積累作用,達(dá)到去除氮和磷的效果,最后通過濕地基質(zhì)的定期更換或植物收割使污染物質(zhì)最終從系統(tǒng)中去除。一般的污水中不溶性有機(jī)物通過濕地的沉淀、過濾作用,可以很快地被截留而被微生物利用;污水中可溶性有機(jī)物則通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程被分解去除。

3城市建設(shè)中人工濕地污水處理技術(shù)應(yīng)用的主要類型

3.1表流型污水處理技術(shù)的應(yīng)用

以污水處理技術(shù)中表流型技術(shù)為核心的人工濕地被稱為表流型人工濕地,在中小城市人工濕地建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用。這一污水處理技術(shù)主要以氣體氧化、水體沉淀、生物凈化為主,通過緩慢的水體漫流實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的處理。表流型污水處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于效率和成本,可以在中小城市的適應(yīng)區(qū)域迅速實(shí)現(xiàn)。但是表流型污水處理技術(shù)也存在缺陷,一方面,受到季節(jié)影響大,夏季降雨、冬季冰凍對(duì)污水處理有著直接的影響；另一方面,由于表流型污水處理技術(shù)對(duì)污水處理效果不徹底,一般需要鋪設(shè)HDPE膜等防水材料,以起到保護(hù)地下水的功能,這使得表流型污水處理出現(xiàn)過大的維護(hù)資金壓力。

3.2潛流型污水處理技術(shù)的應(yīng)用

顧名思義潛流型污水處理技術(shù)就是利用水體在多空材料和空心介質(zhì)中的潛流作用實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的處理和凈化。在潛流型人工濕地中往往用鵝卵石、砂石和碎石組成一個(gè)或多個(gè)潛流池,通過多空隙通道實(shí)現(xiàn)隔離與聯(lián)通,在池中栽植各種益生性、功能性植物,進(jìn)而做到對(duì)污水的深層次凈化。潛流型污水處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于處理效果好,無大量蚊蟲滋生,也沒有惡臭氣體放出,且污水處理的效率高。同時(shí)潛流型污水處理技術(shù)也存在建造造價(jià)高、維護(hù)費(fèi)用多、氣候影響顯著等劣勢(shì)。

3.3生態(tài)型人工濕地的應(yīng)用

生態(tài)型人工濕地是將城市污水處理功能、城市環(huán)境工程統(tǒng)一在人工濕地建設(shè)這一大環(huán)境的系統(tǒng)性工程。由于人工濕地可以利用生物、化學(xué)、物理等一系列功能和作用,這使得人工濕地比傳統(tǒng)污水處理廠的運(yùn)行成本低50%～70%,并且還有廣泛的生態(tài)效益,例如昆明市在洱海的改造過程中,加入生態(tài)型人工濕地工程建設(shè),這使得洱海的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)一步修復(fù),不但避免了長期泛濫的藻類災(zāi)難,而且優(yōu)化了整個(gè)洱海流域的環(huán)境和生態(tài)。

4城市建設(shè)人工濕地過程中應(yīng)該注意的問題

4.1規(guī)劃和投入的問題

當(dāng)前城市建設(shè)中人們已經(jīng)看到了人工濕地的價(jià)值和功能,希望通過擴(kuò)大人工濕地規(guī)劃,加快人工濕地建設(shè),但是這里存在著投入不足的先天性問題,這會(huì)影響到人工濕地建設(shè)速度,同時(shí)也會(huì)帶來劣質(zhì)和不合格人工濕地工程的出現(xiàn),不但不能發(fā)揮人工濕地的功能,而且還造成市政建設(shè)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此,應(yīng)該采用科學(xué)、高效的策略,合理規(guī)劃人工濕地,確保人工濕地的投入,有步驟、有規(guī)劃、有目的地建設(shè)好城市人工濕地精品工程。

4.2人工濕地淤塞的問題

人工濕地對(duì)污水有節(jié)流、阻滯、沉降的作用,長期運(yùn)行或者是濕地水體流通不暢,會(huì)產(chǎn)生填料床面的污泥淤積和栓塞,這不但會(huì)影響人工濕地的運(yùn)行效果,同時(shí)也會(huì)增加人工濕地的維護(hù)與管理費(fèi)用。因此,要在人工濕地建設(shè)過程中發(fā)揮城市規(guī)劃的職能,不但優(yōu)化人工濕地的填料床結(jié)構(gòu),加速人工濕地中水體的流動(dòng)速度,必要時(shí)進(jìn)行人工濕地污水的處理和減排,預(yù)防人工濕地出現(xiàn)淤塞。

4.3人工濕地工程單一性問題

當(dāng)前全國城市看到了人工濕地的優(yōu)勢(shì)和長處,特別在北方區(qū)域城市需要人工濕地完成水體凈化、水資源保護(hù)、水生態(tài)重建等重要功能。但是在人工濕地興建的熱潮中出現(xiàn)工程“千篇一律”的現(xiàn)象,單一的模式和設(shè)計(jì)在人工濕地建設(shè)中普遍存在,導(dǎo)致人工濕地建設(shè)不能適應(yīng)具體城市的具體要求。因此,在人工濕地建設(shè)過程中既要借鑒國內(nèi)的先進(jìn)理念和經(jīng)驗(yàn),同時(shí)也要做到人工濕地建設(shè)與自身城市建設(shè)的結(jié)合,要以城市發(fā)展作為出發(fā)點(diǎn),構(gòu)建起具有生命力、獨(dú)特性的人工濕地工程。

5結(jié)論

人工濕地建設(shè)過程中應(yīng)該明確人工濕地的功能、機(jī)理和價(jià)值,要以城市發(fā)展和城市建設(shè)作為人工濕地建設(shè)的核心,要研討人工濕地與城市發(fā)展的契合點(diǎn),將人工濕地看作是一個(gè)可以發(fā)展、建設(shè)和重構(gòu)的系統(tǒng),進(jìn)一步開發(fā)人工濕地在生態(tài)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)上的價(jià)值,更好地發(fā)揮人工濕地的綜合性功能和作用,將人工濕地建設(shè)、城市發(fā)展整合為統(tǒng)一的整體,為城市生活、生產(chǎn)、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展提供生物資源和生態(tài)工程。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐光來,徐曉華.人工濕地污水處理技術(shù)的應(yīng)用初探[J].云南地理環(huán)境研究,2006,18(3):44-48.

[2]梁繼東,周啟星,孫鐵衍.人工濕地污水處理系統(tǒng)研究及性能改進(jìn)分析[J].生態(tài)學(xué)雜志,2003,22(2):49-55.

[3]袁東海,景麗潔,張猛群,等.幾種人工濕地基質(zhì)凈化磷素的機(jī)理[J].中國環(huán)境科學(xué),2004,24(5):614-617.

[4]白曉慧,王寶珍,余敏,等.人工濕地污水處理技術(shù)及其發(fā)展應(yīng)用[J].哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào),1999,32(6):88-92.

[5]李亞治.水葫蘆-水草人工濕地系統(tǒng)在再生漿造紙廢水處理中的應(yīng)用研究[J].環(huán)境工程,2000,18(6):15-17.

[作者簡介]劉崑(1980—),女,遼寧大連人,中級(jí)工程師,碩士研究生。研究方向：環(huán)境影響評(píng)價(jià)。