人工湿地系统在污水处理中的影响

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摘要：随着社会经济的快速发展，人工湿地系统等新型污水处理技术得到广泛应用。人工湿地系统污水处理技术践行原理主要是物理、化学和生物技术的结合，利用一些自然内循环处理机制对污水进行净化处理。人工湿地在污水处理的实际运行过程中，呈现出比较切合实际应用效果的现况，这对其进行推广，起到了较为显著的推动作用。本文选择该课题的理念以及详细分类作为该系统对于污水处理效果分析的依据，根据数据汇总等方式进行归总，提出笔者个人的一点拙见，以供参考。

关键词：人工湿地系统；污水处理；实际价值

1人工湿地的基本概念

在人工湿地上流动的过程当中，利用了生物、化学和物理三方面共同作用的结果，是在结合多方科学理论知识的情况下研发出的一类对于污水和污泥的一种新的处理方法。人工湿地的作用机理主要是吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀等，是一个比较综合的生态系统，它能促进废水在污染环境下的循环利用，充分发挥我国资源在生产方面的潜力。

2人工湿地的影响因素

人工湿地系统的污水处理来源于对大自然湿地的模拟，大自然的湿地是陆生和水生生态之间的过渡区域，它是带有相当高的生产力的生态系统。湿地可以调节空气中的水分，具有净化污水的功能，它也被称为“地球的肾脏”[1]。人工湿地系统在污水处理中的方法带有容易操作、高效、稳定、消耗少等一系列优良特点。由于天然的湿地资源非常有限，因此创造出了人工湿地以此来模拟天然湿地。人工湿地的污水处理系统都是有人在实时监控，在一定情况下可以在填料床的床体上种植一系列既美观又有经济价值的植物。比如说喜好在水中生存的芦苇，还有动物蝾螈等。由填料中生活的动物和微生物组成了奇特的生态环境，污水在流过床体表面和缝隙的时候，会有过滤、吸附、沉淀等过程对污水进行处理和净化。

2.1容易受气候影响

在人工湿地中所种植的植物品种是否得当，直接关系到人工湿地系统在污水处理时的工作效率和收益问题，在植物的选择问题上也会受到相应的环境条件影响。人工湿地中的植物和微生物对温度尤为敏感，如果植物和微生物在湿地中的生长受到影响，将直接影响人工湿地的处理效果。研究表明，水温低于10℃时，人工湿地的处理效率会明显下降，在4℃以下时湿地中的硝化作用趋于停止。同时，在较低温度和氧含量的情况下，微生物活性也会降低，使微生物对有机物的分解能力下降。各人工湿地随季节的变化去除率排序为夏季＞秋季＞春季＞冬季，NH+4-N、高锰酸盐指数变化较大，冬季去除率下降尤为明显。在冬季低温条件下，不仅对人工湿地的去除效果产生影响，同时还存在人工湿地处理工艺脱氮效率低、基质易堵塞、床体缺氧等问题，由于人工湿地受气候温度条件影响较大，这也是限制人工湿地在寒冷地区推广应用的原因之一。

2.2占地面积非常大

人工湿地在净化污染方面的成效和污水在湿地中流动的时间有着很大的联系。和传统污水处理厂的净化工艺相比，人工湿地的污水处理就比传统的污水处理需要更多的占地面积，可能是传统污水厂的2-3倍。在这之中，表面流动的湿地则需要比其他湿地更大的面积。

2.3人工湿地填料的可选范围太窄

传统人工湿地填料的选择非常单调，仅有土壤、泥砂，这就会出现氮和磷去除率比较低的现象。所以需要找到新型、高效、廉价的填料或是混合填料来代替传统的填料。经过近些年的研究，陆续有报道称，已经开始利用陶瓷填料、沸石、石灰石等当做新型人工湿地的填料被应用到了污水处理当中，经过一定时期的考察与践行结果监测分析得知其应用取得了非常好的使用效果，该项课题的成功使我们在针对人工湿地系统在污水处理当中增添了新的选择。粘土矿物的储量非常丰富、价格也很低、吸附的容量大并且很快就能再生的优秀特点使其在人工湿地的填料方面非常抢手。不过，在人工湿地系统中选用混合填料的时候，首先要确定好各个组分的比例，从而要保证正常的渗透速率以及最好的处理效果。找到更合适的材料，进行一定比例的搭配是当前人工湿地系统应该研究和讨论的方向。

3人工湿地系统在污水处理中的应用策略

3.1确定好具体的停留时间

人工湿地系统在污水处理方面和水可以停留的时间有着很大的关系，假设停留的时间不够，就会使污水处理的效果非常不理想，尤其是处理水中的氮和磷。相反的一类情况也要进行假设处理，通过大数据库分析我们可以看出预期停留时间设置过长的话也很难达到预期设想呈现的效果。所以，在停留时间的设计时一定要注意污水的用量、浓度以及污水当中的污染物，合理推测出人工湿地系统对污水处理的能力。

3.2根据地区选择不同的植物

生长茂盛的植物是可以有观赏的效果，还能净化空气，对污水处理的效果也能起到控制的作用。在人工湿地系统栽培植物创造出微生物生存的环境，对于人工湿地系统在污水处理会正面的积极作用。在上述理论基础上，我们引出下一个论点——选择适合植物生长的环境是非常重要的，比如说种植灯芯草，其本身有一定的医用价值，再结合现代处理技术后还能除掉水中的氯化烃和酚类；而香蒲叶则可以吸收污水当中的重金属和一 些分解不了的化学物质，并且它自身还可以分泌出纯天然抗生素，可以出去水中的细菌。我国地区呈现的是南北跨度较大的情况，也就是说我们有一些植物在南北方不能获取同样的适应性，针对南北方环境差异，根据自然变化规律我们可以进行针对性的植物体种植。

3.3合理利用土地面积

人工湿地系统虽然在污水处理中能起到非常积极的作用，但是占地面积比较大。在选择人工湿地建造的时候，首先就要考虑周边的环境问题以及经济问题，要保证利益的最大化，而且要建在土地比较空旷、人烟稀少的地方。要想解决人工湿地系统占地面积的问题，就是把人工湿地系统建在城区合理的位置，这样不仅能美化城区环境，成为城区一道美丽的城市景观，还能减少对空气的污染和对周边人群所造成的生活影响。比如深圳市的红树林人工湿地，是充分利用红树林湿地减轻海水的污染。

3.4选择合适的填料

人工湿地系统在填料的选择上缺乏多样性，应从开发、研究及实验论证等方面入手，选出最合适的混合材料。人工湿地的填料都包括天然填料、工业副产品和人造产品三大类[4]。传统天然材料的使用性能要低于其他类型的填料。相关的工作人员应该多做实验，研究出最适合人工湿地系统的混合填料。

4结语

人工湿地系统在污水处理当中有很多特点，包括价格低廉、耗能少、实际运行费用比较低以及占地面积非常大等。人工湿地系统是人们在观察过大自然以后，模仿沼泽地建造而成的一个新型地面。在人工监督控制和实际建造的过程当中，蕴涵了包括生物、化学和物理等技术，实施了对污水的净化，对污水处理来说是一种有效而较为生态化的处理方法。

参考文献：

[1]于慧卿.浅议在人工湿地水体修复及生活污水处理中的应用研究[D].长安大学,2017(14):27~39.

[2]冉春秋.浅析污泥干化床与芦苇床稳定化污泥中多环芳烃的含量比较[J]环境科学,2017(31):61~65.

[3]白晓慧.影响人工湿地污水处理的因素与有效措施分析[J].哈尔滨工业大学学报,2018(14):89~90.

[4]廖新悌.人工湿地系统的除污机理及影响因素浅议[J].应用生态学报,2018(13):19~22.

作者:李晓明 单位:深圳市环境工程科学技术中心有限公司