人工濕地污水處理技術研究

楊美榮

摘要：濕地是由水陸相互作用形成的自然綜合體，同時也是自然界中具有生物多樣性的生態景觀，被譽為“自然之肺”“文明的發祥地”，我國是世界上濕地資源最為豐富的國家之一，其濕地面積僅在加拿大、美國及俄羅斯之后。近年來過度耗水、任意排放污染物、氣候暖干化等問題嚴重，使得我國濕地面積不斷退化，為了有效保護濕地，各地紛紛建立起濕地自然保護區，此舉不僅可保護自然濕地，同時還可構建人工濕地，為人類造福。本文從不同角度對人工濕地污水處理技術進行了深入分析與探究。

關鍵詞：人工濕地;污水處理;持續發展

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2020.25.072

1人工濕地的概念

所謂人工濕地實質上指的是一種人工方式建設形成的濕地系統，該系統能夠形成對污水、污泥的有效凈化處理，而在該系統之中植物屬于十分重要的組成部分，在人工建設中需依據實際情況構建不同類型的植物，這樣才能將人工濕地的作用發揮出來。依照植物的類型進行分類，在建設的過程中可以建立浮游植物、沉水植物、挺水植物等類型，實現對人工濕地系統的全面布局，使不同水位的污水都能夠得到有效凈化。故，在實際設計中可應因地制宜、以本土植物為主的原則，在濕地環境中搭配合適的植物類型，從而最大化發揮人工濕地的凈化效果。

2優勢與不足之處

人工濕地在實際應用中表現出較多的優勢與不足之處，如在優勢上存在應用成本較低、有助于水生態環境的保護，但其存在的缺陷是污水凈化能力較為有限，受氣候環境的影響較為嚴重，難以在實際應用中發揮出較為理想的效果。

2.1優勢

2.1.1成本較低

與傳統污水處理技術相比，人工濕地污水技術在成本上存在較大優勢，與此同時這項技術維護起來也比較方便，可對污水進行集中處理，有效節約資源。這項技術共分成兩部分，分別為人工基質與水生植物，前者組成部分包括沙礫與土壤等;后者需以植物為介質凈化污水，對于不同水質的污水而言，不同植物的處理效果自然也存在較大差異，因此只有將人工基質與水生植物結合起來，對其進行有效分配，這樣才能達到更好的人工濕地處理污水技術，最終達到最佳的污水凈化效果。

2.1.2保護環境

植物在人工濕地中是必不可少的，各類水生植物生長在濕地中均可起到很好的凈化效果。人工濕地地域達到了一定程度之后，水生植物也會生長至一定規模，其作用可比做城市中的綠化帶，在環境保護方面起到有效作用。城市中的環境無比嘈雜，植物為在城市中生活的人們提供一方凈土，是一份非常難得的自然資源。

2.2不足

2.2.1超出能力承載

在污水處理工作中，人工濕地起到了重要作用，隨著去污工作的推進，由去污造成了大量污染物，但是隨著使用濕地強度的增大，這些污染物的數量也不斷增多，而設計者在對這項技術進行研究時，很難對多種因素進行綜合考慮，一旦污染物數量超出預期，那么以后的修補將不能與其相協調，從而引發人工濕地運行不暢的問題，這樣不僅不能達到及時處理污水的目的，提供時還會對其自身的長遠發展造成影響。

2.2.2節氣影響

從某種程度上來說，水生植物決定了處理污水的效果，而水生生物是按照季節性而生長的，在北方溫度較低的地方，特別是在冬季，水面普遍結冰，因此濕地亦會結冰，這無疑會對濕地的運行造成不利影響，對污水處理效果造成不利影響。

3人工濕地污水處理技術的應用

目前人工濕地污水處理技術已從最開始處理生活污水逐步拓展至各領域。下面就主要從生活污水、橡膠廢水、養殖廢水及油田廢水等方面對人工濕地污水處理技術的應用進行深入分析。

3.1生活污水處理

近年來我國城市化進程逐步推進，這種情況下城市也隨之產生了大量的生活污水，生活污水排放量也明顯增加。大量操作經驗顯示，運用傳統技術處理氮、磷等營養物質的效果不佳，同時其基建需較大投資，且需較大資金投入到運行之中，然而人工濕地技術的投資較少，運行維護亦比較方便，效果也比較好，為解決好傳統技術存在的問題，人工濕地處理技術為其提供了嶄新的途徑。目前國內針對人工濕地處理生活污水已提出了很多方法，這些方法經多次測試目前已投入應用。例如，間歇流的運用可緩解植物根系釋放氧氣不足的問題，因此可運用間歇流人工濕地去除污染物，充分發揮其處理性能。同時，大量實驗證明，對三級串聯垂直流人工濕地今習慣改進后，可對二級出水行深度處理，研究結果發現，人工濕地可有效凈化城市生活污水，可有效確保出水水質的凈化效果。

3.2養殖廢水處理

牲畜排泄物與沖洗水混合而成的物質即為養殖廢水，所以此類廢水中的有機物、氮磷及高懸浮物含量較高，經常會散發出很大的臭味，是一種濃度較高的有機廢水，現采用復合垂直流人工濕度對含高濃度氮磷、有機物的養殖場污水進行處理。研究結果顯示，在硝化反應進行的過程中，其pH值在逐漸降低，引入部分氧氣之后，循環出水可延長污染物附著在植物根系微生物二者接觸的時間，從而使去除污染物的效果得到提升。

3.3橡膠廢水處理

浮膠顆粒、橡膠乳清、脂肪、糖類、植物蛋白等有機污染物均存在于橡膠生產廢水之中，在橡膠生產過程中，大量甲酸、氨水被釋放出來，因此廢水之中污染物具有較高含量，如運用潛流式人工濕地處理技術對橡膠廢水進行處理，可對COD與BOD5等污染物進行較好的處理，同時系統存在較強的耐沖擊負荷性，且出水水質亦比較穩定。

3.4油田廢水處理

常用于油田廢水處理的技術有三種：一是超稠油廢水可使用自由表面流蘆葦濕地進行處理，經處理后，可明顯減小超稠油廢水對污染造成的污染，同時亦不會對蘆葦生長造成任何損害;二是煉油廢水可運用蘆葦、蒲草與香根草等搭建的人工濕地進行處理，實驗測試證明，搭建的人工濕地可于前期對煉油廢水進行有效凈化，其凈化效率較高，特別是對氨氮等，但其凈化效果亦會隨著時間的推移出現一定程度的下降，最終其程度會處于較為穩定的狀態;三是采油污水可運用人工濕地與工廠式生物處理相結合的方法進行處理，目前該項技術亦已投入應用，達到了非常明顯的凈化效果，并且其系統運行亦會處于比較穩定的狀態之中。