人工濕地污水處理技術(shù)的應(yīng)用

李華松

（石家莊市生態(tài)環(huán)境局欒城區(qū)分局 河北石家莊 051430）

1 人工濕地污水處理技術(shù)的應(yīng)用意義

1.1 調(diào)節(jié)城市氣候，促進(jìn)低碳生活

人工濕地系統(tǒng)通常利用多形式的轉(zhuǎn)換方法使系統(tǒng)中的水分轉(zhuǎn)換成水蒸氣，以實(shí)現(xiàn)地區(qū)空氣濕度的增大，然后利用降雨的形式為周?chē)鷧^(qū)域帶來(lái)降水，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)區(qū)域性氣候的目的。經(jīng)過(guò)相關(guān)研究顯示，通常濕地的蒸發(fā)量是利用水面蒸發(fā)量的2~3倍。人工濕地蒸發(fā)量較大的關(guān)鍵原因在于，其通過(guò)自然馴化的濕地水生物以及人工種植的植被，能夠不斷地提升人工濕地的熱容量，因此實(shí)現(xiàn)了水分的大量蒸發(fā)，同時(shí)也使?jié)竦卣{(diào)節(jié)氣候的能力大于普通水面。人工濕地不僅能增加地區(qū)空氣的濕度，同時(shí)也能夠降低區(qū)域氣溫，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)緩解熱島效應(yīng)，改善空氣質(zhì)量等目的。濕地植被通過(guò)光合作用與大氣中的二氧化碳進(jìn)行交換，平衡了大氣中的水動(dòng)態(tài)和二氧化碳，并有效降低了大氣中二氧化碳含量，這對(duì)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著十分重要的意義。因此，人工濕地不僅能夠起到調(diào)節(jié)區(qū)域氣候的關(guān)鍵作用，同時(shí)還可以地區(qū)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1.2 凈化水資源，提升水資源運(yùn)用率

現(xiàn)階段，水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象不同程度的影響著我國(guó)各地區(qū)的水系統(tǒng)，其主要是由污水中的氮磷富集所引起的。通過(guò)調(diào)查顯示，傳統(tǒng)的污水處理模式對(duì)于氮、磷的有效去除率非常低，導(dǎo)致氮磷排出后漸漸地富集，進(jìn)而造成地表水體的富營(yíng)養(yǎng)化。單一的除磷脫氮工藝需要很大的資金成本，且產(chǎn)生的污泥極易發(fā)生二次污染的危害，而人工濕地污水處理系統(tǒng)可以有效地凈化污水中的磷和氮，濕地植物可以有效吸附污水中所含的各種物質(zhì)特別是磷和氮，并將所吸附的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成利于植物生長(zhǎng)的微量元素，并能吸收植物根系的微生物進(jìn)行分解。目前，國(guó)外一些地區(qū)的濕地系統(tǒng)，其除磷、氮生態(tài)工程都可以實(shí)現(xiàn)去除地表水中高含量磷和氮的良好效果。經(jīng)過(guò)檢測(cè)標(biāo)明，氮磷的凈化率近乎百分之百，實(shí)現(xiàn)了為人們提供凈化水源的新途徑。

2 人工濕地污水處理技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 污水分類(lèi)處理

在傳統(tǒng)的污水處理工藝中，人工濕地主要是針對(duì)洗滌水、排泄物沖洗水、種植水以及養(yǎng)殖水進(jìn)行凈化及處理，近年來(lái)已經(jīng)逐步面向城市污水以及工業(yè)廢水方向發(fā)展，就不同類(lèi)型的污水而言，其排水量及其所含的污染物均有不同，其中氮、磷、碳以及有毒重金屬的含量差別比較大，所以沒(méi)針對(duì)不同類(lèi)型的污水，需要采用相適應(yīng)的基底、微生物以及水生植物來(lái)配置處理工藝。結(jié)合污水中的有毒物、無(wú)機(jī)物、有機(jī)物類(lèi)型及其含量，可劃分為厭氧型和好氧型生物處理。污水處理方式可分為集中式和分散式兩種處理形式，集中式處理可以直接連接至城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，主要把家庭以及農(nóng)戶(hù)生產(chǎn)的污水進(jìn)行收集并統(tǒng)一處理，具有建設(shè)成本低且處理效果好等優(yōu)點(diǎn)；而分散式處理主要針對(duì)農(nóng)戶(hù)、家庭進(jìn)行污水處理，化零為整，有效節(jié)省了收集與傳送的資金投入，小型的人工濕地還能夠發(fā)揮裝飾庭院的功效。

2.2 污水處理工藝聯(lián)用

雖然，人工濕地能夠達(dá)到污水處理的良好效果，但是其處理周期較長(zhǎng)，且占地面積較大，對(duì)于大排量的污水處理方面難以滿(mǎn)足處理要求，為此，針對(duì)大型的污水處理系統(tǒng)，人工濕地可以作為其第三級(jí)搭配技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其他污水的處理，利用不同的污水處理技術(shù)組合匹配與之相適應(yīng)的污水處理需求。例如，可采用塘系統(tǒng)處理技術(shù)對(duì)富含磷水體進(jìn)行前期處理；利用膜生物反應(yīng)器作為富含氮水體的前期處理方式；利用生物濾池可以作為農(nóng)村生活污水的前期處理方式，后期處理可運(yùn)用穩(wěn)定塘來(lái)進(jìn)行；利用活性污泥法對(duì)城市污水進(jìn)行前期處理；利用低氧氧化法對(duì)被污染河水進(jìn)行前期處理，人工濕地堵塞情況可運(yùn)用微曝氣技術(shù)進(jìn)行處理。

3 加強(qiáng)人工濕地污水處理機(jī)理研究

人工濕地污水處理機(jī)理非常復(fù)雜，且設(shè)計(jì)范圍較廣。當(dāng)前，部分機(jī)理雖已得到初步的認(rèn)可，然而還存在很多的問(wèn)題，丞待進(jìn)一步研究和解決，例如針對(duì)污水中所含的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物、金屬污染物更有效的去除模式；對(duì)濕地系統(tǒng)中的無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物、金屬離子的共同作用；對(duì)于微生態(tài)系統(tǒng)的綜合作用。另外，還包含對(duì)微生物、土壤以及植被的作用和影響。

結(jié)語(yǔ)

總之，人工濕地是以近似天然的污水處理系統(tǒng)，對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，尤其是水資源的再利用方面都有重要的意義。當(dāng)前，我國(guó)主要運(yùn)用的主要是工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)營(yíng)成本較低以及易于維護(hù)的人工濕地污水處理技術(shù)，還存在一定的局限性。為此，要實(shí)現(xiàn)人工濕地技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，就要深入探查人工濕地凈化污染物的機(jī)理，優(yōu)化配置濕地植被與基質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)人工濕地污水處理的能力，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及解決水資源危機(jī)發(fā)揮更大的作用。