试论城镇生活污水治理中人工湿地的运用

试论城镇生活污水治理中人工湿地的运用

闫林霞

深圳市利源水务设计咨询有限公司  518300

摘要：近年来，随着城市化进程和工业的快速发展，水污染现象日益严重，不仅破坏了水体生态环境，也对人类健康造成了危害。因此，需要寻找一种简单有效的水处理技术。人工湿地作为一种新型的生态污水净化处理技术，因其具有处理效果好、工艺简单、运行投资低、维护方便等特点，在水处理领域得到了广泛的关注和应用。本文主要探究了城镇生活污水治理中人工湿地的运用及建议，以供参考。

关键词：城镇生活污水；人工湿地；运用

引言：人工湿地处理技术的有效应用，对净化城镇生活污水、优化水质品质发挥了积极有效的促进作用，对确保生态系统平衡，优化城镇居民生活环境具有重要的现实意义。

一、对人工湿地的主要概述

所谓人工湿地，主要是指由人工建造的与沼泽类似的地面，并且由人工进行操作控制，人工湿地是一个综合性较强的生态系统，它的主要工作原理是通过生态系统中物质循环再生的原理，利用其促进物质良性循环的方式，使物质资源发挥再生的潜力，进而防止对水资源的再次污染，将所污染的水资源进行净化，并使其有可再利用的功能，获得双赢。

人工湿地主要是通过几种透水性能较好的基质，水生植物、微生物、土壤和水组成的，各个部分都有其自身的功能，并且相互作用，然后通过物理、化学等共同机制进行过滤、吸附、沉淀等途径来实现对污染物质的分解、净化、再利用。

二、人工湿地技术的净化原理

第一，悬浮物去除。探析人工湿地技术的净化原理，即依托湿地内的水体、植物、微生物等，通过一系列的物理及化学反应，对水中的悬浮物及有机金属离子进行沉淀、过滤及吸附，并达到去除污染物的目的。通常情况下，湿地系统会在湿地进口处完成悬浮固体的祛除，该过程采用物理方式进行。究其原因，悬浮固体在与基质、植物根茎等发生碰撞时，就会被过滤掉。

第二，降解与脱氮。在湿地系统中，当水中的可生物降解颗粒性有机物经过沉淀及过滤后，溶解性有机物就会传至植物根茎的生物膜上，并依托不同浓度的溶解氧，通过好氧、厌氧等路径，对之进行降解。在湿地系统中，探析氮的存在方式，即为有机氮和氨氮，若要去除氮，就要发挥微生物的氨化、硝化及反硝作用，对其进行去除。在低负荷人工湿地系统中，若要发挥脱氮的作用，就要把控植物的吸收与收割。

第三，低负荷脱磷。与之脱氮相似，若要发挥脱磷作用，只有在低负荷人工湿地系统中，植物的吸收与收割，才会产生一定的脱磷效果。同时，微生物会吸收一些磷，但死亡时又会释放出一些，若采用该方式脱磷，并没有太大意义。探析脱磷的主要方式，应采用金属离子去除及基质吸收沉淀，前者发挥了植物吸收与生物聚集的作用，后者在沉淀后将与金属离子形成硫化物，并沉积下来。

第四，去除有机物。基质通过对不溶性有机物的沉降和过滤以及对可溶性的吸附都是去除有机物的方式。污水中含有大量的SS、CODD等污染的潜流湿地，可以按照水力停留的情况以及出水水质等因素，选择适当的基质。在进行基质构建中，一定要按照当地不同的污水情况和生态环境状况选择适当的，去污效果较好的基质。

三、城镇生活污水治理中人工湿地的运用

1、表面流湿地处理技术

该技术主要是指在生活污水的填料表面制造漫流，可以显著提升湿地系统的生活污水处理能力。对于表面流湿地处理技术来说，具备显著的被动处理性，表面流湿地系统中的氧由植物根系传输或者植物光合作用产生。和其他人工湿地技术相比，表面流湿地处理技术具备更为低廉的成本，系统建设及操作更为简便。但是在实际的生活污水处理中，需要占据较大的面积，很容易受到天气因素的影响，从而降低生活污水处理效果，这一问题大大局限了表面流湿地处理技术的应用范围。

2、水平潜流湿地处理技术

该技术主要是指在多个填料床中添加相应的机制及防污染物渗透层，实现农村生活污水的有效处理。水平潜流湿地处理技术可以有效避免生活污水对居民区附近水源造成污染，从而改善农村地区的生态环境。对于水平潜流湿地处理技术而言，其中的氧主要来自于植物运输，通过竖向氧气补偿，实现生活污水的处理。但是在实际的农村地区生活污水处理过程中，因为人工湿地的氧补偿量相对较低，再加上植物根系的反应净化效果偏低，很容易导致生活污水中的有机物质得不到有效处理。因此，在应用水平潜流湿地处理技术进行生活污水的处理时，需要在填料床的两侧设置一定面积的砾石区，确保有机污染物可以得到有效处理。

3、垂直流湿地处理技术

该技术主要是在湿地表面按照纵向的方向，流向填料床的底部区域。对于垂直流湿地处理技术而言，其中的氧由湿地植物传输以及大气扩散获得。在农村地区的生活污水处理中，垂直流湿地处理技术可以有效去除掉生活污水中的氮磷等有害物质，显著提升农村地区的生活污水处理效果。和其他污水处理方式相比，垂直流湿地处理技术的建设及管理的费用相对较低，而且在生活污水处理过程中不会产生二次污染，可以妥善解决农村地区存在的财政部门资金短缺及水污染严重等问题，可以缓解农村地区财政部门的压力，有助于农村地区的经济发展。但是在实际的生活污水处理过程中，垂直流湿地处理技术的操作难度较大，而且在生活污水综合处理方面较为薄弱，不仅会受到天气因素的影响，还会受到温度的影响。

四、在污水处理中人工湿地技术的相关建议

1、明确植物类别以及划定湿地尺寸

规划湿地床的阶段中，工作人员需要考量污水的状况、现实的地形、适宜生长的物种等，进而明确设计的深度，为植物的根系发展、污水的净化处理提供良好的氧气环境。确定湿地生长植物的过程中，应全面考量植物的生长水平与耐污能力，同时应把握一定的经济性以及景观美化性。目前，城镇生活污水处理中经常采用芦苇作为主要的湿地植物，这是由于芦苇体现了较强的存活性，其根系更加发达壮实，而且体现了良好的吸氧功能，可对城镇生活污水达到良好的净化处理效果。在规划人工湿地坡度的过程中，工作人员应依照填料种类进行明确，具体的坡度应控制在2%～8%之间。另外，水力传输效率以及湿地床的尺寸也会对城镇生活污水处理效果形成鲜明的影响。为此，可将传输的时间把控在30min之内。如果长度太长，较易令人工湿地发生死区问题，同时会增加水位调节的困难性，对植物的生长发展较为不利。因此，通过实践分析，应将长度比合理地控制在低于3∶1的标准，这样一来，可全面提升湿地环境之中的水流品质。

2、重视湿地管理养护

人工湿地污水治理效果与湿地植物状态息息相关，即绿植生长趋势好、密度大，其污水净化能力则越强，净化效果越佳，反之，如果绿植生长势态不佳，覆盖率不达标，污水净化效果也不明显。因此，在人工湿地污水治理中，必须重视湿地植被管理工作，做好绿植养护、杂物清理工作，确保水体表面干净，保持水体的透明度，保障沉水植物能够进行光合作用，为植物生长提供良好的环境。例如，根据水生植物生长周期，相关部门可以派遣专业的管理人员，定期清理湿地环境、打捞坏死植物，疏通淤泥堵塞区域，确保基质过滤效果。

五、结束语

综上所述，人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的半生态型污水处理系统，具有投资运行费用低、能耗小、处理效果好、维护管理方便等优点。同时，人工湿地对改善环境和提供环境质量有明显的改善作用，增加了植被覆盖率，保持生物多样性，实现人与自然的和谐，减少水土流失，改善生态环境。

参考文献

[1]潘文琛，毛建斌.人工湿地在城镇生活污水治理中的应用[J].环境与发展，2018，30（04）：81-82.

[2]陈晨.人工湿地技术在污水处理与水环境保护中的应用[J].绿色环保建材，2018（10）：216-218.