【正文】 ：污染負荷低，占地面積大，設(shè)計不當容易堵塞，處理效果受季節(jié)影響，隨著運行時間延長除磷能力逐漸下降。人工濕地的適用范圍：適于資金短缺、土地面積相對豐富的農(nóng)村地區(qū)，不僅可以治理農(nóng)村水污染、保護水環(huán)境，而且可以美化環(huán)境，節(jié)約水資源。 類型和結(jié)構(gòu)人工濕地按水流特征，可分為表面流人工濕地（圖 36）、潛流人工濕地（圖 37）。表流人工濕地建造費用較省，但占地面積大于潛流和垂直流人工濕地，且冬季表面易結(jié)冰，夏季易繁殖蚊蟲，并有臭味。潛流型濕地的優(yōu)點在于其充分利用了濕地的空間，發(fā)揮了系統(tǒng)間的協(xié)同作用，且衛(wèi)生條件好，但建設(shè)費用較高。圖 36 表流濕地示意圖圖 37 潛流濕地示意圖 設(shè)計事項人工濕地的設(shè)計可參考《人工濕地污水處理技術(shù)導則》（RISNTG0062009）。應當根據(jù)實際情況因地制宜進行設(shè)計和運行。設(shè)計時首先確定污水的水量和水質(zhì)，并根據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)、地貌、氣候等自然條件選擇合適的人工濕地類型，然后根據(jù)相應的濕地類型進行設(shè)計。設(shè)計主要涉及以下幾個方面：污染負荷、濕地面積、濕地床結(jié)構(gòu)、基質(zhì)材料選擇、植被選擇、水力狀況、進水和排水周期等。1) 污染負荷相對接觸氧化和氧化溝等好氧生物技術(shù)，人工濕地污染負荷低，其進水污染物濃度特別是懸浮物SS濃度不能太高，建議不超過50mg/L，否則容易堵塞。不同類型人工濕地污染負荷取值范圍變化較大。2) 濕地面積人工濕地的設(shè)計面積根據(jù)擬處理的水量確定，包括常規(guī)的污水的水量和匯流區(qū)域內(nèi)的暴雨徑流量。3) 濕地床結(jié)構(gòu)濕地床的構(gòu)型對濕地系統(tǒng)的水力狀況有著重要影響，構(gòu)型參數(shù)包括長寬比、坡度、深度等。據(jù)工程經(jīng)驗，%~1%，長寬比應大于2，~。人工濕地設(shè)計時應盡量采用重力流的布水方式，以保證排水順暢，節(jié)省能源。另外，濕地的出水口應設(shè)計為可調(diào)的，以便使整個濕地床體的水位可以人為調(diào)控。人工濕地的水力負荷根據(jù)污水量和濕地類型的不同差異比較大，一般來說潛流濕地的水力負荷大于表面流濕地的水力負荷。國內(nèi)外人工濕地最常見的水力負荷為10~20cmd1，~7d。4) 基質(zhì)材料選擇人工濕地系統(tǒng)多采用碎石、沙子、礦渣等基質(zhì)材料作為填料。對于缺乏養(yǎng)分供給的基質(zhì)或者孔隙過大不利于植物固定生長的基質(zhì)，需在基質(zhì)上方覆蓋15~25 cm厚的土壤，作為植物生長的基質(zhì)。不同類型的基質(zhì)對濕地的影響不同。中性基質(zhì)對生物處理影響不大，但礦渣等偏堿性的基質(zhì)則在一定程度上會影響微生物和植物的生長活動，因此，應用時需采用一定的預處理，如充分浸泡等措施?；|(zhì)對廢水中磷和重金屬離子的凈化影響最大，含鈣、鐵、鋁等成分的填料有利于離子交換。鈣、鎂等成分和污水中的磷、重金屬相互作用形成沉淀；鐵、鋁等離子通過離子交換等作用將磷、重金屬吸附于基質(zhì)上。但隨著時間的推移，基質(zhì)對磷和重金屬的吸附會達到飽和，濕地除磷和重金屬能力便有明顯下降。在確定選擇的基質(zhì)材料種類后，還應確定基質(zhì)的粒徑，以調(diào)整濕地的水力傳導率和孔隙率。一般來說，小粒徑基質(zhì)具有比表面積大、孔隙率小、植物根及根區(qū)的發(fā)展相協(xié)調(diào)、水流條件接近層流等優(yōu)點。但目前人工濕地的基質(zhì)一般傾向于選擇較大粒徑的介質(zhì)，以便具有較大的空隙和好的水力傳導，從而盡量克服濕地堵塞問題。此外，基質(zhì)的選擇上還應考慮便于取材、經(jīng)濟適用等因素。5) 植被選擇濕地水生植物主要包括挺水植物、沉水植物和浮水植物。不同的區(qū)域，不同的生長環(huán)境，適宜生長的濕地植物種類是不同的。人工濕地一般選取處理性能好、成活率高、抗污能力強且具有一定美學和經(jīng)濟價值的水生植物。這些水生植物通常應具有下列特性： （1）能忍受較大變化范圍內(nèi)的水位、含鹽量、溫度和pH值； （2）在本地適應性好，最好是本土植物。植物種類一般 3~7種，其中至少3種為優(yōu)勢物種；（3）對污染物具有較好的去除效果；（4）成活率高，種苗易得，繁殖能力強；（5）有廣泛用途或經(jīng)濟價值高。人工濕地中使用最多的水生植物為香蒲、蘆葦和燈心草，這些植物都廣泛存在并能忍受冰凍。不同種類的水生植物適宜生長的水深不同， m的環(huán)境中生存占優(yōu)勢；~ m；蘆葦適宜生長在岸邊和淺水區(qū)中。 m以內(nèi)的區(qū)域，蘆葦?shù)母颠_ m， m。在潛流型濕地中，一般選用蘆葦和香蒲，它們較深的根系可擴大污水的處理空間。而對于處理暴雨徑流污染為主的人工濕地，要求濕地植物有很強的適應能力，既能抗干旱又能耐濕，而且還應具有抗病災和昆蟲的能力，一般選用蘆葦和藨草。6) 水力狀況表流人工濕地水位一般為20~80cm，潛流人工濕地水位則一般保持在土壤表面下方10~30cm，并根據(jù)待處理的污水水量等情況進行調(diào)節(jié)。需重點考慮造成濕地堵塞的各種影響因素。濕地堵塞多發(fā)生在系統(tǒng)床體前端25%左右的部分，造成堵塞的物質(zhì)大部分為無機物，這表明污水中的顆粒物在濕地床中的沉淀是造成濕地堵塞的主要原因。此外，植物根系及其附著物等也是濕地堵塞的一大誘因。 施工事項人工濕地在建設(shè)過程中涉及的建筑材料主要包括磚、水泥、砂子、碎石、土壤等。人工濕地的施工主要包括土方的挖掘、前處理系統(tǒng)的修建、土工防滲膜的鋪裝、布水管道的鋪設(shè)、基質(zhì)材料的填裝、土壤的回填和植物的種植。在施工過程中要合理安排施工順序，嚴格按照濕地設(shè)計中配水區(qū)、處理區(qū)和出水集水區(qū)中各種基質(zhì)材料的粒徑大小，分層進行施工，詳情見人工濕地基質(zhì)材料組成剖面圖（圖 38）。防滲層礫石層100mm土工布碎石層100mm粗砂層200mm土壤層 200mm進水區(qū)出水區(qū)處理區(qū)進水出水水流方向圖 38 人工濕地基質(zhì)材料組成剖面圖人工濕地表層一般種植喜陽的水生植物，因此應建設(shè)在能被陽光直射的空曠的地方。在山區(qū)或丘陵可建成多級呈階梯狀的人工濕地，采取多級跌水充氧，與植物復氧一起，共同為濕地補充溶解氧。 造價指標綜合國內(nèi)外的研究實踐經(jīng)驗，人工濕地的投資和運行費一般僅為傳統(tǒng)的二級污水廠的1/10~1/2。具體的投資費用視地理位置，地質(zhì)情況以及所采用的濕地基質(zhì)而有差別，一些工程統(tǒng)計表明，表流人工濕地建設(shè)投資費用約150~400元/m2，潛流人工濕地建設(shè)投資費用約200~600元/ m2。 運行管理人工濕地的維護包括三個主要方面：水生植物的重新種植、雜草的去除和沉積物的挖掘。當水生植物不適應生活環(huán)境時，需調(diào)整植物的種類，并重新種植。植物種類的調(diào)整需要變換水位。如果水位低于理想高度，可調(diào)整出水裝置；雜草的過度生長也給濕地植物的生長帶來了許多問題。在春天，雜草比濕地植物生長的早，遮住了陽光，阻礙了水生植株幼苗的生長。雜草的去除將會增強濕地的凈化功能和經(jīng)濟價值。實踐證明，人工濕地的植被種植完成以后，就開始建立良好的植物覆蓋，并進行雜草控制是最理想的管理方式。在春季或夏季，建立植物床的前三個月，用高于床表面5cm的水深淹沒可控制雜草的生長，當植物經(jīng)過三個生長季節(jié)，就可以與雜草競爭。由于污水中含有大量的懸浮物，在濕地床的進水區(qū)易產(chǎn)生沉積物堆積，運行一段時間，需挖掘沉積物，以保持穩(wěn)定的濕地水文水力及凈化效果。 土地滲濾 概述土地滲濾處理系統(tǒng)是一種人工強化的污水生態(tài)工程處理技術(shù)，它充分利用在地表下面的土壤中棲息的土壤動物、土壤微生物、植物根系以及土壤所具有的物理、化學特性將污水凈化，屬于小型的污水土地處理系統(tǒng)。 土地滲濾的優(yōu)點：處理效果較好，投資費用省，無能耗，運行費用很低，維護管理簡便。土地滲濾的不足：污染負荷低，占地面積大，設(shè)計不當容易堵塞，易污染地下水。土地滲濾的適用范圍：適合資金短缺、土地面積相對豐富的農(nóng)村地區(qū)，與農(nóng)業(yè)或生態(tài)用水相結(jié)合，不僅可以治理農(nóng)村水污染、美化環(huán)境，而且可以節(jié)約水資源。 類型和結(jié)構(gòu)土地滲濾根據(jù)污水的投配方式及處理過程的不同，可以分為慢速滲濾、快速滲濾、地表漫流和地下滲濾系統(tǒng)四種類型。1) 慢速滲濾系統(tǒng)慢速滲濾系統(tǒng)適用于投放的污水量較少地區(qū)，通過蒸發(fā)、作物吸收、入滲過程后，流出慢速滲濾場的水量通常為零，即污水完全被系統(tǒng)所凈化吸納。其結(jié)構(gòu)如圖 39所示。慢速滲濾系統(tǒng)可設(shè)計為處理型和利用型兩類。處理型以污水處理為主要目的，設(shè)計時應盡可能少占地，選用的作物要有較高耐水性、對氮磷吸附降解能力強。利用型以污水資源化利用為目的，對作物就沒有特別的要求，在土地面積允許的情況下可充分利用污水進行生產(chǎn)活動，以便獲取更大的經(jīng)濟效益。慢速滲濾系統(tǒng)的具體場地設(shè)計參數(shù)包括：~，地面坡度小于30%。圖 39 慢速滲濾系統(tǒng)示意圖2) 快速滲濾快速滲濾適用于具有良好滲濾性能的土壤，如砂土、礫石性砂土等。其結(jié)構(gòu)如圖 310所示?？商幚磔^大量污水。快速滲濾可用于兩類目的：地下水補給和污水再生利用，用于前者時不需要設(shè)計集水系統(tǒng)，而用于后者則需要設(shè)地下水集水措施以利用污水，在地下水敏感區(qū)域還必須設(shè)計防滲層，防止地下水受到污染。地下暗管和豎井都是快速滲濾系統(tǒng)常用的出水方式，如果地形條件合適，可使再生水從地下自流進入地表水體。~，地面坡度小于15%，以防止污水下滲不足。圖 310 快速滲濾系統(tǒng)示意圖3) 地表漫流地表漫流適用于土質(zhì)滲透性的黏土或亞黏土的地區(qū)，地面最佳坡度為2%~8%。其結(jié)構(gòu)如圖 311所示。廢水以噴灌法和漫灌（淹灌）法有控制地分布在地面上均勻地漫流，流向坡腳的集水渠，地面上種牧草或其他作物供微生物棲息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水體。圖 311 地表漫流系統(tǒng)示意圖4) 地下滲濾地下滲濾系統(tǒng)將污水投配到距地表一定距離，有良好滲透性的土層中，利用土毛細管浸潤和滲透作用，使污水向四周擴散中經(jīng)過沉淀、過濾、吸附和生物降解達到處理要求。其結(jié)構(gòu)如圖 312所示。地下滲濾的處理水量較少，停留時間較長，水質(zhì)凈化效果比較好，且出水的水量和水質(zhì)都比較穩(wěn)定，適于污水的深度處理。圖 312 地下滲濾系統(tǒng)示意圖 設(shè)計事項各類型土地滲濾系統(tǒng)的參考設(shè)計參數(shù)與工藝特點如表 34所示。表 34 土地滲濾系統(tǒng)的