人工湿地污水处理技术研究
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作者:杨美荣
摘要：湿地是由水陆相互作用形成的自然综合体，同时也是自然界中具有生物多样性的生态景观，被誉为“自然之肺”“文明的发祥地”，我国是世界上湿地资源最为丰富的国家之一，其湿地面积仅在加拿大、美国及俄罗斯之后。近年来过度耗水、任意排放污染物、气候暖干化等问题严重，使得我国湿地面积不断退化，为了有效保护湿地，各地纷纷建立起湿地自然保护区，此举不仅可保护自然湿地，同时还可构建人工湿地，为人类造福。本文从不同角度对人工湿地污水处理技术进行了深入分析与探究。
关键词：人工湿地;污水处理;持续发展
中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2020.25.072
1人工湿地的概念
所谓人工湿地实质上指的是一种人工方式建設形成的湿地系统，该系统能够形成对污水、污泥的有效净化处理，而在该系统之中植物属于十分重要的组成部分，在人工建设中需依据实际情况构建不同类型的植物，这样才能将人工湿地的作用发挥出来。依照植物的类型进行分类，在建设的过程中可以建立浮游植物、沉水植物、挺水植物等类型，实现对人工湿地系统的全面布局，使不同水位的污水都能够得到有效净化。故，在实际设计中可应因地制宜、以本土植物为主的原则，在湿地环境中搭配合适的植物类型，从而最大化发挥人工湿地的净化效果。
2优势与不足之处
人工湿地在实际应用中表现出较多的优势与不足之处，如在优势上存在应用成本较低、有助于水生态环境的保护，但其存在的缺陷是污水净化能力较为有限，受气候环境的影响较为严重，难以在实际应用中发挥出较为理想的效果。
2.1优势
2.1.1成本较低
与传统污水处理技术相比，人工湿地污水技术在成本上存在较大优势，与此同时这项技术维护起来也比较方便，可对污水进行集中处理，有效节约资源。这项技术共分成两部分，分别为人工基质与水生植物，前者组成部分包括沙砾与土壤等;后者需以植物为介质净化污水，对于不同水质的污水而言，不同植物的处理效果自然也存在较大差异，因此只有将人工基质与水生植物结合起来，对其进行有效分配，这样才能达到更好的人工湿地处理污水技术，最终达到最佳的污水净化效果。
2.1.2保护环境
植物在人工湿地中是必不可少的，各类水生植物生长在湿地中均可起到很好的净化效果。人工湿地地域达到了一定程度之后，水生植物也会生长至一定规模，其作用可比做城市中的绿化带，在环境保护方面起到有效作用。城市中的环境无比嘈杂，植物为在城市中生活的人们提供一方净土，是一份非常难得的自然资源。
2.2不足
2.2.1超出能力承载
在污水处理工作中，人工湿地起到了重要作用，随着去污工作的推进，由去污造成了大量污染物，但是随着使用湿地强度的增大，这些污染物的数量也不断增多，而设计者在对这项技术进行研究时，很难对多种因素进行综合考虑，一旦污染物数量超出预期，那么以后的修补将不能与其相协调，从而引发人工湿地运行不畅的问题，这样不仅不能达到及时处理污水的目的，提供时还会对其自身的长远发展造成影响。
2.2.2节气影响
从某种程度上来说，水生植物决定了处理污水的效果，而水生生物是按照季节性而生长的，在北方温度较低的地方，特别是在冬季，水面普遍结冰，因此湿地亦会结冰，这无疑会对湿地的运行造成不利影响，对污水处理效果造成不利影响。
3人工湿地污水处理技术的应用
目前人工湿地污水处理技术已从最开始处理生活污水逐步拓展至各领域。下面就主要从生活污水、橡胶废水、养殖废水及油田废水等方面对人工湿地污水处理技术的应用进行深入分析。
3.1生活污水处理
近年来我国城市化进程逐步推进，这种情况下城市也随之产生了大量的生活污水，生活污水排放量也明显增加。大量操作经验显示，运用传统技术处理氮、磷等营养物质的效果不佳，同时其基建需较大投资，且需较大资金投入到运行之中，然而人工湿地技术的投资较少，运行维护亦比较方便，效果也比较好，为解决好传统技术存在的问题，人工湿地处理技术为其提供了崭新的途径。目前国内针对人工湿地处理生活污水已提出了很多方法，这些方法经多次测试目前已投入应用。例如，间歇流的运用可缓解植物根系释放氧气不足的问题，因此可运用间歇流人工湿地去除污染物，充分发挥其处理性能。同时，大量实验证明，对三级串联垂直流人工湿地今习惯改进后，可对二级出水行深度处理，研究结果发现，人工湿地可有效净化城市生活污水，可有效确保出水水质的净化效果。
3.2养殖废水处理
牲畜排泄物与冲洗水混合而成的物质即为养殖废水，所以此类废水中的有机物、氮磷及高悬浮物含量较高，经常会散发出很大的臭味，是一种浓度较高的有机废水，现采用复合垂直流人工湿度对含高浓度氮磷、有机物的养殖场污水进行处理。研究结果显示，在硝化反应进行的过程中，其pH值在逐渐降低，引入部分氧气之后，循环出水可延长污染物附着在植物根系微生物二者接触的时间，从而使去除污染物的效果得到提升。
3.3橡胶废水处理
浮胶颗粒、橡胶乳清、脂肪、糖类、植物蛋白等有机污染物均存在于橡胶生产废水之中，在橡胶生产过程中，大量甲酸、氨水被释放出来，因此废水之中污染物具有较高含量，如运用潜流式人工湿地处理技术对橡胶废水进行处理，可对COD与BOD5等污染物进行较好的处理，同时系统存在较强的耐冲击负荷性，且出水水质亦比较稳定。
3.4油田废水处理
常用于油田废水处理的技术有三种：一是超稠油废水可使用自由表面流芦苇湿地进行处理，经处理后，可明显减小超稠油废水对污染造成的污染，同时亦不会对芦苇生长造成任何损害;二是炼油废水可运用芦苇、蒲草与香根草等搭建的人工湿地进行处理，实验测试证明，搭建的人工湿地可于前期对炼油废水进行有效净化，其净化效率较高，特别是对氨氮等，但其净化效果亦会随着时间的推移出现一定程度的下降，最终其程度会处于较为稳定的状态;三是采油污水可运用人工湿地与工厂式生物处理相结合的方法进行处理，目前该项技术亦已投入应用，达到了非常明显的净化效果，并且其系统运行亦会处于比较稳定的状态之中。 3.5造纸废水处理
在造纸废水处理工作中，人工湿地也能够在其中起到较为良好的效果。人工湿地中存在的基质微生物在物理、生物与化学三者之间具有较好的协调作用。在其作用之下，能够有效发挥出过滤、植物吸收、分解微生物以及过滤等作用，可对造纸废水进行高效净化，同时，生态系统之中生物微循环亦可对造纸废水进行无害化处理。
4人工湿度的发展前景
湿地是一项综合性系统，体现为生物多样性与较强的生态功能，人们将其称为“物种基因库”“自然之肾”等，湿地在陆地、河水之间存在，是非常重要的自然资源，也为生物提供了主要生存环境。我国人口比较密集，中小城市发展速度非常快，受到资金、技术有限性的影响，很难及时解决经济发展过程中出现的水污染問题。然而大型污水处理厂需较高的运行成本，在污水处理过程中，在多实例下人工湿地生态系统自身强大的优势得到了展示，同时其投资较低、维护方便等特点符合目前我国节能环保的政策，此技术在实际应用中具有较为广阔的应用前景。
5结语
综上所述，人工湿地是一项非常重要的污水处理技术，该技术体现为可持续发展的特点，最开始人工湿地的功能主要体现在生活污水处理之中，现这方面的污水处理技术已得到了广泛应用，已获得了非常好的效果。虽然污水处理过程中人工湿地的应用依然存在大量问题，但是随着人们逐渐树立起环保意识，加上人工湿地处理技术水平不断提升，人工湿地污水处理技术以后必然会在各个领域中发挥出其重要作用。
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