摘要：污水处理是社会发展和生态环保的一个重要问题。由于水资源是不可再生资源，因此，相关的保护工作和污水处理是十分重要的。在污水处理方面，人工湿地污水处理技术可以起到良好的净化效果，并且成本低，发展前景广阔，受到广泛的欢迎。在人工湿地污水处理技术上，我国仍处在一个初级的发展阶段，受到技术、经济和现实环境的一些制约，需要加大相关的研究力度，使其在投入使用方面更加顺畅，发挥出强大的效果和作用，为我国生态环境的建设和水资源的循环利用提供帮助。
关键词：人工湿地；污水处理；技术
引言：
相比于传统的污水处理工艺，人工湿地污水处理工艺在工程造价、去污能力、运营成本方面具有较大的应用优势，但在其实际应用过程中，极容易受到气候条件变化、占地面积等因素的影响，这就需要结合我国实际发展情况，合理应用人工湿地污水处理技术，促进我国污水处理行业的持续发展。
1 人工湿地去污原理分析
1.1 人工湿地净化污水的原理
人工湿地的工艺原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折流动，或在床体表面流动。在不同材质、不同粒径配比的基质填料上种植特定的处理性能好、成活率高的净水植物，形成一个独特的动植物生态环境，对污染水进行处理，从而成为人工建造的、可控制的、工程化的湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，其中的污染物质通过沉积、过滤、吸附和分解等作用得到净化。
1.2 人工湿地污水处理技术的去污机理
1.2.1 对COD和BOD的去除机理
潜流型人工湿地最为显著的特征即为其对有机污染物具备相对强的降解能力。对于可溶性有机物，其能够通过植物根系中生物膜的吸收与代谢作用进行分解；对于不可溶有机物，其还能够通过湿地的沉积与过滤实现截留，从而被微生物利用。
1.2.2 对氮的去除机理
人工湿地主要是利用植物的吸附功能与离子的交换作用，特别是微生物的硝化功效与反硝化作用，以达到去除氮的目的。在湿地中，植物可经过氧气组织向根区输送氧气，在湿地内部产生连续的缺氧、好氧、厌氧状态，形成诸多串联的或者是并联的“A/A/O”处理单元，硝化与反硝化操作可同时进行，且还可有效降解复杂的有机物。
1.2.3 磷的去除机理
人工湿地对于磷的去除是在植物吸收、微生物去除、填料床的物理化学等的协同作用下完成的，其中，机制吸附与化学沉淀发挥主要作用。湿地土壤中磷的去除受到氧化还原电位（ORP）、pH值、Fe、Al、ca矿物、有机质以及土壤中磷本底值等因素的影响。污水中的可溶性磷酸盐能够通过植物的吸收、同化作用，合成ATP、DNA、RNA等有机成分，然后通过植物的收割去除系统中的磷。
1.2.4 重金属的去除机理
人工湿地主要是通过植物的吸收、微生物的富集、基质的吸附沉淀、金属离子与硫形成的硫化物沉淀，实现重金属的去除。在实际操作过程中，需要对人工湿地设置必要的前处理与后处理设施，以形成人工湿地污水处理系统。
2 人工湿地的应用
人工湿地技术处理污水目前已经从最初的处理生活污水拓展到各个领域的应用，下面我们将具体介绍人工湿地技术处理生活污水、养殖废水、橡胶废水、油田废水以及造纸废水等的方法。
2.1 生活污水
近年来随着我国城市化进程的加快，城市生活污水排放量也随之增加。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆传统的生化处理技术对氮、磷等营养物质去除效果不佳，且基建投资大，运行费用高，而人工湿地技术具有投资少、效果好、运行维护方便的特点，为综合解决上述问题提供了一条新途径。目前利用人工湿地处理生活污水国内已提出多种方法进行了测试并逐步投入使用，例如通过实验分析间歇流人工湿地对生活污水的处理性能，间歇流可以有效缓解植物根系氧气释放不足的缺点，从而达到污染物去除；另外采用实际实验证明，采用改进的三级串联垂直流人工湿地对城市污水处理厂的二级出水进行深度净化处理。结果发现，该人工湿地对城市生活污水深度净化效果显著，出水水质也达到了很好的效果。
2.2 养殖废水
养殖废水主要是牲畜的排泄物和冲洗水的混合物，所以污水中氮磷、有机物、高悬浮物含量较高，臭味大，是一种高浓度有机废水，通过对含高浓度有机物和氮磷的养殖场污水采用复合垂直流人工湿地进行处理，结果表明，随着硝化反应的进行，pH值降低；循环出水通过引入部分氧气，延长了污染物和附着于植物根系微生物的接触时间，提高了对污染物的去除率。
2.3 人工湿地处理橡胶废水
橡胶生产废水主要是浮胶颗粒、植物蛋白、橡胶乳清、糖类、脂肪等大分子有机污染物，同时由于生产过程有氨水、甲酸，导致废水中污染物含量很高，利用潜流式人工湿地处理橡胶废水，结果主要污染物COD、BOD5等去除率较高，系统耐冲击负荷强，出水水质稳定。
2.4 人工湿地处理油田废水
目前现有三种方法处理油田废水：第一，采用自由表面流的芦苇湿地处理超稠油废水，经过处理后的水大大减小了对土壤的污染程度，同时对芦苇自身的生长并没有产生损害；第二，采用香根草、蒲草以及芦苇等搭建人工湿地并进行处理炼油废水，经过实验测试证明，搭建的人工湿地在前期对炼油废水有很高的净化效率，尤其是氨氮等，但随着时间推移，其净化效果也随之出现一定程度的下降，然后逐步趋于稳定；第三，采用工厂式生物处理和人工湿地相结合的方法处理采油污水，目前也已经投入使用，达到了很好的效果，且系统运行也相对比较稳定。
2.5 造纸废水
人工湿地对于造纸废水的处理也有广泛的应用，因为它能够充分利用基质微生物植物这个复合生态系统的物理、化学和生物三重协调作用，通过过滤、离子交换、植物吸收以及微生物分解等来实现对造纸废水的高效净化，同时通过整个生态系统的生物循环实现废水的资源化和无害化。
3 人工湿地的发展前景
在我国中小城镇众多，人口密集，资金、技术有限，发展大型的污水处理厂有很大的困难，因此人工湿地技术在我国有着广泛的应用前景。早期，人工湿地主要用于处理城市生活污水，目前国内外许多学者或工程技术人员经过工艺改进或者与其他系统进行组合后用于农业面源污染、城市或公路径流、暴雨径流等非点源污染的治理。近10年来，一些研究者开始设计人工湿地处理工业废水，并认为人工湿地独特而复杂的净化机理使其在含重金属工业废水和难降解有机废水的处理中发挥重要作用。研究表明，水平潜流人工湿地对工业废水（含有蛋白质、多肽、氨基酸、碳氢化合物、植物油、有机酸、乙醇、乙醛和酮）具有良好的净化效果，系统对BOD的去除率达89%，对COD的去除率高达92%。一些学者在淀粉工业、制糖工业、食品工业和奶制品加工废水的处理中也得到了很好的效果，这些学者的研究工作肯定了人工湿地在处理高浓度有机废水时的高效性，从而进一步表明人工湿地在治理工业废水中也具有极大的应用潜力和使用价值，并为类似废水的处理提供了一条新途径。
结束语：
综上所述，人工湿地污水技术是一种低成本的污水处理技术，如果得到充分利用，则可以更好地体现出其带来的经济效益、生态效益以及美学价值。只是由于各方面的原因，人工湿地污水处理技术虽然在许多领域中成为了传统污水处理工艺技术的廉价代替方案，但由于人工湿地污水处理技术净化污水的机理非常复杂，仍然需要相关工作人员进行进一步的探讨。
参考文献：
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[3]张璐.人工湿地污水处理技术及应用前景分析[J].科技创新与应用.2017（25）
论文作者:汪华明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/11
标签：湿地论文; 废水论文; 污水处理论文; 污水论文; 技术论文; 植物论文; 污染物论文; 《基层建设》2018年第24期论文;