摘要：人工湿地根据水面的位置可分为两种类型：表面流人工湿地和潜流人工湿地（sub-surfaceFlowConstructedWetlangds,SSFCWs)分为水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。水平潜流人工湿地（HSSFCWs）于20世纪60年代由德国的KahteSeide）开创。当前，潜流人工湿地污水处理系统最普通的设计是水平潜流人工湿地，但目前潜流人工湿地(VSSFCWs)越来越流行。
关键词：人工湿地；污水处理；
1概述
根据我国现阶段的基本国情和传统污水生化处理工艺存在的诸多问题，如基建投资大、设备及其运行费用高、专业管理要求高等。更是迫切需要研究出高效、节能、环保的新型污水处理工艺来满足需求。潜流式人工湿地作为一种高效、节能、环保的污水处理技术，不仅低成本、低投入、易管理而且可持续和稳定运行，正好符合本阶段我国的基本国情和环保政策，更是对一个发展中国家水环境的改善、生态环境的保护、水资源的再生利用、经济的可持续发展和建设和谐文明社会都有着重要的历史意义和现实意义。
2国内外人工湿地污水处理技术现况
2.1自由表面流式湿地系统
自由表面流式湿地类似于沼泽，污水以较慢速度从湿地表面流过，与污水接触面积较大，停留时间较长，因而对悬浮物(SS)、有机物去除效果较好。另外，藻类、浮游植物沉积物构成的好氧—厌氧环境，易于硝化—反硝化，为脱除氨氮提供了有利条件。
2.2水平潜流式湿地系统
水平潜流式污水在填料层表面下，从一端水平流过填料床，充分利用了填料表面生长的生物膜和丰富的植物根系，处理效果受气候影响小，保湿性好。与自由表面流式人工湿地相比，水平潜流式人工湿地的水力负荷和污染负荷大，对五天量生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)、悬浮(SS)，重金属等污染指标的去除效果好，且很少有恶臭和滋生蚊蝇现象，是目前国际上研究和应用较多的一种湿地处理系统。它的缺点是控制相对复杂，供氧有所不足，氨氮硝化效果不如垂直流人工湿地。
2.3垂直潜流式湿地系统
污水从湿地表面纵向流向填料床的底部，床体处于不饱和状态，氧料可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。该系统的硝化能力高于水平潜流湿地，可用于处理氨、氮含量较高的污水。其缺点是对有机物的去除能力不如水平潜流式人工湿地系统，落干、淹水时间较长。
3新型高效潜流式人工湿地污水处理技术论述
3.1创新型高效潜流型人工湿地技术简介
该技术实际上是一种高效潜流浸润式人工湿地污水处理方法，根据不同污水的水质有以下两种配置处理方式：一是：污水经过物理处理（污水经过一级预处理）后的污水通过双管布水器，进入由垂直潜流人工湿地和水平潜流人工湿地组成的一体化高效潜流浸润式人工湿地中；二是：污水经过初步生物处理（好氧池、厌氧池、曝气沉淀池等传统生化预处理）后，再进入高效潜流浸润式人工湿地系统，污水中的COD（化学需氧量）和BOD5（生化需氧量）基本上能得到有效去除。本技术具有独特的除氮效果。通过生物滤化床作用，湿地出水经排水渠，即可达到排放标准。
该技术特点是：
⑴通过特制的两层管使污水能均匀地与湿地填料充分接触，达到均匀布水、不短流，系统永不堵塞的目的；
⑵对污泥沉淀物质可进行定期反冲洗排出，使潜流式人工生态湿地污水处理系统能长期稳定、高效运行，延长了湿地处理系统的寿命。使用了该布水装置后，原本繁琐的污泥清理工作被大大简化，仅需在运行3~4年后对系统表面进行一次清理即可，时间为3天左右。并且清洗时系统还可以照常运行，解决了停运的问题。
3.2处理机理
该人工湿地技术对废水的处理主要是通过物理、化学和生物的三重协同作用。湿地系统借助植物根系对氧的传递释放，使其周围环境依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，通过微生物的硝化、反硝化作用将其去除，最终达到净化水质的目的。分别可以实现对有机物的去除；对氮的去除；对磷的去除。
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3.3关键技术
⑴高效潜流人工湿地工艺参数和水力布置
⑵布水器参数和结构形式
⑶多个工艺组合搭配(强化对污染物的综合去除效果)
3.4技术要点
⑴增强反硝化作用，提高脱氮效率；
⑵选用孔隙率低、水力渗透系数低的填料，并添加化学絮凝剂以确保除磷效果；
⑶采用双管布水装置、较大长宽比的湿地构型，可有效防止系统堵塞、短流；
⑷选择根系发达的水生植物，提高湿地系统综合治污效益；
⑸将水力停留时间(HRT)、水深和水力负荷设为最大值，使氮磷去除率达最优；
⑹运行方式采用潜流浸润式，使进水均匀地分布至填料床中部，减轻了填料床前端的负荷不均；
⑺根据处理对象、工程规模、地域环境、出水要求进行多种方式与湿地组合。如农村环境只需采用厌氧+潜流湿地工艺即可。而入湖、库水质要求达到地表水Ⅳ类或一级A标，则污水处理工艺采用厌氧+好氧+潜流湿地+表流湿地。水体生态恢复工程要求更高，除上述流程外，还添加了杀菌和除藻工艺。
4高效潜流式人工湿地污水处理技术的功能与经济分析
该高效潜流式人工湿地技术是一种新型的污水处理技术，适用于农村小城镇农业生活污水处理、公园景观生态建设、河流湖泊治理、入湖污水拦截、初期降雨预处理、水体生态恢复、工业废水、污水处理厂尾水的深度处理等。尤其适合于经济发展水平不高、能源短缺、技术力量相对缺乏的地区。
该处理系统运行主要依靠的是太阳能、生物能、重力能等生态型能源，土建施工简单，基本无耗能，机电设备少，无需配套管网建设，维护上只需清理进出水的渠道和管理作物，对运行人员技术要求不高。基建、运行费用仅为传统二级污水处理厂的1/10～1/2。由于系统运行过程中可产生相应收益(回用水、植物等)，依据实验得出的理论处理成本费用不会超过0.1~0.3元/吨•天和其他生化污水处理工艺相比较该高效潜流式人工湿地有以下特点：
（1）系统运行依靠生态能源，低耗能，无二次污染，绿色环保；
（2）基建投资省、运行费用低。运行简单可靠，维护保养量小，无须专人管理；
（3）具有良好的去污能力，N、P去除率均可达到60%～90%以上，普通二级污水处理厂仅为20%～40%；
（4）根据场地特征、出水水质要求和所处理污水的性质采取不同的工艺处理方法和湿地组合,强化预处理,真正做到因水制宜；
（5）采用复合型组合工艺的湿地对氮、磷的去除效果明显强于单级人工湿地处理系统，输氧量高，氧的利用律也高出水水质可达地表水Ⅲ类标准；
（6）出水回流，减少了硝态氮的积累，相对提高了氮的去除效率；
（7）专为该技术制做的双管布水器，可以解决系统运行中的短流、堵塞、布水不均问题，使系统高效稳定运行；
（8）高效潜流式湿地系统冬季去除效果也较为理想，受季节影响不大；
（9）占地面积小，处理一吨污水仅需四个平方，为普通表流的1/4；
（10）几种填料按比例配置的复合基质，活性吸附能力强，氮、磷去除率高。
6结论
人工湿地是国际将近20年发展起来的一种废水处理新技术，起步比较晚，成型比较快，具有极强的实用价值和可操作性。经过人工湿地系统处理后的出水水质可以达到地表水水质标准，作为一种深度处理方法，特别适合含高氮废水的处理，用途也非常广泛，有着广阔的市场前景，值得大力推广。
参考文献
[1]丁亚兰.国内外废水处理工程设计实例.北京:化学工业出版社，2004.
[2]伊武军编著.资源、环境与可持续发展.北京:海洋出版社，2001:33-36.
[3]吕炳南，陈志强.污水生物处理新技术.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2005.
论文作者:杨钧
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/20
标签：湿地论文; 潜流论文; 污水处理论文; 高效论文; 污水论文; 系统论文; 填料论文; 《基层建设》2019年第22期论文;