人工湿地污水处理技术应用研究_刘恩玲

河北农业科学,2008,12(1):106-108,111JournalofHebeiAgriculturalSciences责任编辑李布青人工湿地污水处理技术应用研究刘恩玲,谢拾冰(温州市农业科学研究院生态环境研究所,浙江温州325006)摘要:介绍了一种高效、低投入,适合在农村地区推广的人工湿地污废水处理系统,阐述了其类型、特点、净化机理,综述了国内外人工湿地技术处理水污染的研究进展。关键词:人工湿地;污水处理系统;应用中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1008-1631(2008)01-0106-03StudyonApplicationofConstructedWetlandinSewageTreatmentLIUEn-ling,XIEShi-bing(InstituteofEcologyandEnvironment,WenzhouAcademyofAgricultureScience,Wenzhou325006,China)Abstract:Constructedwetlandisanefficientandlow-costsewagetreatmentsystem,whichissuitableforapplicationinruralarea.Thetype,characteristics,mechanismofcontaminationremovalandapplicationofconstructedwetlandwerein-troduced.Keywords:Constructedwetland;Sewagetreatmentsystem;Application收稿日期:2007-09-19作者简介:刘恩玲(1978-),女,浙江文成人,硕士,农艺师,从事环境检测与污染生态学的研究。E-mail:lelen06@163.com。人工湿地是20世纪70年代发展起来的一种污水处理技术,具有氮磷去除能力强,投资低,处理效果好,操作简单,维护和运行费用低等优点,以其为基础的生态工程技术费用低廉、实用有效,在治理面源污染和城镇生活污水处理方面有较好的效果,适合在我国推广应用[1～4]。1人工湿地生态系统1.1人工湿地的类型人工湿地按水流类型可分为4类:(1)地表流湿地。废水在填料表面漫流,与自然湿地最为接近。这种湿地不能充分利用填料与植物根系;(2)潜流湿地。污水在湿地床的内部流动,一方面利用填料表面生长的生物膜、丰富根系及表层土的填料截流等作用提供处理能力和效果,另一方面由于水流在地表下流动,保温性能好处理效果受气候影响小,卫生条件较好,是目前采用较多的一种类型。该工艺利用了植物根系的输氧作用,又称为污水处理的根区方法[5];(3)垂直流湿地。结合了地表流湿地和潜流湿地的特点,对于有机物和氮具有更高的净化效果,但是建造要求高;(4)潮汐流湿地系统[6]。通过交通的进水和空气运动,氧的传速速率和消耗量大大提高。芦苇床交替被充满水和排干,极大地提高了处理效果。1.2人工湿地的构成与净化机理1.2.1具有透水性的基质目前广泛应用的人工湿地基质主要有沙粒、沙土、土壤和石块。基质一方面为微生物的生长提供稳定的依附表面,也为水生植物提供载体和营养物质,是湿地化学反应的主要界面之一。污水通过湿地时,基质通过吸收、吸附、过滤、离子交换或络合等途径去除污水的氮磷营养物质,酸碱度在其中起重要作用。1.2.2好氧厌氧微生物植物根区微生物可以净化水中污染物,甚至将有机物完全矿化。水生植物通过通气组织的运输,将氧气送到根区,从而形成根表面及附近区域的氧化状态,有机物在此被好氧微生物分解成CO2和水,有机氮化物被硝化细菌硝化。好氧微生物的活动促进了硝化,从而加强了湿地对重金属的吸附。在湿地的还原状态区域,有机物被厌氧菌分解发酵。1.2.3水生植物水生植物在人工湿地污水净化中起重要作用。香蒲、芦苇、灯心草等适应长期处于水饱和状态基质中生长的水生植物,自身具有较强的营养物质吸附富集功能,与其周边的原生动物、微生物形成各种小环境,为微生物的吸附和代谢提供了良好的生化环境,形成特殊的根际微生态环境,具有典型的活性生物膜的功能,对多种污染物有很强的吸收分解和富集能力。水生植物众多,在人工湿地技术中沉水植物系统还处在实验阶段。浮水植物主要用于氮、磷去除和提高稳定塘效率。目前一般所指的人工湿地都是指挺水植物系统[7]。植物的选择十非重要,选择时要注意:①耐污能力和抗寒能力强,又宜于本乡土生长,最好以本乡土植物为主;②根系发达,茎叶繁茂;③抗病虫害能力强;④有一定的经济价值,景观价值。如在深圳沙田的人工湿地中,纸莎草和美人蕉成为优先选择品种[8]。目前我国较有应用价值的水生植物包括香根草[9]、凤眼莲[10]、芦苇[11,12]、菹草[13]、