【文章內(nèi)容簡介】 工濕地生態(tài)系統(tǒng)是對自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的適度補充，也是對其功能退化的恢復(fù)性建設(shè)。 人工濕地是以人工建造和監(jiān)督控制的、與沼澤地相類似的地面,通過自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物三者協(xié)同作用以達(dá)到對污水的凈化。濕地能凈化污水，是自然環(huán)境中自凈能力很強的區(qū)域之一，它利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用，通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現(xiàn)對污水的高效凈化。 人工濕地根據(jù)濕地中主要植物形式可分為:1).浮生植物系統(tǒng)；2).挺水植物系統(tǒng)；3).沉水植物系。沉水植物系統(tǒng)還處于實驗室階段，其主要應(yīng)用領(lǐng)域在于初級處理和二級處理后的精處理。浮水植物主要用于Ｎ、Ｐ去除和提高傳統(tǒng)穩(wěn)定塘效率。目前一般所指人工濕地系統(tǒng)都是指挺水植物系統(tǒng)。 挺水植物系統(tǒng)根據(jù)水流形式可分為：自由表面流、潛流和豎流系統(tǒng)。自由表面流系統(tǒng)中，廢水在濕地的土壤表層流動，水深較淺。與潛流和豎流系統(tǒng)相比，其優(yōu)點是投資省，缺點是負(fù)荷低，夏季會滋生蚊蠅、散發(fā)臭味，目前已較少采用。潛流系統(tǒng)污水在濕地床的表面下流動，一方面可以充分利用填料表面生長的生物膜、豐富的植物根系及表層土和填料截留等作用，提高處理效果和處理能力。另一方面由于水流在地表下流動，保溫性好，處理效果受氣候影響較小，且衛(wèi)生條件較好，是目前國際上較多研究和應(yīng)用的一種濕地處理系統(tǒng)，但此系統(tǒng)的投資比自由表面流系統(tǒng)略高。絕大多數(shù)自然和人工濕地由五部分組成:1).具有各種透水性的基質(zhì)，如土壤、砂、礫石；2).適于在飽和水和厭氧基質(zhì)中生長的植物，如蘆葦；3).水體(在基質(zhì)表面下或上流動的水)；4).無脊椎或脊椎動物；5).好氧或厭氧微生物種群。人工濕地系統(tǒng)正是在這種有一定長寬比和底面坡度的洼地中由土壤和填料(如礫石等)混合組成填料床，廢水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動，并在床體表面種植具有性能好、成活率高、抗水性強、生長周期長、美觀及具有經(jīng)濟價值的水生植物(如蘆葦、蒲草等)形成一個獨特的動植物生態(tài)系統(tǒng)，對廢水進(jìn)行處理。濕地植物具有三個間接的重要的作用:1).顯著增加微生物的附著；2).濕地中植物可將大氣氧傳輸至根部，使根在厭氧環(huán)境中生長；3).增加或穩(wěn)定土壤的透水性。植物通氣系統(tǒng)可向地下部分輸氧，根和根狀莖向基質(zhì)中輸氧，因此可向根際中好氧和兼氧微生物提供良好環(huán)境。植物的數(shù)量對土壤導(dǎo)水性有很大影響，蘆葦?shù)母伤蓜油寥溃篮罂闪粝孪嗷ミB通的孔道和有機物。不管土壤最初的孔隙率如何，大型植物可穩(wěn)定根系的導(dǎo)水性相當(dāng)于粗砂２～５倍。而土壤，砂，礫石基質(zhì)具有:為植物提供物理支持。為各種復(fù)雜離子、化合物提供反應(yīng)界面，為微生物提供附著。流動水體為動植物、微生物提供營養(yǎng)物質(zhì)。 4. 人工濕地污水處理系統(tǒng) 人工濕地污水處理系統(tǒng)由預(yù)處理單元和人工濕地單元組成。通過合理設(shè)計可將BODSS、營養(yǎng)鹽、原生動物、金屬離子和其它物質(zhì)處理達(dá)到二級和高級處理水平。預(yù)處理主要去除粗顆粒和降低有機負(fù)荷。構(gòu)筑物包括酸化池（雙層沉淀池）、化糞池、組合塘、初沉池。人工濕地單元中的流態(tài)采用推流式、階梯進(jìn)水式、回流式或綜合式。 按進(jìn)水方式可分為水平流（HF Horizontalflow）和垂直流（VF VerticalFlow）；人工濕地的基本流程:階梯進(jìn)水可避免處理床前部堵塞，使植物長勢均勻，有利于后部的硝化脫氮作用?；亓魇娇蓪M(jìn)水進(jìn)行一定的稀釋，增加水中的溶解氧并減少出水中可能出現(xiàn)的臭味。出水回流還可促進(jìn)填料床中的硝化和反硝化作用，采用低揚程水泵，通過水力噴射或跌水等方式進(jìn)行充氧。綜合式則一方面設(shè)置出水回流，另一方面還將進(jìn)水分布至填料床的中部，以減輕填料床前端的負(fù)荷。人工濕地的運行可根據(jù)處理規(guī)模的大小進(jìn)行多種方式的組合，一般有單一式、并聯(lián)式、串聯(lián)式和綜合式等。在日常使用中，人工濕地還經(jīng)常與氧化塘等進(jìn)行串聯(lián)組合。 5. 人工濕地污水處理系統(tǒng)的特點 人工濕地系統(tǒng)具有如下優(yōu)點:1).建造和運行費用便宜；2).易于維護(hù)，技術(shù)含量低；3).可進(jìn)行有效可靠的廢水處理；4).可緩沖對水力和污染負(fù)荷的沖擊；5).可提供和間接提供效益，如水產(chǎn)、畜產(chǎn)、造紙原料、建材、綠化、野生動物棲息、娛樂和教育。 但人工濕地也有不足之處:1).占地面積大；2).對生物學(xué)和水力學(xué)復(fù)雜性及重要工藝動力學(xué)參數(shù)研究不徹底；3).易受病蟲害影響。人工濕地系統(tǒng)在達(dá)到其最優(yōu)效率時，需２～３個生長周期。 6. 人工濕地污染物的去除機理人工濕地對廢水的處理綜合了物理、化學(xué)和生物三種作用。人工濕地運行穩(wěn)定后，填料表面和植物根系中生長了大量的微生物形成生物膜，廢水流過時，懸浮物SS被填料及根系阻檔截留，有機質(zhì)通過生物膜的吸附及同化、異化作用而得以去除。濕地床層中因植物根系對氧的傳遞釋放，使其周圍的微環(huán)境中依次呈現(xiàn)出好氧、缺氧和厭氧狀態(tài)，保證了廢水中的氮、磷不僅能被植物及微生物作用營養(yǎng)成分直接吸收，還可以通過硝化、反硝化作用及微生物對磷的過量積累作用從廢水中去除，最后通過濕地基質(zhì)的定期更換或植物收割使污染物最終從系統(tǒng)中去除。人工濕地去除污染物的范圍廣泛,包括N、P、SS、有機物、微量元素、病原體等?！∥鬯幚砉に嚨倪x擇從以上分析可知，人工濕地系統(tǒng)是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，它形成了內(nèi)部的良好循環(huán)并具有較好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，具有投資低、出水水質(zhì)好、抗沖擊力強、改善和美化生態(tài)環(huán)境、維護(hù)和運行費用低廉等優(yōu)點。結(jié)合本工程的排水系統(tǒng)現(xiàn)狀、污水處理規(guī)模小等情況，為在降低工程投資和運行成本的同時，確保污水的處理達(dá)標(biāo)排放，尤其是對污水中氮、磷的去除，并實現(xiàn)處理污水可作為周圍農(nóng)業(yè)灌溉用水，我們選擇以“人工濕地”污水處理系統(tǒng)為主體，在前處理增加水解酸化池，形成“水解酸化+人工濕地”組合處理工藝，工藝流程見圖1。 　污水　粗格柵 細(xì)格柵沉砂池 定期清砂綜合調(diào)節(jié)池水解酸化池 剩余污泥人工濕地達(dá)標(biāo)排放圖1　船塘鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)污水處理工藝流程圖　選址及建設(shè)