人工濕地污水處理系統(tǒng)應(yīng)用研究

閔筱筱

摘 要：社會(huì)發(fā)展的過(guò)程，人們對(duì)物質(zhì)需求逐步提高，間接地破環(huán)了自然環(huán)境的循環(huán)系統(tǒng)，這里最能直觀體現(xiàn)的就是濕地減少，相關(guān)的自然水循環(huán)系統(tǒng)無(wú)法在有機(jī)進(jìn)行相關(guān)的污水自凈；在環(huán)境保護(hù)的政策條列當(dāng)中，就現(xiàn)在城市生活產(chǎn)生的污水、廢料的可持續(xù)循環(huán)處理，相關(guān)的工作人員也就自然生態(tài)恢復(fù)進(jìn)行相關(guān)環(huán)境治理活動(dòng)開(kāi)展。其中，又以人工濕地的修建和完善作為新型的污水處理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)人工濕地的特點(diǎn)、組成、劃分、運(yùn)行模式的探究中，分析人工濕地在我國(guó)污水處理應(yīng)用的發(fā)展和優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：物質(zhì)需求；自然環(huán)境；人工濕地；污水處理

自然生態(tài)的自循環(huán)過(guò)程中，微量元素和微生物是構(gòu)成當(dāng)前環(huán)境的重要產(chǎn)物，在自然的不斷演進(jìn)和發(fā)展的過(guò)程中，濕地的出現(xiàn)可以說(shuō)是地球的水陸生態(tài)系統(tǒng)中，獨(dú)特且關(guān)鍵的生物生存環(huán)境及多樣性生物存在的自然生態(tài)景觀。其存在也在一定的氣候變遷當(dāng)中，起著調(diào)節(jié)徑流、改善氣候、抵御洪水、美化環(huán)境、污染控制幾區(qū)域生態(tài)平衡維護(hù)的重要作用，也因此被相關(guān)研究人員稱之為“自然之腎”。但隨著人類活動(dòng)范圍的逐步擴(kuò)大，其自然濕地環(huán)境也受著不斷地挑戰(zhàn)。

一、人工濕地污水處理系統(tǒng)

在開(kāi)篇我們提到人工濕地的產(chǎn)生，是為平衡已被破壞的周邊區(qū)域自然生態(tài)平衡，而提出的相關(guān)解決方案，這里我們首先對(duì)人工濕地的組成進(jìn)行相應(yīng)的分析；其結(jié)構(gòu)體系的組成分為植物、微生物、填料。三者之間，植物中的蘆葦、水草等水生植物，在光合作用的情況下，通過(guò)相關(guān)的呼吸系統(tǒng)，可以直接對(duì)水源中的污染物進(jìn)行吸收，并轉(zhuǎn)化為提供自身生長(zhǎng)的養(yǎng)料；同時(shí)因其可水面上佇立，也具備吸附、匯集部分有毒重金屬，通過(guò)將空氣中的氧氣送入根莖，為水床底部中包含的少量厭氧、好氧的微生物提供良好的生存環(huán)境。微生物的中做主要是對(duì)濕地中，自然環(huán)境無(wú)法進(jìn)行自凈的情況下，進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的污水污染物的生物降解過(guò)程。而填料是通過(guò)采取土壤、砂石等相關(guān)物質(zhì)的填埋，給微生物提供相應(yīng)額度生長(zhǎng)環(huán)境和生存空間，也是水生植物所需依附的載體。

其次，我們對(duì)相關(guān)人工濕地系統(tǒng)的分類進(jìn)行認(rèn)識(shí)和了解。相關(guān)的表層分析可以從人工濕地表層流和潛流人工濕地廢水層進(jìn)行解析，一方面，表層流在外貌和系統(tǒng)機(jī)能上大體與原生自然生態(tài)的濕地相似，相關(guān)的污水在土層表面進(jìn)行水平流動(dòng)，相關(guān)的固體漂浮物也能在填料和水生植物根系作用下，得到有效攔截，在通過(guò)相關(guān)生態(tài)的自然沉淀，在微生物的附著和循環(huán)過(guò)程中，對(duì)相關(guān)的固體漂浮物進(jìn)行有機(jī)地生物降解。其潛流層則是將水面表面存在污水在縱向的移動(dòng)中流入填料水床底部，在保證水床表面附著物一直處于不飽和狀態(tài)的過(guò)程中，氧氣通過(guò)自然循環(huán)、生物傳遞等多種循環(huán)因素，使人工濕地的生物主要起到厭氧反應(yīng)的作用。

最后，人工濕地在污水處理系統(tǒng)的建設(shè)和投資過(guò)程中，因采用僅為傳統(tǒng)二級(jí)污水處理廠十分之一或二分之一的資金投入，就能有效開(kāi)展相關(guān)污水處理，在較低費(fèi)用的養(yǎng)護(hù)中，使相關(guān)的污水達(dá)到規(guī)定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。其本身具有的高效降解、污水祛除、適應(yīng)力強(qiáng)、管理維護(hù)便捷且能全年運(yùn)轉(zhuǎn)，也使得人工濕地逐漸受到關(guān)注[1]。

二、人工濕地污水處理系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)人工濕地技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)取得一定進(jìn)展。具體的方案學(xué)習(xí)和研究，最早可以追隨到上世紀(jì)八十年代末九十年代初，北京昌平初步對(duì)表層流人工濕地污水處理系統(tǒng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)和研究，在之后不久我國(guó)國(guó)家環(huán)保局華南科學(xué)研究所就相關(guān)的白泥坑人工濕地污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)相關(guān)實(shí)踐證明在河流綜合治理的工程項(xiàng)目中，其相關(guān)污水的處理效率達(dá)到百分之九十。但在相關(guān)的實(shí)際運(yùn)用和推廣過(guò)程中，人工濕地逐漸完善和健全的過(guò)程，相關(guān)的后期養(yǎng)護(hù)還因人為素質(zhì)和其他因素的影響，在相關(guān)的后勤保證上還存在部分問(wèn)題[2]。

我國(guó)在人工濕地系統(tǒng)的應(yīng)用管理過(guò)程中，主要存在水道淤積阻塞、坡降變化、水生動(dòng)植物對(duì)處理系統(tǒng)的影響及對(duì)周邊土層的水滲透現(xiàn)象。造成相關(guān)情況出現(xiàn)的原因，主要還是污水在排放過(guò)程中，沒(méi)有按照指定設(shè)立的預(yù)處理系統(tǒng)或管道進(jìn)行相關(guān)的人工濕地，還有可能就是相關(guān)的人工濕地運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng)，相關(guān)的水生植物根系并不發(fā)達(dá)，造成水面表面漂浮物處理能力較低；同時(shí)還可能存在進(jìn)水水量或與山洪暴雨對(duì)人工濕地水床的沖擊，使其人工濕地短期內(nèi)的水量負(fù)荷過(guò)大，最終導(dǎo)致河道堵塞。而水床坡度的變化，主要還是因?yàn)樗髁魉僭诘匦蔚挠绊懴缕鸱儞Q，不斷地流動(dòng)、沖刷，造成處理單環(huán)節(jié)的坡降發(fā)生轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致配水不均勻，增加單環(huán)節(jié)面積處理單元的水量負(fù)荷，同時(shí)也使得有機(jī)負(fù)荷的區(qū)域分配不均，降低了處理效果。

三、國(guó)內(nèi)人工濕地污水處理問(wèn)題

在相關(guān)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的過(guò)程中，對(duì)相關(guān)的污水處理和環(huán)保意識(shí)都沒(méi)有收到應(yīng)有的重視。據(jù)相關(guān)研發(fā)和可靠人員的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)百分之九十以上的生活污水和廢水通常都是通過(guò)直接排放排入地下和江河湖泊，也側(cè)面加重了對(duì)水污染處理控制的難度。使得相應(yīng)的污水處理系統(tǒng)應(yīng)用不能再對(duì)應(yīng)的區(qū)域里顯示相關(guān)面源污染的控制[3]。

現(xiàn)今，國(guó)內(nèi)外主要采用二級(jí)生化污水處理系統(tǒng)技術(shù)工藝對(duì)相關(guān)的污水進(jìn)行集中化的大面積生活污水管理和處理，而要進(jìn)行相關(guān)水循環(huán)的再生利用，相關(guān)的機(jī)械設(shè)備就需要大容量的充氧曝氣設(shè)施，規(guī)?；墓倬W(wǎng)布置及較高的設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用和專業(yè)技術(shù)設(shè)施的管理水準(zhǔn)。但是在這樣的配置裝備中，其設(shè)備對(duì)氮、磷等污染物的去除能力較低，相關(guān)處理的不到位，也容易引發(fā)受納水體的富營(yíng)養(yǎng)化。

人工濕地系統(tǒng)的布置和普及應(yīng)用，一方面，利用自然生態(tài)環(huán)境水生植物在基質(zhì)不變的情況下進(jìn)行的自然凈化能力，并在相關(guān)的自然凈化和生物降解過(guò)程中，促進(jìn)相關(guān)水生植物和微生物的生長(zhǎng)，增加對(duì)應(yīng)的濕地綠化面積的同時(shí)，也能為相應(yīng)的野生動(dòng)物提供對(duì)應(yīng)的棲息地，有利于生態(tài)環(huán)境后期的自我建設(shè)和自主完善。在人工濕地的污水處理系統(tǒng)過(guò)程中，其也對(duì)相關(guān)的城市綠化建設(shè)和綠地景觀起到美化環(huán)境的同時(shí)，也為居民創(chuàng)造了良好的生活環(huán)境，提高了相關(guān)的社會(huì)、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)的質(zhì)量和效益。

此外，在人工濕地系統(tǒng)廣泛推廣生產(chǎn)生物或降解水生植物的物質(zhì)能源種植，企業(yè)在一定程度上含有巨大地經(jīng)濟(jì)潛力。即現(xiàn)今大多數(shù)能源植物的研究在人工濕地研究領(lǐng)域還處于相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和示范階段[4]。endprint

四、人工濕地污水處理系統(tǒng)應(yīng)用對(duì)策

人工濕地是一種很有發(fā)展前景的污水處理系統(tǒng)，在相關(guān)的人工濕地污水處理系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)策：

（一）健全完善的人工濕地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)

由于各個(gè)地區(qū)的區(qū)域氣候條件不盡相同，即濕地面積、水量負(fù)荷率、規(guī)劃分布、生物種類構(gòu)成及分水類型的組成等都是多變的因素，因此，在相關(guān)的人工濕地?cái)?shù)據(jù)很難有相關(guān)統(tǒng)一的數(shù)值參考和運(yùn)行參數(shù)；這也就需要相關(guān)科研人員建立必要數(shù)據(jù)庫(kù)，以協(xié)調(diào)相關(guān)的濕地系統(tǒng)的設(shè)置和管理養(yǎng)護(hù)。

（二）深入探索人工濕地的運(yùn)行系統(tǒng)

相關(guān)所涉及人工濕地運(yùn)行系統(tǒng)復(fù)雜性及領(lǐng)域廣泛性， 雖然有些系統(tǒng)研究已得到初步的認(rèn)可，但仍有許多問(wèn)題需要相關(guān)研究人員進(jìn)一步探索、分析和改良。

（三）相關(guān)人工濕地建設(shè)技術(shù)的健全完善

目前，各國(guó)都投入了大量精力以改善人工濕地技術(shù)，將部分傳統(tǒng)污水處理技術(shù)代入人工濕地。除了對(duì)現(xiàn)有的人工濕地系統(tǒng)進(jìn)行研究以改良和優(yōu)化工程設(shè)計(jì)參數(shù)外，對(duì)系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行能力和管理問(wèn)題也正在得到深入研究。如，選擇適當(dāng)?shù)牟僮鞣绞剑乐固盍系亩氯?；選擇新型的填料，確保長(zhǎng)期的除磷效果；選擇對(duì)應(yīng)的水生植物，提高濕地系統(tǒng)的綜合效益等。

（四）加強(qiáng)對(duì)人工濕地生物利用的研究

濕地植物具有很大的生物利用價(jià)值，因此，合理的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的生物利用技術(shù)，最大化人工濕地系統(tǒng)資源利用，在發(fā)揮生態(tài)效益的同時(shí)，也增加相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益[5]。

綜上所述，在進(jìn)行相關(guān)的人工濕地污水處理系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用的過(guò)程中，我們不光要注重已消失的自然濕地生態(tài)，進(jìn)行的人工濕地的建設(shè)和維護(hù)，同時(shí)也要加強(qiáng)現(xiàn)今還存在的自然生態(tài)濕地的保護(hù)，通過(guò)不斷的研究和創(chuàng)新，真正做到社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和自然生態(tài)景觀的共存和可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王翥田.人工濕地污水處理系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（11）.

[2]周渭.人工濕地污水處理系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（10）.2095-2104.2016

[3]陳后興.人工濕地污水處理系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2015（12）：77.

[4]敖詠芳.人工濕地污水處理系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2013，（4）：88-89.DOI：10.

[5]劉恩玲，謝拾冰.人工濕地污水處理技術(shù)應(yīng)用研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，12（1）：106-108，111.endprint