人工濕地技術(shù)是為處理污水而人為地在有一定長(zhǎng)寬比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如礫石等)混合組成填料床,使污水在床體的填料縫隙中流動(dòng)或在床體表面流動(dòng),并在床體表面種植具有性能好,成活率高,抗水性強(qiáng),生長(zhǎng)周期長(zhǎng),美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物(如蘆葦,蒲草等)形成一個(gè)獨(dú)特的動(dòng)植物生態(tài)體系。
人工濕地污水處理系統(tǒng)是一種較好的廢水處理方式,特別是它充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境的再污染,獲得污水處理與資源化的最佳效益,因此具有較高的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益,比較適合于處理水量不大、水質(zhì)變化不很大、管理水平不很高的城鎮(zhèn)污水,如我國(guó)農(nóng)村中、小城鎮(zhèn)的污水處理。人工濕地作為一種處理污水的新技術(shù)有待于進(jìn)一步改良,有必要更細(xì)致地研究不同地區(qū)特征和運(yùn)行數(shù)據(jù)以便在將來的建設(shè)中提供更合理的參數(shù)。
根據(jù)濕地中主要植物形式人工濕地可分為:
1、浮游植物系統(tǒng):浮游植物主要用于N ,P去除和提高傳統(tǒng)穩(wěn)定塘效率。
2、挺水植物系統(tǒng):目前一般所指人工濕地系統(tǒng)都是指挺水植物系統(tǒng)。挺水植物系統(tǒng)根據(jù)廢水流經(jīng)的方式,可分為表面流濕地(SFW)、潛流濕地(SSFW)、立式流濕地(VFW)。表面流濕地和立式流濕地因環(huán)境條件差(易孳生蚊蟲),處理效果受氣溫影響較大以及對(duì)基建要求較高,現(xiàn)多不再采用。故人工濕地大部分采用潛流式濕地系統(tǒng)。
3、沉水植物系統(tǒng):其中沉水植物系統(tǒng)還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,其主要應(yīng)用領(lǐng)域在于初級(jí)處理和二級(jí)處理后的精處理。
人工濕地污水處理系統(tǒng)是一個(gè)綜合的生態(tài)系統(tǒng),具有很多優(yōu)點(diǎn)和存在的不足:
優(yōu)點(diǎn):①建造和運(yùn)行費(fèi)用便宜;②易于維護(hù),技術(shù)含量低;③可進(jìn)行有效可靠的廢水處理;④可緩沖對(duì)水力和污染負(fù)荷的沖擊;⑤可提供和間接提供效益,如水產(chǎn)、畜產(chǎn)、造紙?jiān)?、建材、綠化、野生動(dòng)物棲息、娛樂和教育。
缺點(diǎn):①占地面積大;②易受病蟲害影響;③生物和水力復(fù)雜性加大了對(duì)其處理機(jī)制、工藝動(dòng)力學(xué)和影響因素的認(rèn)識(shí)理解,設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)不精確,因此常由于設(shè)計(jì)不當(dāng)使出水達(dá)不到設(shè)計(jì)要求或不能達(dá)標(biāo)排放,有的人工濕地反而成了污染源。另外,據(jù)已有數(shù)據(jù),當(dāng)上下表面植物密度增大時(shí),人工濕地系統(tǒng)處理效率提高,在達(dá)到其最優(yōu)效率時(shí),需2~3個(gè)生長(zhǎng)周期,所以需建成幾年后才達(dá)到完全穩(wěn)定的運(yùn)行。因此,目前人工濕地技術(shù)最大問題在于缺乏長(zhǎng)期運(yùn)行系統(tǒng)的詳細(xì)資料。
人工濕地面積可視情況而言,可在市郊結(jié)合部,也可在污水處理廠出水的附近建造。一些人工濕地屬預(yù)處理型,在那些目前還不具備建造污水處理廠的城鄉(xiāng)結(jié)合部建造人工濕地,將生活污水排入,利用所種植物對(duì)其進(jìn)行處理,然后再排入自然水系,保護(hù)水體;還有些濕地屬于加強(qiáng)型,在污水處理廠附近建造人工濕地,將污水處理廠處理過的水引入,再經(jīng)過人工濕地的加強(qiáng)處理,提高其水質(zhì),然后排入自然水系,作為其補(bǔ)充水源。