淺談人工濕地在城市生活廢水處理中的應用

金浪舟

摘要：本文介紹了我國城市生活污水的背景、來源、組成和特點，針對人工濕地對生活廢水處理的三個類型以及人工濕地污水處理技術進行綜述，提出了城市生活污水的資源再生和再利用，達到節(jié)約水資源的目的。

關鍵詞：城市生活廢水處理；人工濕地

水是人類賴以生存的寶貴資源，是“生命之源”。隨著全球人口的極速膨脹和經濟的發(fā)展，用水量的逐年增加。地球上水的總量雖然很大，但能被利用的淡水量卻相對較少，僅占總水量的0 0092%。我國水資源相對不足，人均占有水量僅為世界的1/4，是聯(lián)合國確定的最缺水的十三個國家之一。近年來，我國城市化進程的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)人口急劇增加，隨著城市污水排放量增加，環(huán)境基礎設施建設的相對滯后，加上城市是工業(yè)和生活廢水集中區(qū)域。致使城市生活污水成為水污染的一個重要來源。本文簡單的闡述了人工濕地在處理城市生活污水的應用。

一、城市生活污水的來源

生活污水的來源渠道眾多，主要由居民家庭、機關單位學校、各種服務業(yè)及城市公用服務設施產生，其污染物含量主要是脂肪、淀粉、蛋白質、礦物質等有機物，其中化學需氧、氮、總磷、總氮的含量非常之高。生活污水經過沉淀、吸附等一級物理處理環(huán)節(jié)，以及二級生物和化學方法處理后需氧量、凱氏氮、生物需氧量等大幅度降低，但總磷、總氮仍較高，如果直接排入水體，容易造成水體的富營養(yǎng)化現(xiàn)象，生長繁殖大量藻類植物，造成赤潮和水華，形成水體污染。藻類生物原生質含有較大成分的氮和磷兩種元素，由此可知如果水中含有氮、磷，會導致藻類大量生長，而當藻類代謝大量死亡時，就使水域內水體腐敗發(fā)臭，出現(xiàn)水質惡化的情況。

二、人工濕地污水處理技術

2.1人工濕地簡介及其分類。所謂濕地，是指地球陸地上長期積水以及土壤的水分含量較高的區(qū)域，同時包含周邊的動植物共同組成的生態(tài)單元。而人工濕地則是通過人工技術因素，根據自然濕地系統(tǒng)的原理，進行模擬而產生的類似沼澤地的地面。人工濕地主要是利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學和生物的力量，來實現(xiàn)對污水的凈化作用。以濕地中的植物為區(qū)分標準，可將人工濕地分為浮生、挺水、沉水三種植物系統(tǒng)。目前，在人工濕地的建造中，挺水植物系統(tǒng)較為常用。通常情況下，以污水在濕地中的流動方式為標準，又可以將挺水植物系統(tǒng)分為潛流濕地、地表流濕地以及垂直流濕地為三種類型。

2.1.1地表流濕地。地表流濕地，也稱水面濕地系統(tǒng)，在我國南方地區(qū)應用較為普遍。是與自然濕地最為接近的人工濕地類型，主要依靠水生植物的莖、竿上的生物膜來去除污水中的有機物質。地表流濕地具有建造難度低，投資量較小的優(yōu)勢，同時，它的也具有污水處理能力低、衛(wèi)生環(huán)境較差等不足之處。

2.1.2潛流濕地。潛流濕地又稱滲濾濕地系統(tǒng)。在該濕地系統(tǒng)中，污水主要在濕地床的內部流動。去污原理是通過生長在基質表面的生物膜、表層土的截留等實現(xiàn)污水處理；同時，因為水流事是在地表下方流動的，因此保溫性較好、不易受氣候影響以及衛(wèi)生環(huán)境較好。然而，它的建設難度相對較大，所需資金量較多，對氮、磷等元素的處理能力不足。

2.1.3垂直流濕地。垂直流濕地是對前兩種系統(tǒng)的綜合，是利用水流在基質床中垂直動力作用來實現(xiàn)對污染物質的去除。它的缺陷是對基礎建設有比較高的要求，同時容易滋生蚊蟲等。

2.2人工濕地污水處理技術

人工濕地生態(tài)系統(tǒng)之中，動植物類型眾多，又有人為進行檢測、控制，處理能力較強，處理效果穩(wěn)定，是未來污水處理的必然發(fā)展趨勢。其在污水處理中的作用主要通過基質凈化、微生物凈化和植物凈化三個方面來實現(xiàn)。

2.2，1“基質一微生物一植物”人工濕地凈化系統(tǒng)。“基質一微生物一植物”系統(tǒng)是人工濕地凈化的核心環(huán)節(jié)，類似于“活化的過濾器”，具有生命的基本特征?！盎|一微生物一植物”系統(tǒng)也是可再生資源，通過它的自然條件污水實現(xiàn)，具有效果好、穩(wěn)定、可控的特點。

（1）基質凈化?；|凈化的原理是污水中的雜質在礫質砂土、砂壤土等基質顆粒表面進行沉淀作用，進而實現(xiàn)去除?；|層就好像一個龐大的沉淀池，在重力的作用下，污水中的雜質沉淀到礫質砂土、砂壤土等顆粒的表面，達到去除作用。同時，基質中的細砂粒、礦物質以及腐殖質有著較強的吸附活性，對污水中的溶解性污染物進行吸附。

（2）微生物凈化。在基質環(huán)境中生長著大量的霉菌、細菌、真菌、原生和后生動物等動植物，周圍伴隨著基質微生物酶系，是一個有機構成的、獨立的生態(tài)系統(tǒng)。污水中的有機質及營養(yǎng)素通過微生物的降解和吸收，達到去除的效果。其中，主要由植物根部的微生物活動實現(xiàn)對有機物的降解和轉化，生物作用是起到了關鍵作用。

（3）植物凈化。人工濕地水處理系統(tǒng)中，黃菖蒲、蘆葦、香蒲、睡蓮、眼子菜等水生植物是人工濕地處理系統(tǒng)的重要有機組成部分，對水生植物的選擇直接影響到人工濕地的處理效果。水生植物不僅可以和基質同時過濾污水中的懸浮物，而且通過吸收水中的某些污染物質來獲取自身需要的營養(yǎng)物，將水中的懸浮物去除。此外，由于植物對氧具有輸送、釋放和擴散作用，可以將氧輸送到根部周圍的區(qū)域，因此會在植物根部形成好氧區(qū)域，而對于氧擴散不到的區(qū)域會形成厭氧區(qū)域。這些區(qū)域就為微生物進行脫氮除磷提供良好的環(huán)境。這也是人工濕地具有良好的脫氮除磷效果的原因之一。最后，植物還會吸收一些有機物和重金屬從而達到去除效果。

結語：目前，在工農業(yè)生產和城市居民生活中廣泛應用的灑水降塵用水、綠化等形式的用水，已經有較大的比例是經人工濕地處理后形成的“中水”綜合來說.相比于傳統(tǒng)的污水處理方法，人工濕地具有經濟、簡易、節(jié)能等優(yōu)勢，隨著人工濕地處理技術的不斷發(fā)展完善，勢必有著廣闊的發(fā)展前景。