人工濕地在污水廠尾水處理方面的應用研究

胡廣龍

（中邦山水規(guī)劃設計有限公司 102218）

0 引言

尾水處理與回收，是減輕我國水污染問題所采取的有效手段，能夠促進水資源的可持續(xù)、可再生發(fā)展，對于污水廠的污水處理十分重要。然而，隨著大幅度增長的污水數(shù)量，單純依靠污水廠進行處理，難以達到較好的效果，需要充分利用人工濕地的特點與優(yōu)勢，提高尾水處理的有效性，達到水資源循環(huán)生態(tài)。因此，從實際出發(fā)，了解人工濕地的作用與功能，分析人工濕地在污水廠尾水處理應用中存在的問題與解決策略是十分必要的。

1 人工濕地概述

1.1 人工濕地的概念

人工濕地就是指，借助人工手段打造出來的生態(tài)系統(tǒng)，以結構功能相互協(xié)調為原則完成設計，并突出人工濕地對污水處理產(chǎn)生的作用與功能，可以實現(xiàn)污水廠污染物的二次回收與利用，進而減少尾水處理成本，提高處理效率，增加污水處理廠的經(jīng)濟效益，具有微小性、綜合性特征。在實際應用的過程中，人工濕地系統(tǒng)中含有較多的微生物與基質，而這些對于污水廠尾水中的磷、氮、大腸桿菌等都有較好的處理效果，一方面有助于減少污水廠尾水處理的資金成本，且在技術層面而言，也不會消耗過多的人力物力，實現(xiàn)資源的有效利用；另一方面，則能夠發(fā)揮其景觀功能，對于發(fā)展地方經(jīng)濟產(chǎn)生一定的促進作用，且能凈化重金屬離子，避免污水對其他水資源造成二次污染與破壞，實現(xiàn)與生態(tài)相結合。

1.2 人工濕地處理尾水的能力分析

現(xiàn)階段我國人工濕地建設材料主要是以植被、濾料、微生物環(huán)境為主，需要依靠在人工制造的大型水槽內(nèi)，自下而上設置隔水層、填料層、表層水生植物等，構建起一個微型環(huán)境，利用這一環(huán)境、草木植被吸收污水廠處理尾水中的有害金屬、雜質等，達到凈化水的目的。由于人工濕地建設是基于城市路面透水材料發(fā)展、應用的，因此其本身處理污水的功能性就較好，且與工業(yè)處理相比，人工濕地處理、凈化的水質，與自然水質最為契合，可以實現(xiàn)人工濕地與自然生態(tài)系統(tǒng)的相互融合，符合城市可持續(xù)、生態(tài)化發(fā)展觀念[1]。與此同時，人工濕地的作用、功能性也可以通過透水路面的有關數(shù)據(jù)進行綜合性調整，而根據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示，人工濕地上草木植被對氮的吸收處理能力超過了70%，污水吸收能力僅次于花磚材料，磷吸收也超過了65%，由此可見，人工濕地對處理污水廠尾水有著較好的作用，能力卓著，具有極高的應用價值。

1.3 人工濕地的發(fā)展前景

人工濕地處理與傳統(tǒng)的污水廠處理方式不同，能夠在處理后回收利用，避免尾水對自然界的水系統(tǒng)造成污染與破壞，是緩解城市用水緊張的有效手段。由于人工濕地處理技術較為簡單，容易維護，抗沖擊性能較強，雖然在前期往往需要投入較多的資金，但后期維護成本較低，因此在城鄉(xiāng)、郊區(qū)的污水廠尾水處理中應用十分廣泛[2]。為了更進一步維持人工濕地系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在今后發(fā)展的過程中，人工濕地將朝著更為多元的方向發(fā)展，除了會作為污水廠尾水處理的重要部分，還可以將其作為野生動物的棲息地，加強野生動物保護，同時還可以用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、綠化、生態(tài)修復等，拓展人工濕地的用途，充分發(fā)揮其積極作用，也為人工濕地的進一步普及創(chuàng)造有力條件。

2 人工濕地在污水廠尾水處理中的應用問題

2.1 占地面積大

隨著城市化建設進程的不斷加快，人口數(shù)量的不斷增多，需要處理的污水廠尾水量超出以往標準，增加了污水廠的處理壓力，這就需要大面積的人工濕地幫助完成尾水處理，由于人工濕地對建造占地有著較高的要求，因此，一般情況下只有位于郊區(qū)位置的污水處理廠才能夠合理應用人工濕地，并滿足人工濕地大面積的建設要求[3]。然而，由于目前土地資源十分緊張，土地價格在短時間之內(nèi)暴漲，尤其是一線城市土地價格漲幅最大，在這樣的情況下，很多區(qū)域都難以建設人工濕地，無法為后續(xù)的資金運營維護提供保障，無法充分發(fā)揮人工濕地在處理方面的積極作用。

2.2 運行參數(shù)計算精確性不高

為了使人工濕地系統(tǒng)物種的穩(wěn)定性、多樣性能有所提升，人工濕地運行通常都有著復雜的操作流程與處理機制，以保證人工濕地能夠長期存在并能夠發(fā)揮較為久遠的作用，兼具經(jīng)濟價值與生態(tài)價值。然而，我國在人工濕地方面的有關研究時間較短，往往會受到技術處理不到位的影響，導致人工濕地內(nèi)的水質難以達到標準，處理效果也無法達到最佳狀態(tài)[4]。與此同時，植物種類、種植密度也會對尾水處理效果產(chǎn)生影響，但人工濕地系統(tǒng)往往只能夠在短時間內(nèi)維持穩(wěn)定性，持續(xù)性、長期性都難以維持，仍然需要較長的時間進行調整，通過長期努力來達到更好的設計效果，充分發(fā)揮人工濕地的積極作用。

2.3 容易受病蟲害影響

由于人工濕地本身是屬于人造生態(tài)系統(tǒng)，與自然生態(tài)環(huán)境相比，穩(wěn)定性較差，且建造時間通常會受到限制。在這樣的情況下，人工濕地建設完成以后，植物品種相對單一，缺少時間鉆研不同植物對人工濕地環(huán)境的影響，無法完全保證其自身的抵抗力與穩(wěn)定性，一旦受病蟲害入侵，濕地中的植物就會受到嚴重破壞，打破濕地內(nèi)平衡，各種類型的植物，也會受到毀滅性影響，無法有效處理污水廠尾水[5]。

3 污水廠尾水處理中人工濕地的問題解決策略

基于上述分析，在新時期下人們的生活基本需求得到滿足的基礎上，對生態(tài)環(huán)境、居住環(huán)境、水源等也有了更高的要求。污水廠作為現(xiàn)階段污水處理的主要部分，肩負著重要責任，為了使人工濕地在污水廠尾水處理中的積極作用得到更進一步發(fā)揮，應在今后有效解決人工濕地的應用問題，提高污水處理質量。

3.1 加強人工濕地建設場地考量

為了盡可能保證人工濕地建設能夠順利完成，保證人工濕地的基本面積，就必須要切實的考慮到區(qū)域場地對人工濕地的影響。因此，必須要對人工濕地的建設成本、人力物力資源消耗進行充分考量，綜合多個方面考慮分析，確定最終的人工濕地建設場地。通常情況下，污水廠會將天然池塘作為主要的建造場所，且天然池塘本身就屬于一個小型的生態(tài)系統(tǒng)，具有穩(wěn)定性，能夠在最大程度上減少前期建設污水廠需要消耗的資金，水生植物也不需要額外大量種植，對污水廠尾水處理的效果較好[6]。除此之外，人工濕地建設還需要考慮到區(qū)域土壤、空氣、環(huán)境、條件、地理等多方面因素，要求先做好調查與準備，調整各項數(shù)據(jù)，為人工濕地的順利建成提供充足保障。

3.2 加強人工濕地環(huán)境監(jiān)管

人工濕地環(huán)境的變化，會直接影響污水廠尾水處理的有效性，并起著決定性的影響，只有不斷強化人工濕地環(huán)境，才能為生態(tài)環(huán)境建設、污水處理創(chuàng)造有力條件。首先，在技術應用方面應該不斷更新。由于人工濕地環(huán)境無法與自然生態(tài)環(huán)境相比，穩(wěn)定性、抗沖擊性較差，若是缺少技術支持，很容易產(chǎn)生問題，因此必須要動態(tài)更新技術手段，為人工濕地系統(tǒng)運行提供保證。其次，加強監(jiān)管，可以利用現(xiàn)代信息技術，實現(xiàn)對人工濕地全方位監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題、水質異常等情況，及時安排專門的技術人員進行檢測，了解水生態(tài)、植物、動物的具體情況，避免水質惡化出現(xiàn)植物、動物大面積死亡的情況。

3.3 科學種植植物

人工濕地是一個微觀的小環(huán)境，植物種植與生長都有著一定的比例，且種植密度、種類等，對污水廠尾水處理有著較好的效果。這就要求污水廠在做好充分調查的基礎上，選擇植物種植種類，設計分布范圍，保證種植的植物都能充分發(fā)揮積極作用[7]。一方面，污水廠必須要了解尾水處理需求，以及廠內(nèi)污水處理能夠達到的程度，在全方位了解動態(tài)數(shù)據(jù)的基礎上，選擇種植種類；另一方面，要對每一種植物的生長習性、去污能力、價格、培育價值等進行全方位調查，盡可能選擇自身去污能力較強、適應能力、生存能力較強的植物，保證植物的存活率，同時減少植物種植所需要消耗的成本，也為后續(xù)的維護、養(yǎng)育、運行等提供便利。

4 結語

綜上所述，人工濕地就是借助人工手段打造出來的生態(tài)系統(tǒng)，綜合性、微小型特征明顯，可以幫助污水廠進行尾水處理，效果顯著。然而，受到各個方面因素的影響，人工濕地在污水廠尾水處理方面的應用存在問題，體現(xiàn)在占地面積大、運行參數(shù)計算精確性不高、容易受病蟲害影響幾個方面，人工濕地的作用難以維持。因此，在今后需要通過加強人工濕地建設場地考量、加強人工濕地環(huán)境監(jiān)管、科學種植植物等方式，來加以改善，為人工濕地今后的持續(xù)發(fā)展、能力提升創(chuàng)造有力條件。