摘要：现如今，我国城市污水处理大多数仍是采用传统的活性污泥法，这种污水处理工艺成本高、能耗大，对运行管理的要求也非常高，因此对于一些经济实力有限的城市不是特别适用。相比之下，人工湿地处理工艺则有着十分明显的优势，积极开展人工湿地污水处理研究，开发更适合我国污水处理现状的人工湿地处理系统，具有十分广阔的发展应用前景。
关键词：人工湿地；小城市污水处理；应用
引言
人工湿地污水处理技术的应用可以有效排除城市污水中的含碳化合物、悬浮物、磷、含氮化合物等物质，现阶段，表面流人工湿地、潜流人工湿地、浮床湿地及浮床湿地是人工湿地技术应用的主要类型，通过定期收割植物、优化水力停留时间参数及清洗基质等管理方法，可以让植物应用问题、低温影响问题及堵塞问题得到解决。
1人工湿地的定义与分类
1.1人工湿地的定义
人工湿地是人工建造与管理的、类似沼泽地的湿地系统，它是充分利用自然生态系统中的生态自然平衡作用来实现区域污水自我净化的一种新型城市污水处理技术。
1.2人工湿地的分类
1.2.1按植物形式分类
根据湿地中的主要植物类型可以将人工湿地分为：浮游植物系统、挺水植物系统、沉水植物系统。目前，沉水植物系统类的人工湿地还处于研究阶段，浮游植物系统类人工湿地主要用于去除N、P等富营养元素，因此一般所说的人工湿地都是指挺水植物系统类人工湿地。
1.2.2按污水在湿地中水面位置分类
根据污水在湿地中的不同位置可以将人工湿地划分为：表面流人工湿地、潜流人工湿地以及垂直流人工湿地。
（1）表面流人工湿地
与自然湿地类似，污水从湿地床表面上流过，湿地水位较浅，通常在0.1m～0.9m之间，污染物的去除主要依赖于植物根茎发挥拦截作用以及植物根茎上的生物膜发挥降解作用。的来源主要依靠水体表面扩散、植物根茎的传输以及植物的光合作用，但是这几种传输能力都十分有限。
（2）潜流人工湿地
在系统中，污水在湿地床中部流过，因此可以较为充分地利用湿地中的填料，相对于表面流人工湿地，潜流人工湿地卫生条件更好。
（3）垂直流人工湿地
垂直流人工湿地的水流情况综合了表面流人工湿地与潜流人工湿地的特性，水流在填料床中呈自上而下的垂直流，床体处于不完全饱和的状态，可随着空气扩散或者植物传输进入湿地系统。
2小城市污水的特点
小城市污水的特点是由各方面因素决定的，由于小城市的人口数量少，因此一般情况下小城市的污水排放量在3000~30000m3/d。而小城市的农工业的发展水平会决定排放生活污水的比例，一般小城市之中的工业废水主要是以农业废水为主，这种水中氮和磷的含量比较高，但是没有特别污染环境的重金属和有毒物质，所以还比较好进行处理。
3小城市污水对工艺处理的要求
就目前来看，小城市的污水处理要求是因污水的主要特点和小城市本身的条件因素决定的。一是由于小城市的污水的水质水量上下波动较大，污水处理厂的规模也不是非常大，变化系数也比较大。为了提高我国小城市污水处理厂的处理工艺，在处理过程中应保证控制污水处理质量，降低污水处理运作费用，严格控制好污泥产量，尽量减少污水处理的二次污染，从而也可以降低污泥的处理费用。二是小城市相对来说比较缺乏专业的针对污水处理的工作者，因此处理的工艺应该简便易行、方便实用、维护管理轻松。
4人工湿地技术在城市污水处理中的应用
4.1表面流人工湿地的应用
表面流人工湿地的水面较为开阔，可以终止浮游植物、浮叶植物等，如图1所示。
图1表面流人工湿地处理技术
结合图1，结合基质类型，在实际应用中，为对流向进行控制、对渗漏现象予以避免，需要使用衬垫层与护坡。通过沉降、过滤、氧化及还原等环节可以净化流经湿地污水，表面流湿地和自然湿地较为接近，因此，表面流湿地往往会引来野生物寄居。一般情况下，在城市污水处理中，表面流湿地技术多被用为深度处理手段，除此之外，在地下水修复、矿井废水处理以及垃圾渗透液的处理中，这种技术的应用也可以取得良好效果，其投入建设、维持运行的成本相对较低，具有良好经济效益。
4.2潜流人工湿地的应用
4.2.1垂直潜流人工湿地
垂直潜流人工湿地处理技术可以让水平流湿地中氧气转移速率提高，可以让销化氨氮能力增强。最初阶段，垂直流人工湿地处理多是利用单管直接进水至湿地，以此来完成布水工作，现阶段，其布水形式已经相对丰富，如多点布水、上向流、潮汐流等。因这种技术具有较强的销化能力，因此，在处理垃圾渗透液、食品厂废水中多有应用，在城市生活污水的处理上很少应用这种技术。
4.2.2水平潜流人工湿地
在水平潜流人工湿地中，基质表面高于污水运行水位，污水运行水位直接接触湿地植物地下部分。
在水平潜流人工湿地中，包含植物、砾石基质以及多种水位控制装置及防渗设施，在应用此种技术时，因为并非直接暴露污水，让病菌传播可能性得到减少，同时，此种技术的应用可以在一定程度上防止蚊蝇出现。和表流湿地技术相比，水平潜流人工湿地处理技术的应用在建设费上相对较高，但是和其他污水处理技术相比，其投入成本中等偏下。现阶段，在小城镇污水二级处理和工业废水处理中，这种水平潜流人工湿地处理技术得到了较为广泛的应用，在水位之上的这种机制可以发挥出良好的隔离效果，和表流湿地相比，其保温作用更佳。
4.3浮床湿地的应用
浮床湿地主要指的是采用铺设支架方法在将水生植物种植在水面上，进而起到河水净化、污水处理的作用。除此之外，这种浮床湿地的应用还能对蓝绿藻生长给予一定抑制作用，具有一定美化城市的效果，在城市污染河流水质改善中得到了广泛的应用。但是，和其他处理技术相比，这种浮床湿地处理技术通常只能应用在污染相对较轻的河流中。
4.4复合湿地的应用
顾名思义，复合湿地就是结合多种人工湿地处理技术，让不同技术不足互补，让整体系统效果得到强化。如我国台湾地区就为处理城市污水问题、修复河流水质而在2010年修建了一座复合人工湿地，在此湿地系统中，包含了五个表流湿地，主要用为处理单元和野生生物生态保护区。在复合湿地系统中，通过添加生物与曝气的方法可以让其处理效果得到进一步提升。
5人工湿地在我国的应用前景
利用人工湿地对污水处理，作为一种全新的污水处理方式，无论是从投资方面，还是从日常运行费用方面考虑，都具有非常好的经济性，可谓是集环境效益、社会效益和经济效益于一体。但基于当前我国经济的发展水平，利用人工湿地处理污水过程中二级处理工艺和三级处理工艺的普及和推广还存在较大的难度。虽然我国地域辽阔，能够有效解决人工湿地占地面积大的问题，但在实际应用过程中，还应该尽量的节约土地，尽可能的选择荒废的地段来建设人工湿地。同时还要与当地实际情况有效结合，选择适宜的湿地系统和适宜的植物。充分的吸取和借鉴其他国家的成功经验和先进技术，从而使人工湿地能够更好的服务于我国的污水处理事业。
结束语
自改革开放以来，我国社会经济得到了迅速发展，但过去粗放型的发展也造成了较为严重的环境污染问题，如何处理城市污水、解决河流污染问题是重中之重。依靠化学、物理及生物的协同作用，人工湿地可以起到净化污水、处理污染的作用，同时，人工湿地本身具有一定生态修复功能，可以调节气候、提动水资源、净化空气。
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论文作者:张振峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
标签：湿地论文; 污水处理论文; 污水论文; 城市论文; 潜流论文; 植物论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第24期论文;