摘要：在我国日益走向繁荣昌盛的今天，我国农村发生了翻天覆地的变化，但在生态环境建设方面仍然存在一定的不足，农村生活污水处理就是一个较为突出的问题。未经净化处理的生活污水直接排放会污染河道水体和土壤，破坏原有的生态系统平衡。因此，如何有效地治理农村生活污水，是我国新农村建设不可或缺的重要内容。目前，农村生活污水处理技术中，应用最多的是“人工湿地”。
关键词：人工湿地；污水处理；研究现状；应用
引言
在我们国家的可持续发展的方针，在生态、绿色发展观的影响下以及在政府部门的支持下，众多乡镇污水处理厂的污水处理规模与污水处理能力都在一定程度上有所提升。
1农村生活污水选择“人工湿地”处理技术的优势
传统人工湿地技术填料布置不水平，导致水生植物生长不均匀，出水水质不稳定。而拼接式人工湿地是在传统人工湿地的基础上，对湿地的结构、填料、布水系统、集水系统、水生植物等进行有机拼接，模块之间相互独立，互不影响，可以根据实际的项目规模、项目用地形状等进行组合成为人工湿地。且拼接式人工湿地工艺具有以下优点：①湿地结构在PC构件厂加工成标准件，降低农村生活污水项目土建施工技术水平低、质量无法保障的风险；②湿地结构采用材质机械力高、化学稳定性强的新型材料，使用寿命长，后期结构渗漏风险大大减少；③采用水解酸化作预处理，一方面可以去除进水中的一部分SS，避免造成湿地基质堵塞，增加湿地填料使用寿命；另一方面可以提高污水的可生化性，降解部分有机污染物，减轻湿地处理负荷，并为湿地提供稳定的进水水质；④可以对填料堵塞的任一人工湿地进行清理，而不影响整个站点的正常运行；⑤可以在不同的站点用地形状进行拼接组合，减少征地困难；⑥湿地模块制作成模块化，不需要重型运输，非常适合山区交通条件差的污水处理站点。
2人工湿地研究现状
人工湿地是由人工建造、具有自然湿地净化功效并可以人工强化控制，是一种集物理、化学和生化反应于一体的污水处理体系，是通过铺设人工介质、种植植物和微生物培养，利用三者之间的物理、化学和微生物的协同作用，在一定程度上模拟自然湿地的生态工程系统。表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直流人工湿地是根据水流形态定义的三种类型的人工湿地，由其中两个或者更多类型的人工湿地可以组成复合人工湿地系统，这种系统被认为是一个比较新型而且去除效率稳定的人工湿地。从20世纪60年代开始，城市工业污水、生活污水、矿山酸性排水和农业径流等作为人工湿地的处理对象，开始在一些实验室得到研究和发展应用。70年代起，初步形成人工湿地废水处理技术，研究者们开始有目的地对天然湿地进行改造或者直接设计建造人工湿地系统。在人为控制下的湿地，其生态系统中生物种类得到极大丰富，而且处理废水的能力大大超过了自然湿地。在80年代末和90年代初，美国和英国先后举办了人工湿地研讨会，总结人工湿地在处理污水方面的经验，进一步提出了人工湿地的相关机理和确定一部分设计规范和数据，以供研究人员参考，这些说明人工湿地系统逐步进入专业环境科学技术领域。90年代以后，研究发展出各种类型的湿地处理系统，同时中国开始引进人工湿地污水处理技术，主要是研究人工湿地的净化机理，直到“七五”期间才具有一定的规模。目前现存的塘系统或者其他传统处理系统可以将人工湿地作为后续处理单元，可有效去除污水中的SS、NH 4+-N、P、BOD和COD。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然人工湿地对净化水质、改善水环境带来了巨大的贡献，且人工湿地系统具有资金投入低、操作简单、能耗低等优点，但在发展与应用过程中较多的问题开始凸显出来：（1）占地面积大，在建设人工湿地时，需要考虑选址的经济效益和环境效益的结合与统一；（2）易堵塞，导致系统处理条件恶化，污染物去除效果下降；（3）人工湿地研究过程中，与自然湿地相比使用的植物过于单一；（4）环境因素（温度、区域差异和气候特征等）、湿地运行工况（进水负荷、水力停留时间等）和系统设计类型等都会对人工湿地净化效果产生影响，而且关于人工湿地研究与应用中，缺少统一的对比标准，导致研究结果缺乏可比性。
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3.1复合垂直流人工湿地技术
近几年，我国逐步加强对人工湿地处理技术的探究，复合垂直流人工湿地处理技术目前已实现广泛应用，并且取得了良好的经济效益与社会效益。该技术进一步强化系统的进化功能，能够显著改善地表水质量，实现生活污水的达标处理和排放。该技术能够对污水进行综合处理，也可以因地制宜地进行分散处理。复合垂直流人工湿地系统运行十分稳定，即便在冬季也有较强的净化效果，工程运行费用较低，低于0.1元/t，是二级污水处理厂的1/6。该系统的日常维护管理只需要兼职人员，运维成本较低，管理便捷，可以有效应用于污水处理中。
3.2人工湿地污水处理
人工湿地建成后，通过引流的方式使散户的生活污水流经人工湿地。首先，污水在流经填料床和密集植被时，其内部大分子的颗粒状毒害物质经初步过滤沉淀于人工湿地基质当中。其次，通过植物根系的氧气运输在湿地植被根区形成了良好的氧化层，污水中的有机毒害物在氧化层区域与微生物发生好氧降解反应分解成水和二氧化碳。最后，通过人工湿地中的土壤、植物的共同作用吸附、同化、结合污水中的氮、磷等物质，使之发生沉底反应沉积于人工湿地基质当中，并最终完成该地区散户的污水处理。
3.3运用微生物的作用来处理污水
人工湿地系统不能缺少微生物，微生物的总含量能够直接决定整个系统现有的污水处理性能。象在微生物的作用下，污水含有的氮素物质与其他有机质都可以被成功降解，从而成功达到了污水净化以及维持湿地系统稳定的效果。在此前提下，关于微生物的配置应当注意限定微生物的总数以及种群比例，并且运用适当的技术方式来保证人工湿地系统能够顺利运行，进而发挥微生物在处理污水时的重要价值。对于不同种类的待处理污水而言，相应的微生物类型也应当体现差异性。经过相应的处理时间之后，技术人员针对微生物成分、微生物的总数以及种群类型就要进行适当地调整与更换，从而做到始终保持优良的微生物处理性能。在目前看来，关于微生物技术与人工湿地系统的有效结合已经能够达到较高的技术成熟度，从而适应了规模较大的污水处理。
3.4微生物在人工湿地中的作用
污水性质是影响人工湿地微生物特征的重要因子，而微生物在污染物去除以及物质能量代谢和转化过程中至关重要，此外微生物特征也是评价人工湿地功能的重要指标。反映微生物特征的参数主要包括：微生物数量、酶活性、代谢强度、群落结构等。微生物在好氧或缺氧的条件下可以通过生物降解作用去除有机化合物，此过程涉及到很多种类的微生物，例如异养细菌、自养细菌等。微生物脱氮作用包括氨化作用和硝化-反硝化作用，在微生物正常生理活动中有磷的参与，主要是通过微生物对磷的吸收和累积两种途径。
结语
人工湿地能够有效处理农村污水，提高污水治理效果，为农村环境保护做出突出的贡献。农村地形复杂，生态环境多样，而人工湿地处理污水，既不影响气候，也不会产生二次污染。所以，人工湿地处理技术具有良好的污水治理能力，可以改善农村水环境和生态环境。
参考文献：
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[2]刘明慧.人工湿地处理农村生活污水的应用研究[J].环境与发展，2018（4）.
[3]李志坤.人工湿地处理农村生活污水的应用探究[J].环境与发展，2018（8）.
论文作者:李文强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签：湿地论文; 微生物论文; 污水论文; 污水处理论文; 系统论文; 农村论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第28期论文;