工濕地生活汙水處理技術全解析

如何進行水處理？

衡美水處理為您解析一種先進、實用的水處理技術——人工濕地生活汙水處理技術。

一、基本概念

人工濕地實質是一個綜合生態係統，主要應用生態係統中各個共生物種的能量和物質循環的再生作用，在促進廢水中汙染物良性循環的前提下，充分發揮資源生產潛力，獲得汙水處理與資源化的最佳效益，防止汙水對環境造成二次汙染。

人工濕地是由人工建造和控製運行的與沼澤地類似的地麵，將汙水、汙泥有控製的投配到經人工建造的濕地上，汙水與汙泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對汙水、汙泥進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉澱、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的作用。

二、人工濕地功能——淨化汙水

人工濕地（artifical wetland ,constructed wetland）用人工築成水池或溝槽，底麵鋪設防滲漏隔水層，填充一定深度的土壤或填料層，種植蘆葦一類的維管束植物或根係發達的水生植物，汙水由濕地的一端通過布水管渠進入，以推流方式與布滿生物膜的介質表麵和溶解氧進行充分的植物根區接觸而獲得淨化。人工濕地分為表麵徑流人工濕地和人工潛流濕地。

人工濕地與傳統汙水處理廠相比具有投資少、運行成本低等明顯優勢，在農村地區，由於人口密度相對較小，人工濕地同傳統汙水處理廠相比，一般投資可節省1/3—1/2。在處理過程中，人工濕地基本上采用重力自流的方式，處理過程中基本無能耗，運行費用低，汙水處理廠處理每噸廢水的價格在1元左右，而人工濕地平均不到2毛。

因此，在人口密度較低的農村地區，建設人工濕地比傳統汙水處理廠更加經濟。

人工濕地在農村地區的使用效果也優於傳統汙水處理廠，首先人工濕地使用純生物技術進行水質淨化，而汙水處理廠則使用化學方法，因此汙水處理廠在處理過程中會產生大量富含有害化學成分的淤泥、廢渣影響環境，而人工濕地則不存在二次汙染。其次人工濕地以水生植物水生花卉為主要處理植物，在處理汙水的同時還具有良好的景觀效果，有利於改造農村環境。另外，人工濕地還擁有可持續的經濟效益，在人工濕地上可選種一些具備淨化效果和一定經濟價值較高的水生植物，在汙水處理的同時產生經濟效益。

人工濕地的運行管理也比汙水處理廠簡單、便捷，因為人工濕地完全采取生物方法自行運轉因此基本不需專人負責，隻需定期清理格柵池、隔油池、每年收割一次水生植物即可。人工濕地中起主要處理作用的還是微生物，不是土壤的過濾作用，所以濕地設計中應包括防止濕地填料堵塞問題、植物死亡問題和過冬問題。人工濕地服務年限一般按照10-15年計算，也就是說設計比較完善的濕地係統15年以後才需要清理填料床，達到服務年限的人工濕地係統在清理填料床後，即可重新投入使用。另外，人工濕地的建設周期短，建設一座傳統汙水處理廠和完成相關管道的鋪設往往需要一年以上，而人工濕地的平均建設周期在3個月以內，因此建設人工濕地見效更快。

結論：在人口密度較低、汙染排放較少的農村地區，“人工濕地”生活汙水處理設施有很多優點，該處理設施充分利用農戶住房周邊的地形特點，因地製宜、實施簡單，可造在住宅旁的空地上，也可利用水塘以及公園的景觀池改造；規模可大可小，可以二三十戶家庭共用一塊，也可以一戶人家造一塊；投資少，維護方便，且占地麵積小，配合種植水生植物，還可達到美化景觀的效果。  

三、技術原理

人工濕地汙水處理技術的原理是通過人工建造和控製來運行與沼澤地類似的地麵，將汙水有控製地投配到濕地上，使汙水在濕地土壤縫隙和表麵沿一定方向流動的過程中，利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對汙水進行處理的一種技術。其生態係統的作用機理包括吸附、滯留、過濾、沉澱、微生物分解、轉化、氧化還原、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的其他作用等。

四、係統分類

人工濕地處理係統可以分為以下幾種類型：自由水麵人工濕地處理係統、潛流型人工濕地處理係統、垂直水流型人工濕地處理係統等。

係統去除的汙染物範圍廣泛，包括N、P、SS、有機物、病原體等。在進水濃度較低的條件下，人工濕地對BOD5的去除率可達85%～95%，COD去除率可達80%以上，出水中BOD5的濃度在10mg/L，SS小於20mg/L。廢水中大部分有機物作為異樣微生物的養分，最終被轉化為微生物有機體、CO2和H2O。

五、技術特點

人工濕地處理係統同時具有緩衝容量大、處理效果好、工藝簡單、投資少、運行費用低等優點，非常適合中、小型村莊生活汙水的集中處理。

1、人工濕地處理係統可以分為以下幾種類型：

（1）自由水麵人工濕地處理係統；

（2）人工潛流濕地處理係統；

（3）垂直水流型人工濕地處理係統。

2、人工濕地優點

人工濕地汙水處理係統是一個綜合的生態係統，具有如下優點:

（1）建造和運行費用便宜；

（2）易於維護,技術含量低；

（3）可進行有效可靠的廢水處理；

（4）可緩衝對水力和汙染負荷的衝擊；

（5）可提供和間接提供效益,如水產、畜產、造紙原料、建材、綠化、野生動物棲息、娛樂和教育。

3、人工濕地不足

（1）占地麵積大；

（2）易受病蟲害影響；

（3）生物和水力複雜性加大了對其處理機製、工藝動力學和影響因素的認識理解，設計運行參數不精確，因此常由於設計不當使出水達不到設計要求或不能達標排放，有的人工濕地反而成了汙染源。

另外，據已有數據,當上下表麵植物密度增大時, 人工濕地係統處理效率提高,在達到其最優效率時,需2~3個生長周期，所以需建成幾年後才達到完全穩定的運行。因此，人工濕地技術最大問題在於缺乏長期運行係統的詳細資料。

總的來說, 人工濕地汙水處理係統是一種較好的廢水處理方式，特別是它充分發揮資源的生產潛力,防止環境的再汙染,獲得汙水處理與資源化的最佳效益，因此具有較高的環境效益、經濟效益及社會效益,比較適合於處理水量不大、水質變化不很大、管理水平不很高的城鎮汙水,如我國農村中、小城鎮的汙水處理。人工濕地作為一種處理汙水的新技術有待於進一步改良，有必要更細致地研究不同地區特征和運行數據以便在將來的建設中提供更合理的參數。

六、適用範圍

1、人工濕地汙水處理技術易受氣候條件影響，南北差異較大，北方大部分地區冬季溫度較低，難以維持生態係統的正常運行或保證汙水處理效果。因此在選用該技術時，要選取合適的植物，並且要充分考慮項目地植物過冬問題。

2、該處理技術適用於農村集中式和分散式汙水處理，根據各地土地充裕情況、居住方式和經濟狀況而定。對於居住較為分散、土地寬裕的村莊，可選用分散式處理方式，以戶為單位，充分利用農村零星空地，建設小規模濕地處理係統，可同時滿足淨化汙水和美化環境的效果。集中式處理係統，更適宜於居住集中、土地有限的農村，尤其是撤村並鎮和新建的農村社區，各戶將汙水通過管網或溝渠排入處理係統集中處理。

3、該技術對於項目地地形條件的要求較為寬鬆，設計時可因地製宜。

七、注意事項

采用人工濕地處理技術，主要注意以下幾點：

1、人工濕地處理技術必須做好防滲係統，對於農村地區濕地防滲可采用土工膜或三灰土夯實等簡易實用的方法。

2、人工濕地植物的選取。濕地植物是濕地處理係統最明顯的生物特征，它是人工濕地的主要組成部分，在汙水處理過程中起著重要作用。濕地植物選取時應因地製宜，綜合考慮植物的以下特征：耐水、根係發達、多年生、耐寒、吸收氮、磷量大、兼顧觀賞性和經濟性、要盡量選擇當地的土著種。目前，常用的有蘆葦、香蒲、菖蒲、美人蕉、風車草、彩虹鳥、水竹、水蔥、大米草、鳶尾、蕨草、燈芯草等。

3、人工濕地植物栽種初期的管理主要保證其成活率。濕地植物栽種最好在春季，植物容易成活。如果不是在春季栽種而在冬季，應做好防凍措施，在夏季應做好遮陽防曬。總之，要根據實際情況采取措施以確保栽種植物的成活率。

4、植物栽種初期為了使植物的根紮得比較深，需要通過控製濕地的水位，促使植物根莖向下生長。

5、做好日常護理防止其他雜草滋生並及時清除枯枝落葉，防止腐爛汙染。

6、對不耐寒的植物在冬季來臨之前要做好防凍措施或及時收割。

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