人工濕地生態工程在污水治理中的應用

劉史力

（渭南師范學院化學與生命科學學院，陜西渭南714000）

人工濕地生態工程在污水治理中的應用

劉史力

（渭南師范學院化學與生命科學學院，陜西渭南714000）

由于人工濕地運行費用相對較低，維護容易，污水處理效果較強，因而近年來在我國的推廣應用力度很大，并在實際中獲得了顯著生態環境效益。本文首先介紹了人工濕地生態工程的種類，并根據實際設計了人工濕地系統，提出了要將系統主要功能與植物學特性充分結合，以此提升污水處理凈化的效果。

人工濕地；生態工程；污水治理

目前我國水污染現象比較嚴重，比如水體的富營養化，破壞了水體生態系統結構，不利于水體生態系統的平衡，導致水體功能逐步退化，藻類瘋狂生長，對人和水體動物帶來了極大的危害。而通過將人工濕地生態系統應用到污水治理中，利用植物來凈化污水，在促進廢水中污染物質良性循環的基礎上，最大限度發揮資源的生產潛力，避免環境受到污染，以此獲得污水處理與資源化的最佳效益。

1　人工濕地生態工程的種類

一是自由水面人工濕地。自由水面人工濕地表面有進流水流動，而其底部則為土壤層，厚度約20～30cm，并且覆蓋有挺水性植物，種植密度很高［1］。當植物根部和地下莖有進流水流過后，其表面的微生物會產生凈化作用，以此改善水質。二是表層下流動人工濕地。一洼地槽體是基本架構，濕地底部介質填充了40～60cm厚的透水性碎石或砂石，為挺水植物的生長提供支撐。進流水流經表面下的砂土后，能夠實現凈化水質的目的。三是垂直水流式人工濕地。當進水從表面進入濕地后，能夠垂直貫穿于整個濕地，最終流入濕地底部的集水設備。

2　水質治理工程概況

2.1工程概況

目前，在調查陜西某一城市水質情況后得知，整體污染比較嚴重，水體為富營養化，水質惡化程度不斷加劇。污水中石油類、總氮、總磷、五日生化需氧量、化學需氧量和氨氮嚴重超標，屬于劣5類水體，水體中散發出陣陣腥臭味，有機物污染程度嚴重。此外，水體中有著豐富的氮、磷營養物質，浮游藻類數量也很巨大，屬于重富營養——藍藻型污染水平。

2.2人工濕地生態技術處理水質研究

水生生態修復系統可設計為：城市污水→A區→B區→C區→D區。主要選擇復合垂直流人工濕地系統，通過組合氧化塘、濕地系統、水生植物塘等技術單元，構成整個水生生態修復系統，其具體工藝流程如下圖所示（圖1）。

圖1　工藝流程Fig.1 Technological process

第一，一級氧化塘。運用漂浮栽培法，可種植的水葫蘆和大藻，主要功能是水葫蘆和大藻的快速生長，對水面進行覆蓋并形成厭氧環境，加快污水中污染物的厭氧分解速度，促進生物吸收。

第二，濕地系統。通過串聯和并聯的形式，讓表面流濕地和潛流濕地相結合，提高濕地的處理能力。通過充分混合土壤與填料，讓污染在進入填料床中，沿著縫隙作曲折狀流動，也有一部分污水在其表面流動［2］。將蘆葦等成活率較高、處理效果好的植物種植在填料床上面，這樣能增強對懸浮物和有機污染物的降解能力。在過濾、沉淀之后，污水中不溶性有機物會被攔截，在微生物作用下被分解去除，而流出的可溶性有機物則會附著在植物根部的生物膜上，被吸收降解。

第三，二級氧化塘。主要采取漂浮栽培法，在水面上大量種植水芹菜、大藻等植物，主要能夠進一步提高整個系統的除污效果。

第四，水生植物塘。主要是把太陽能作為初始能源，將水生作物種植在污水生態系統中，受到太陽能的推動，物質與能量在系統內的多條食物鏈中進行轉化和傳遞，最終降解并轉化污水中的污染物。這樣能夠減少污染物，回收凈化水與水生作物，用作澆灌和肥料等，將污水處理與利用相結合[3]。在水生植物塘中種植浮葉植物、挺水植物荷花等，這樣藻類的生長會被抑制，降低水中有機物、營養物質的含量。

第五，景觀出水。在B區中，主要按照景觀的設計處理景觀水，并種植各種水生植物，比如睡菜、千屈菜、香蒲、花葉水蔥、花葉蘆竹、美人蕉等，這樣能夠增強景區的美感。此外，還可以添加人工噴泉等增氧設備，或增設水簾洞，提升水生生物的凈水能力。而出水最終流入C區，在水生動植物、微生物的共同作用下完成最后一次生態凈化，并流向D區。

3　結語

將人工濕地生態工程應用到污水治理中，能夠提高污水處理效果，改善水質。由于環境因素對人工濕地處理效果影響很大，因此各地區要從實際情況出發，加大人工濕地的推廣與應用，并在已有的公園基礎上增加人工濕地，這樣不僅可以節約土地資源，還可以凈化水質，美化環境，創造出良好的生態效益。

［1］朱海波，梅凡民，趙秋利.人工濕地在關中農村生活污水治理中的應用［J］.陜西農業科學，2015，（01）:93-96.

［2］陳娟，楊科，何云曉，等.農村污水人工濕地處理系統的構建與設計［J］.四川林勘設計，2013，（03）:46-49.

［3］俞旭鋒，徐君冉，張樂為.厭氧池+人工濕地在農村生活污水治理中的應用［J］.水科學與工程技術，2014，（02）:73-75.

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2015-06-17