文_楊帆 甘肅省生態環境科學設計研究院
人工濕地系統是由人工打造的一種生態系統,具有較強的綜合性和微小性的基本特征。人工濕地系統的設計與應用原理通常需要遵循結構與功能協調原則,設計方案的制定需要突出人工濕地對污水廠尾水處理的作用和功能,還需要有效實現對污染物的二次回收和利用,從而有效節約污水廠尾水處理方面的成本費用,提升尾水處理效果,增加其經濟效益。
人工濕地在污水廠尾水處理中的應用能夠有效提升尾水處理的效率和質量,經過大量實驗研究表明,人工濕地系統中含有大量的微生物和基質,能夠起到對尾水中的磷、氮和大腸桿菌等物質的良好處理效果。同時,采用人工濕地系統進行尾水處理的方式有利于降低污水廠對尾水處理的資金成本,相對于傳統的尾水處理技術而言,人工濕地尾水處理能夠降低人力與物力資源的消耗,且運行與維護的流程相對簡便,有利于減輕人員的工作量。此外,人工濕地能夠發揮其景觀性的功能,對于發展地方經濟具有積極的促進作用。同時,人工濕地中的物質對污水中的重金屬離子起到有效的凈化作用,從而避免污水對其他水資源造成二次污染和破壞,符合我國社會經濟與生態環境協調發展的理念。因此,相關部門需要做好對人工濕地建造與應用的研究與分析力度,從而充分發揮人工濕地的優勢作用,提高對尾水處理的效果。
(1)人工濕地所需占地面積較大
各地區需要污水廠進行處理的尾水量相對較大,且人工濕地自身的建造要求也使得其所需的占地面積較大,因此,通常情況下,只有部分位于郊區的污水處理廠能夠實現對人工濕地的有效應用,但針對土地價格相對較高的地區,人工濕地的建造成本過高,導致后期運行的資金成本難以保證,從而難以充分發揮人工濕地對尾水處理的優勢功能。
(2)人工濕地系統容易遭受多種病蟲害的侵襲
人工濕地屬于經過人工打造的生態系統,相對于自然形成的生態系統而言,人工濕地的穩定性相對較低,且人工濕地的建造時間往往有限,導致濕地中的植物品種相對單一,難以有效提升人工濕地系統的抵抗力和穩定性,一旦系統遭受多種病蟲害的侵襲,會對濕地中的各類植物造成毀滅性的破壞,進而導致人工濕地的整體環境水平下降,難以保證對污水廠尾水處理的效果。
(3)難以保證運行參數計算的精確性
通常情況下,設計人員為提升人工濕地系統物種的多樣性和系統的穩定性,通常采用一些具有較強復雜性的運作流程和處理機制,但在實際操作過程中往往由于技術處理不到位導致水質受到不利影響,從而產生新的污染源,對濕地系統造成一定的污染和破壞。同時,人工濕地系統中植物的種類和種植密度與對尾水處理的效果具有緊密聯系,但人工濕地系統要想維持穩定的運行狀態需要經過較長的時間,導致人工濕地對尾水的處理效果難以達到預期目標。因此,需要確保對人工濕地系統運行參數計算的精確性,有效提升人工濕地設計的水平。
(1)綜合各方面因素考慮選擇人工濕地的建設場地
為充分發揮人工濕地的優勢功能,有效節約與控制人工濕地建造的成本費用及人力物力資源,需要綜合各方面因素進行考慮分析,選擇適合的人工濕地建設場地。通常情況下,污水處理廠會選擇天然池塘作為人工濕地的建造場地,天然池塘本身形成了一個小型的生態系統,且其內部具有一定的穩定性,在對污水廠尾水進行處理的過程中能夠避免再過度消耗大量資金來種植水生植物。同時,天然池塘形成的人工濕地系統對于污水廠尾水的處理效果十分顯著。
(2)科學合理地選擇種植植物
人工濕地中種植的植物種類與密度與其對污水廠尾水處理的效果發揮著至關重要的作用,因此,在對人工濕地種植植物進行選擇過程中,需要充分結合污水廠對尾水處理的基本要求和實際情況,同時,需要全面了解植物的生長習性、去污的功能以及種植和培育的價格等方面內容,選擇具備良好去污能力且性價比較高的植物進行種植,并確保植物的成活率。
(3)提高對人工濕地環境的監督管理力度
人工濕地環境的變化對于污水廠尾水處理的效果具有決定性的影響,因此,污水處理廠需要利用現代化信息技術手段實現對人工濕地環境變化情況的實時監控,提高對人工濕地環境的監督管理力度,及時發現植物生長異常情況或水質出現變化等情況,由相關技術人員采取針對性的手段進行妥善處理,避免水質惡化范圍擴大導致植物大量死亡現象發生。
相對于傳統的尾水處理方式而言,采用人工濕地系統對污水廠尾水進行處理,有利于提高尾水的回收與利用率,避免尾水對水資源產生較大的污染和破壞,同時可以有效緩解城市用水緊張等問題。人工濕地尾水處理法的技術與工藝應用與操作相對簡便,易于維護,具備較強的抗沖擊性能,能夠提高對尾水處理的效果。在技術應用前期不需要進行大量資金的投入,且后期用于系統運行與維護的成本費用相對較低,因此在我國城市郊區或小型鄉鎮等地的污水廠尾水處理中能夠得到廣泛的應用。此外,人工濕地系統的建造與應用能夠直接或間接地為地方創造更大的經濟和社會效益,例如:人工濕地可以被當做為野生動物的棲息地,有利于對瀕危野生動物的保護,還可應用于水產養殖、綠化和生態修復等工作中。但由于受到探究分析的時間以及地域個體參數較少等因素的影響,人工濕地中植物的種植密度和水力停留的時間尚未達到預期的最佳目標,在冬季氣候較寒冷惡劣時期難以有效保證人工濕地的環境,相信隨著在未來對系統運行參數的有效調整,能夠有效提升人工濕地對污水廠尾水處理的效率和質量。
人工濕地在污水廠尾水處理方面的應用對于緩解我國用水壓力、促進社會經濟與生態環境的協調發展中具有十分重要的意義。但現階段,我國在應用人工濕地進行污水廠尾水處理過程中仍然存在諸多不足,影響了人工濕地優勢功能的發揮。因此,相關部門需要依據地區的實際情況,制定并完善人工濕地在污水廠尾水處理中應用的具體方案,有效節約污水廠尾水處理的成本費用,從而有效提高人工濕地在污水廠尾水處理中應用的效率和質量。