深度探究人工濕地技術(shù)對(duì)城市污水處理的應(yīng)用及管理措施

王延濤 王俊

（1.山西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院工程設(shè)計(jì)中心 山西省太原市 030001 2.鄭州泓騰環(huán)保咨詢有限公司 河南省鄭州市 450003）

引言

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)下，我國(guó)水環(huán)境治理的技術(shù)也在不斷更新，人工濕地技術(shù)不僅能處理污水，同時(shí)又能夠優(yōu)化城市環(huán)境、提升城市形象的生態(tài)水環(huán)境處理技術(shù)。

1 人工濕地技術(shù)原理分析

人工濕地對(duì)有機(jī)物的去除主要靠基質(zhì)中微生物降解作用和植物的吸收。對(duì)于懸浮物來(lái)說(shuō)，人工濕地可以讓?xiě)腋∥锏玫匠恋砼c過(guò)濾，在濕地當(dāng)中，植物腐殖質(zhì)、低流速都可以讓?xiě)腋∥锏玫接行С恋?，并攔截顆粒物質(zhì)；人工濕地處理系統(tǒng)對(duì)氮的去除作用包括基質(zhì)的吸附、過(guò)濾、沉淀、揮發(fā)、植物的吸收和微生物硝化、反硝化作用；微生物的硝化、反硝化作用對(duì)氮的去除起重要作用。對(duì)于磷來(lái)說(shuō)，人工濕地具有吸附、沉淀、植物吸收和微生物吸收與積累作用；基質(zhì)的吸附作用是人工濕地除磷的主要機(jī)理。同時(shí)，人工濕地對(duì)重金屬也有很強(qiáng)的去除能力。

2 在我國(guó)城市污水凈化處理中常用的人工濕地技術(shù)

2.1 表面流人工濕地技術(shù)

由于在實(shí)際應(yīng)用中表面流人工濕地存在水面相對(duì)開(kāi)闊的特點(diǎn)，因此我們可以采用種植浮葉植物等方法來(lái)提升人工濕地的污水處理能力，為了能夠?qū)θ斯竦氐牧飨蜻M(jìn)行科學(xué)控制，并避免滲流問(wèn)題的出現(xiàn)，應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)置一些襯墊層以及護(hù)坡結(jié)構(gòu)，由于表面流濕地與自然濕地都是通過(guò)沉淀與過(guò)濾、生物氧化與還原等方式來(lái)對(duì)污水進(jìn)行凈化處理的，因此很多微生物會(huì)寄居在表面流人工濕地基質(zhì)中。通常情況下表面流濕地可以算是城市污水深度處理的技術(shù)方法，并且表面流人工濕地還能夠幫助城市進(jìn)行地下水修復(fù)、垃圾滲透液凈化等處理過(guò)程，這種濕地技術(shù)通常建設(shè)與運(yùn)維成本不高，經(jīng)濟(jì)效益較為客觀。

2.2 潛流人工濕地污水凈化技術(shù)

2.2.1 垂直潛流人工濕地技術(shù)

垂直潛流人工濕地處理技術(shù)可以讓水平流濕地中氧氣轉(zhuǎn)移速率提高，可以增強(qiáng)氨氮的硝化作用。垂直流濕地具有完整的布水系統(tǒng)和集水系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是占地面積較其它形式濕地小，處理效率高，整個(gè)系統(tǒng)可以完全建在地下，地上可以建成綠地和配合景觀規(guī)劃使用。

2.2.2 水平潛流人工濕地技術(shù)

在水平潛流人工濕地中，基質(zhì)表面高于污水運(yùn)行水位，污水運(yùn)行水位直接接觸濕地植物地下部分，在水平潛流人工濕地中，包含植物、礫石基質(zhì)以及多種水位控制裝置及防滲設(shè)施，在應(yīng)用此種技術(shù)時(shí)，因?yàn)椴⒎侵苯颖┞段鬯尣【鷤鞑タ赡苄缘玫綔p少，同時(shí)，此種技術(shù)的應(yīng)用可以在一定程度上防止蚊蠅出現(xiàn)。和表流濕地技術(shù)相比，水平潛流人工濕地處理技術(shù)的應(yīng)用在建設(shè)費(fèi)上相對(duì)較高，但是和其他污水處理技術(shù)相比，其投入成本中等偏下。

3 人工濕地污水處理技術(shù)具體應(yīng)用中的問(wèn)題及管理措施

3.1 人工濕地植物應(yīng)用方面的問(wèn)題及管理措施

在我國(guó)城市污水處理中，人工濕地技術(shù)發(fā)揮作用的重要原因之一是其中水生植物對(duì)氮磷等元素的吸附以及處理，而植物能否科學(xué)設(shè)置與管理能夠影響人工濕地凈化作用的效率，因此對(duì)人工濕地中植物應(yīng)用進(jìn)行嚴(yán)格管理是提升人工濕地凈化效果的重要途徑，在人工濕地建設(shè)中應(yīng)該盡量選用一些有擴(kuò)張能力的植物，這樣能夠更容易維護(hù)濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，而在濕地植物的生長(zhǎng)維護(hù)中通常會(huì)出現(xiàn)如下問(wèn)題：其一就是植物之間的競(jìng)爭(zhēng)，由于人工濕地環(huán)境中資源有限，野生植物以及人工種植植物間就會(huì)出現(xiàn)資源競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，這樣會(huì)對(duì)濕地植物的生長(zhǎng)不利，進(jìn)而影響濕地水質(zhì)凈化的效果；其二就是濕地植物枯萎問(wèn)題，因?yàn)闈竦刂参锍霈F(xiàn)枯萎就會(huì)給濕地微生物的活性以及生態(tài)協(xié)調(diào)造成一定的影響，對(duì)于濕地污水凈化效果的提升造成阻礙。

為了降低植物競(jìng)爭(zhēng)對(duì)人工濕地的影響，我們?cè)谶M(jìn)行人工濕地建設(shè)與管理中應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)厝斯竦丨h(huán)境以及所要種植的濕地植物特性進(jìn)行了解，比如蘆葦通常具有比香蒲更強(qiáng)的生長(zhǎng)能力，因此我們?cè)谶M(jìn)行人工濕地營(yíng)建時(shí)就要選擇生命頑強(qiáng)、擴(kuò)張能力大的植物，同時(shí)還要結(jié)合植物對(duì)于營(yíng)養(yǎng)物去除的效果、當(dāng)?shù)匚鬯饕患癄I(yíng)養(yǎng)物等情況進(jìn)行植物選擇。而針對(duì)植物枯萎這一問(wèn)題，我們不僅要做好濕地內(nèi)植物收割安排，利用植物減量的方式來(lái)提升植物生長(zhǎng)質(zhì)量，進(jìn)而提高其污染物去除能力，降低植物因?yàn)樯L(zhǎng)太過(guò)旺盛而出現(xiàn)大面積枯萎腐爛等情況出現(xiàn)的幾率，為了提升植物生長(zhǎng)效果以及去污效率，對(duì)于植物收割管理應(yīng)該做到科學(xué)安排、勤于觀察。

3.2 人工濕地運(yùn)行中發(fā)生堵塞問(wèn)題的管理方法

由于在人工濕地中，不僅濕地植物會(huì)吸收污染物，同時(shí)濕地中還有一些物理與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行，因此，濕地管理難度較大，也較易出現(xiàn)基質(zhì)堵塞的情況，其中水平流濕地發(fā)生堵塞問(wèn)題的情況較為緩慢，也是分階段發(fā)生的，控制起來(lái)較為容易，而垂直流濕地因?yàn)槎氯麎毫^大，容易造成堵塞問(wèn)題發(fā)生迅速、影響較大的情況，濕地出現(xiàn)堵塞不僅會(huì)造成污水處理能力下降，還會(huì)導(dǎo)致濕地水力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而影響濕地運(yùn)行并提高人工維護(hù)成本。通常針對(duì)濕地堵塞有兩種方法：其一就是預(yù)防，在進(jìn)行濕地建設(shè)運(yùn)行管理時(shí)做好方案的優(yōu)化工作，以提升濕地運(yùn)行對(duì)進(jìn)水以及處理負(fù)荷的調(diào)節(jié)能力，并做好基質(zhì)沉淀物的清理安排，以此來(lái)降低濕地堵塞問(wèn)題出現(xiàn)的幾率；其二就是修復(fù)，如果人工濕地長(zhǎng)期運(yùn)行后就要通過(guò)對(duì)濕地基質(zhì)的更換與清理來(lái)對(duì)濕地環(huán)境進(jìn)行修復(fù)，降低堵塞問(wèn)題的影響，通?？梢赃x擇在濕地中投放藥劑溶解基質(zhì)中的雜質(zhì)或者投入蚯蚓等生物來(lái)除去基質(zhì)中的污泥。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，在我國(guó)城市污水處理中，人工濕地技術(shù)的應(yīng)用范圍較為廣泛，而對(duì)其進(jìn)行科學(xué)管理才能提升人工濕地在污水凈化處理中的應(yīng)用效果，因此我們要根據(jù)各類濕地的應(yīng)用需求進(jìn)行針對(duì)性分析和管理，并采取措施對(duì)人工濕地污水處理中所呈現(xiàn)出來(lái)的問(wèn)題進(jìn)行管控。