1、1人工湿地污水处理系统研究及性能改进分析【摘 要】湿地当中水源可以直接的进行利用，或者湿地当中的水源能够给地下水一个良好的补给，也可以对土壤的沙化进行有效的控制，还能够在洪水来临的时候启动一个分洪蓄洪的作用。湿地还被称作是地球的肾脏，因为他可以滞留沉积物、有毒物和营养物质，达到改善生态环境的作用；可以用有机物质的状态对碳元素进行储存，减少大气的温室效应，保护海浪不受到风浪的侵蚀，提供清洁有效的运输方式等等。湿地作为“地球之肾” ，还是众多的植物与动物的乐园，是人类赖以生存与建设可持续发展社会的重要基础。在本文当中，从人工湿地对污水的处理系统的相关的工作原理与性能进行研究和分析。 【关键词】人工
2、湿地；污水处理；原理；完善 引言 人口不断增长之下，产生的污水也就越来越多，对于污水的处理工作有很多种的方法，其中投入资金最低，消耗资源最少的就是湿地的污水处理系统了。人工湿地污水处理系统是在天然的湿地污水处理系统当中发展起来的，湿地在去除污水当中的氮和磷等等换血物质有着非常显著的功效。在国外，早在上个世纪的 70 年代就开始广泛的应用湿地进行污水处理的工作了，到现在为止，北美洲的人工湿地污水处理系统已经有 300 多个了，欧洲的国家也有 500 多个了。在我国，开始湿地污水处理的工作实在“六五”的人工湿地的小实验之中，发展到现在，我国在2人工湿地的研究工作至上也取得了非常好的成绩，成果显著。
3、人工湿地的污水处理系统适用的范围还是非常的广泛的，不但可以处理矿山上产生的废水、垃圾场产生的废水和富营养化的湖水等等，而且作为污水处理系统对大自然的环境不会造成损害，还可以当做自然性的景观进行观赏。 1.人工湿地污水处理系统的工作原理。 1.1 湿地的主要构成系统。 人工湿地由三个部分共同组成，分别是介质、植物和微生物这样三个部分。人工介质不仅仅是为植物的生长提供充足的营养物质，还能够确保微生物可以稳定的附着在他的表面。当污水经过人工湿地的时候，介质能够通过吸附、过滤和离子交换的物理与化学性的工作方法来对水中打分化学成分进行去除的工作。植物是人工湿地当中非常重要的一个组成部分，植物在净化污水的
4、工作中起着关键性的作用。第一，水生植物能够从水源当中直接吸收营养物质，以供自己的生长；第二这些植物给需要氧气的微生物提供生存的氧气；第三，植物还能够将介质对于水力的传输能力加强。 （标注：1）在湿地当中，微生物的作用是将一些有害的物质进行降解，在水中生长的植物可以把氧气传输到根部，生活在植物四周的微生物分成了需要氧气的微生物、一般需要氧气的微生物和不需要氧气的微生物，微生物有很多种不同的种类和类型，包括了放线菌、硫细菌和硝化菌等等多种类的菌种，它们能够分解有机物，在脱氮去鳞的功效上有明显的效用。 1.2 人工湿地的工艺形式。 3人工湿地的工艺形式一般有两种类型，其中一种类型是地表流工艺，污水在
5、湿地的表面部位进行流动的工作，一般的水位是 20 厘米-60 厘米之间，这种工艺的优点是成本低、负荷小，但是也存在着一些缺点，比如在冬天的时候，一些气温较低的地区污水很可能会冻结，而到了夏天的时候，又会成为苍蝇、蚊子的繁衍地，甚至会发出阵阵的臭味，十分恶心；还有一种类型就是地下潜流工艺，就是废水在湿地的地表以下的地方流动，这种工艺的形成不太受到气候的影响，但是成本相对于地表流工艺要高的多，负荷也很大。通过湿地对污水净化的水质的情况，和污水在湿地当中存在的时间与污水的水质的不同有着很大的差别，系统可以通过出水水质的具体情况来选择合适的处理工艺，将净化的时间控制在合适的时间之内，对于湿地的面积大小
6、进行计算和设计。 1.3 人工湿地的净化机理。 人工湿地净化污水是结合了介质、植物和微生物的共同作用进行的，主要的工作就是脱氮去磷。脱氮指的是，人工湿地通过介质的吸附作用和过滤的功效来进行，而植物则是通过吸收和吸附的作用，微生物则是通过硝化和反硝化的作用进行。 （标注：2）存在于污水当中氮一般是分成了两种，分别是无机氮和有机氮，有机氮是被微生物的硝化和反硝化作用消除掉的，而无机氮的消除则是通过介质的吸附和过滤与植物的吸收和吸附的作用进行作用。除磷的工作主要是人工湿地通过化学沉淀还有藻类物质的吸收，以及磷细菌的分解俩起到对废水当中的磷的消除作用的，废水在流过人工湿地的时候，包含在水里的有机磷会被
7、磷细菌分解转化掉，而藻类物质则会把无机磷吸收掉，更多的去鳞工作则是被4介质进行消除的，介质当中铁（Fe） 、铝（Al） 、钙（Ca）会和磷发生氧化反应，形成磷酸铁、磷酸铝和磷酸钙这样的一些溶解起来非常困难的物质，而这些难分解的物质最后会通过人工湿地的沉淀功能而被去除。植物在脱氮去磷的工作上的效用，具体的可以参见下表（表 1） 。 关于人工湿地在污水处理上的作用分来和各自的特点，可以从下表中进行一个更为直观的了解。 2.人工湿地污水处理系统的性能的完善的相关建议。 2.1 选择适合的介质。 介质在人工湿地当中的作用是非常重要的，对于污水处理的意义有着非同一般的重要意义，介质的选择会直接的影响到污
8、水的处理效果，以及在水中生长的植物的生长情况，微生物的生存繁衍等等。在目前来说，使用的较多的介质是土壤的填料、卵石的填料和陶瓷的填料等等，各种介质之间的优缺点都不一样，可是不管是选择哪一种介质，都有一个最基本的规范要求，那就是：第一，介质的质地不能够太重，不需要太紧密，需要留有足够的机械强度来负荷植物的生长需求；第二，介质的表面积不能够小，要有较多的孔隙，这样才更适合微生物附着在上面，将湿地的水力性能提高；第三，选择的介质必须是无污染的，不能够有放射性的元素，化学性能要好；第四，在水里被损耗的程度要小，形状系数要高，吸附能力要强，经过长时间的使用不会改变性质；第五，有良好的过滤作用，净化之后的
9、水质要好，还有就是介质里面要含有丰富的铁、铝和钙的氧化物。 2.2 选择适合的植物。 5植物不但只有良好的观赏性，还能够净化空气，提高污水的处理效果，而且能够给微生物提供良好的生存环境，人工湿地对污水处理的系统工作上，对植物的选择是非常的重要的。灯芯草可以将污水中的病原体去除，还能够去除氯化烃等等物质，而且灯芯草的根部可以分泌出天然的抗生素，对于去除水中的细菌有着良好的作用；捕蝇草的作用主要是捕捉苍蝇、蚊子等等昆虫；水葱对酚有着良好的清除作用，100 克的水葱在 100 个小时之内能够将 200 毫克的酚净化掉，14 天之内能够让水中的 BOD 减少百分之六十到百分之九十；芦苇也可以分解酚，1
10、00 克的芦苇在 24 个小时之内能够分解 8 毫克的酚。 （标注：3）人工湿地的建设离不开合适的植物选择，选择了对的植物对于污水处理的工作往往能够有事半功倍的效果。 结语：建造人工湿地的成本不高，在运行的工程中所消耗的能源也很少，加上在管理运作的工作上非常的便利，又可以带来连续的经济和社会效益，现在我国已经大范围的建设了人工湿地，而且取得了非常好的效果。 参考文献： 1梁继东；周启星；孙铁航 .人工湿地污水处理系统研究及性能改进分析 .生态学杂志J .2009（02）：（17-19） 2贾建青 .人工湿地污水处理系统原理分析及其性能完善建议 .科技传播J .2012（04）：（11） 3于少鹏； 王海霞； 万忠娟 .人工湿地污水处理技术及其在我国发展的现状与前景 .地理科学进展J .2009（01）：（30-34）
