人工湿地污水处理技术篇1

[关键词]城镇；水污染；人工湿地

中图分类号：X79

文献标识码：A

文章编号：1006-0278（2013）08-167-01

一、简述我国城镇污水处理现状

目前，水污染在中国已成为不容忽视的重大环境问题。大量的湖泊、河流被污染，特别是流经城镇的河段污染更加严重。据统计，流经中小城镇的河段有36.2%为Ⅰ～Ⅲ类水质，达到Ⅳ至Ⅴ类水质的河段则有63.8%之多。以2004年为例，我国该年城市污水处理率达到了45.7%，而中小城镇的污水处理率只有11.2%。

伴随着乡村的小城镇化和小城镇的城市化的发展过程，将会出现一系列的环境问题。小城镇和大城市相比，具有以下特点：1.城镇接近于农村的环境，能够充分利用自然地形，如塘沟，洼地等作为处理场地；2.城镇人口规模小，污水处理量小，易于收集和灵活应用处理技术；3.城镇一般原有排水系统陈旧简陋，易造成内涝，污染地下水源；4.能够充分考虑与农业生产结合起来，如家用灌溉和农田堆肥。中小城镇不仅经济实力小，难以投入大量资金进行环境保护与生态环境建设，而且水资源与其他资源也比城市少。所以中小城镇既易受到污染，又没有很强的经济实力进行污染治理。

二、城镇污水处理新兴工艺

对于经济欠发达地区以及规模相对较小的城镇，迫切需要低建设费用、低运行管理费用、低操作管理需求，同时二次污染物排放少的污水处理技术，即环境友好型的“三低一少”污水处理技术。我国城镇污水处理“三低一少”技术在研究开发和工程运用方面已取得一些重要进展，特别是对人工湿地的研究应用越来越受到人们的关注。

（一）人工湿地

人工湿地是为处理污水而人为设计建造的、工程化的湿地系统。它是一种既经济可行又具有良好社会、环境效益的新型污水处理工艺。与传统污水处理工艺相比有以下优点：1.投资及处理费用低，处理效果好，能耗低；2.设备及工艺简单，操作管理容易；3.抗冲击负荷及适应水质能力强；4.生态和社会效益好，满足可持续发展的要求。其适合于我国经济不发达、操作及管理技术人员都缺乏而又急需污水处理的中小城镇。

1人工湿地的组成及除污机理

通过基质、微生物、植物三者的物理、化学、生物的协同作用完成污水的净化过程，强化了自然湿地生态系统的去污能力。基质作为人工湿地的骨架，也在污染物净化过程中发挥着重要作用。植物是其的重要组成部分，在其中的作用主要表现在3方面：（1）直接摄取利用污水中的营养物质，吸收富集污水中的重金属等有毒有害物质；（2）输送氧气到根区，提供根区微生物生长、繁殖和降解对氧的需求；（3）维持和加强其系统内的水力学传输。微生物在对污染物的吸附和降解中起着核心作用，其数量在一定程度上可反映人工湿地净化污水的能力。研究表明，微生物是其中有机物和含氮化合物脱氮的主要承担者，某些难降解的有机物质和有毒物质需要运用微生物的诱发变异特性，培育驯化适宜吸收和消化这些有机物质和有毒物质的优势细菌，进行降解。

（二）人工湿地在运行过程中存在的问题和解决措施

1冬季运行问题及其解决措施

虽然得到了广泛的应用，但在处理效率上还受很多因素影响，其中温度因素就限制了其在寒冷地区（特别是在冬季）的推广应用。针对在冬季低温地区运行效率的下降，国内外学者进行了研究。主要分为内部强化措施包括内部设计优化、运行优化和增加保温措施等；外部强化措施包括预处理措施强化和稳定塘深度处理强化等。

2堵塞问题

随着时间推移，湿地中部分营养物质会逐渐积累，湿地中的微生物也相应繁殖，再加上植物的腐败，若维护不当，很容易产生淤积、阻塞现象。这种现象不仅会影响水的流速，而且会影响水的复氧，从而影响到微生物的活性进而影响到处理效果。解决措施主要有5个方面：（1）选择合适的填料粒径及级配；（2）选择合适的湿地植物；（3）对进水进行预处理；（4）合理的进水；（5）更换湿地表层填料等。

人工湿地污水处理技术篇2

随着农村经济的发展，农民生活水平的提高，以及农村自来水的普及，卫生洁具、洗衣机、沐浴设施等走进平常百姓家。农村的人均日用水量和生活污水排放量急增，产生了大量生活污水；同时由于化肥的大量使用，减少了传统的农家肥的使用，造成农村生活污水失去了消化途径，使近年来农村生活污水的无序排放，成为农村环境的重要污染源。本文通过对我市现有的几种农村生活污水处理方法优劣的分析，结合工程实例，阐述分析A/0+人工湿地技术在农村生活污水处理中的应用。

目前瑞安市农村生活污水处理概况

农村建设现状。瑞安市位于温州地区中部，东临东海，南邻平阳县，西接文成县，北连温州市殴海区。2004年初开展生态市创建工作以来，瑞安市不断学习借鉴各地生态建设的成功经验，并结合本地实际，在生态创建过程中不断实践创新，生态市建设取得了可喜的成果。截止2012年底，瑞安市累计建成7个省级生态镇街，2个温州市级生态镇街，284个温州市级生态村。用于农村生活污水处理系统建设总投资约1亿元。

生态村建设是生态市建设的细胞工程，农村生活污水处理设施建设是生态村创建的必要条件，农村生活污水以往都是作为农田肥料来使用的，生活污水中的有机物在农田中被农作物吸收，转化为农作物的营养物质，很少流失到水体中去，因此，对环境影响不大。但是随着乡镇经济的迅速发展，城镇化进程的不断推进，广大农民生活条件的明显改善，农村生活污水的排放量不断增加。如若得不到有效处理，所造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安全隐患，还会加剧淡水资源的危机，使耕地灌溉得不到有效保障，危害农民的生存发展。因此，加强农村生活污水处理设施建设，避免因生活污水直接排放而引起的农村水体、土壤和农产品污染，是新农村建设过程中需要解决的迫切问题。

农村生活污水的特征。综合分析，农村生活污水具有以下几个特征：散而广，村庄分散的地理分布特征造成污水分散，难以收集；来源多，除了来自人粪便、厨房产生的污水外，还有家庭清洁、生活垃圾堆放渗滤而产生的污水；处理率低，未经处理的生活污水肆意排放，严重污染了农村的生态环境，直接威胁广大农民群众的身体健康以及农村的经济发展。

瑞安市现有各种农村生活污水处理技术优劣分析

目前，瑞安市农村生活污水处理工艺有好氧生物处理方法、沼气池技术、高效生物化粪池、地埋式无动力净化处理、人工湿地处理技术等，下面简单分析以上几种技术的优劣：

好氧生物处理方法。污水集中处理的方法多采用好氧生物处理，该处理方法运行可靠，处理效果好，但存在着基建投资大、动力消耗多、运行费用高、剩余污泥处理难等问题。

同时由于农村生活污水具有着面广且分散的特点，因此单纯的好氧生物处理方法不太适合农村生活污水的处理。

农村生活污水沼气池技术。生活污水沼气净化池在全国大部分地区得到了推广，它的优点是：不消耗动力、运行稳定、管理简便、剩余污泥少、还能回收沼气能源，建在绿化或菜地下，不占地，投资成本不高。

但从目前推广使用情况来看，生活污水净化沼气池在技术上也存在一定的问题。主要是：污水停留时间长，出水中部分指标未达排放标准等。

高效生物化粪池。该技术是在普通化粪池上加以改造形成的。其处理工艺也是利用厌氧微生物对有机质发酵、分解作用，达到污水的净化。

优点是：安装施工方便、快捷。建在绿化底下，不耗能。

缺点是：停留时间较长，不定期清掏污泥，造价稍高。

地埋式无动力净化处理装置。该处理装置的最大特点是增加了氧化沟，其他都和净化沼气处理池的工艺相同。增加氧化沟的目的是想对厌氧发酵后的污水进行氧化处理，使出水水质进一步提高。

其优点是占地面积小，出水水质有所提高。但其投资成本大大高于化粪池，并且出水水质效果不稳定。

人工湿地生活污水处理技术。人工湿地是通过模拟和强化自然湿地功能，将污水有控制地投配到土壤（填料）经常处于饱和状态且生长有芦苇、香蒲等水生植物的土地上，污水沿一定方向流动的过程中，在耐水植物和土壤（填料）的物理、化学和生物的三重协同作用下，污水中有机物通过过滤、根系截留、吸附、吸收和植物光合、输氧作用，促进兼性微生物分解来实现对污水的高效净化。

人工湿地按水流方式可分为潜流湿地和漫流湿地。按水流方向可将人工湿地又分为水平流湿地床和垂直流湿地床。

人工湿地处理生活污水具有效果好、投资省，运行费低等优点。但也存在着占地较大，冬天处理效果受一定影响的问题。

上述几种小型生活污水净化处理装置，既有各自的优点，同时也存在不少问题。如何选择一种处理效果好、造价低、运行管理方便的处理技术，是解决目前农村生活污水处理问题的关键。

A/O+人工湿地技术的应用及效果

随着瑞安生态市建设的不断深入，创建指标要求的不断提高，瑞安市生态办与有关专家联手研究推出了A/O+人工湿地技术处理模式，适用于乡镇中心区、人口密度大、污染排放量大的村级生活污水处理，该工艺结合了厌氧、兼氧、微动力、人工湿地等多种处理工艺，吨废水造价大约3000元。农村生活污水在A/O工艺处理下，有机物的去除效率比较高，生物过滤效果也很明显。其主要问题是对悬浮物、氨氮和磷的去除效果差一些。人工湿地对进水水质要求比较高，先去除生活污水中大颗粒杂质，避免引起湿地滤料的堵塞，而人工湿地去除氨氮和磷的效果却非常好。这两项技术在处理生活污水方面恰好能取长补短，将它们有机地结合起来处理效果非常好。

该技术的实例工程位于龙湖镇湖石村，符合该村各项条件要求：投入少，运行维护简单；有足够的场地建造人工湿地；湿地植物可以美化环境，符合校园整体景观的要求。

工艺流程说明。污水从格栅池隔离大块杂物后自流入沉砂池，对水量进行调节；然后自流入A/O池进行预处理，污水在A/O池内停留一定时间以便微生物对有机物进行充分的生物降解，并去除一定的量的污染物质；然后经过沉淀池之后，上清液流入潜流人工湿地，污染物经植物吸收以及微生物的作用被大量去除；人工湿地出水收集后进入集水池，达到一级标准排放（图表1）。

图表1工艺流程

各工段说明。格栅池：主要用于阻挡大块固体物质。沉砂池：主要用于均匀水质、调节水量。A/O池：主要功能是利用其中的生物填料增加表面积，增加活性细菌的附着，通过厌氧生物和曝气好养生物的代谢特性分解有机物。污水在此停留一定时间，以

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利于污水中的有机物得到充分降解。沉淀池：主要功能是使A/O池出水中的污泥和颗粒物质充分沉降，并且可以防止后续处理工艺中布水管的堵塞。人工湿地：人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物的三种作用。是人工湿地法处理污水的核心部分。湿地系统成熟后，填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时，大量的SS被填料和植物根系阻挡截留，有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被去除。湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，从而通过硝化、反硝化作用将污染物除去，实现达标排放。集水池：通过分布在人工湿地末端的集水管道自留入集水池，集水池中的水经过排放口后达标排放，通过对集水池的采样化验，最终可以判断人工湿地系统的运行情况。

处理效果数据分析。设计进水水质（农村生活污水）：

pH：6～9

CODcr：300～400mg/L

BOD5：100～250mg/L

SS：200mg/L

NH3-N：40mg/L

排放标准：经处理后的水需要达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准，见下表。

表1本工程执行的排放标准

处理结果预测：各污染因子处理效果预计如表2所示。

表2：效果预计（单位：mg/L）

出水水质监测。龙湖镇湖石村农村生活污水处理设施于2009年11月开始设计，2009年底开始建设，2010年初完成主体工程建设，并投入试运行，2010年2月对出水水质取样监测，数据如表3：

人工湿地污水处理技术篇3

关键词：人工湿地；农村生活污水；应用

中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：16749944（2013）04022703

1引言

人工湿地是利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化。其独特的净化效果不断为人们所认识，目前已发展成为一种较完备和独立的污水处理技术，并在世界范围内被广泛应用。

随着我国经济的快速增长、城市化进程的加快、农村生活水平的不断提高以及农村畜禽养殖、水产养殖和农副产品加工等产业的发展，村镇等农村生活污水、废水产生量与日俱增，这些污水未经任何处理就直接排放到江河、湖泊，使得水体污染越来越严重，因此，处理农村生活污水已迫在眉睫[1]。

2农村生活污水排放概况

2.1基本特征

农村生活污水的构成：农村居民排放的生活污水包括人粪尿及洗涤、洗浴和厨用废水等。相对城镇生活污水，具有分布散、污染物浓度相对较高、水量差异大的特点。

2.2水质特征

农村生活污水含有机物、氮磷营养物质、悬浮物及病菌等污染成分，各污染物排放浓度一般COD为250～400mg/L；NH3N为40～60mg/L，TP为2.5～5mg/L。

2.3水量状况

农村居民生活用水量受生活条件状况、生活习惯、节气等因素影响（表1）。据有关资料统计，居住比较集中、卫生设施和排水管网比较完善的村庄，生活污水排放量为总用水量的70%～90%。

表1农村居民生活用水量参考取值

村庄类型用水量/（L/人·d）经济条件好、室内卫生设施齐全120～150经济条件相对较好、室内卫生设施较齐全90～120经济条件一般，有简单的室内卫生设施80～100无卫生间和沐浴设备，主要利用地表水、井水洗涤60～90

3农村生活污水处理

农村生活污水处理就是通过物理的、化学的、生物的或生态技术将污水中对农村生活或环境中有害的污染物质进行清除、降解和无害化处理，使处理过的污水能够被人们所利用。

3.1处理原则

根据村庄所处区位、人口规模、集聚程度、地形地貎、排水特点和排放要求、经济承受能力等具体情况，采用适宜的污水处理模式和处理工艺。

（1）因地制宜，对集聚程度较高、经济条件较好、人口规模较大、有非农产业基础，处于水源保护区附近的村庄，宜通过安装污水管道收集生活污水，采用生态处理或常规生物处理等无动力或微动力生活污水处理技术集中处理后排放。对于人口规模较小、居住比较分散、地形地貌复杂和尾水主要用于施肥灌溉等用途的村庄，宜分散收集单户或多户生活污水采用简单的生态处理后排放。

（2）资源利用，充分利用村庄地形地势，可利用水塘和废弃的洼地，提倡采用生物生态组合技术实现污染物的生物降解和氮、磷的生态去除，以降低处理能耗和节约成本，结合当地的农业生产，加强污水的源头消减和尾水的回收利用。

（3）针对农村生活污水的特点，优先选用工程造价低、运行成本少、低能耗或无能耗、操作简单方便的处理工艺，且出水水质稳定可靠。

3.2处理流程

农村生活污水首先采用物理方法去除呈悬浮状态的固体污染物，然后使用化学的、生物的或生态的方法去除少部分固体物质、胶体物及溶解性物质。农村生活污水处理按照流程可分为3个阶段。

第一阶段预处理主要是去除呈悬浮状态的固体物质（SS），常用拦截、沉淀、过滤等物理方法，经过该阶段处理的污水，BOD能去除30%，但对其他物质处理效果不好，必须进行后续处理，三格式化粪池可作为第一阶段的处理单元。

第二阶段主要是去除以COD和BOD为主的呈胶体和溶解状态的有机污染物，常用接触氧化、生物滤池、氧化沟等生物处理方法作为第二阶段的处理单元。通过这一过程，有机污染物可以达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级或二级标准。

第三阶段主要是去除第二阶段未能有效去除的污染物质，包括未能降解的有机物和氮、磷能导致水体富营养化的可溶性有机物。常用方法有生物脱氮除磷、化学除磷、砂滤、活性炭吸附，人工湿地、氧化塘也可用于第三阶段，起到进一步去除氮、磷的作用。

4人工湿地处理工艺处理农村生活污水

的优势4.1人工湿地的概念及特点

人工湿地是近年来迅速发展的生物-生态治污技术，可处理多种工业废水，包括化工、石油化工、纸浆、纺织印染、重金属冶炼等各类废水，这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。人工湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力。废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留，进而被微生物利用；废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。

2013年4月绿色科技第4期

苗欢，等：人工湿地在农村生活污水处理中的应用探讨环境与安全

4.2人工湿地处理生活污水的优势

（1）“物理-生物-人工湿地”组合的生活污水处理技术工艺流程为：污水格栅井隔油池调节沉淀池厌氧消化池生物滤池填料池人工湿地排灌沟渠。这项工艺不需建设居住区外的排水管道，投资省。

（2）“物理+生物+人工湿地”可以分建或合建，利用河塘边坡、绿化地，不占或少占田地；人工湿地可与小区绿化有机结合，栽种观赏植物，成为小区的一个景观。

（3）人工湿地净化出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放控制标准》的Ⅱ级标准，可直接排入环境水体中，也可作小区景观水体的补充水，或用作农灌，在缺水地区是水资源循环利用的有效措施。

（4）人工湿地系统及其组合工艺不仅可以有效地去除氮、磷污染物，还可为各种生物提供良好的栖息地，同时湿地内的植物收获后还可获得一定的经济效益，适合我国农村应用，具有良好的应用前景。

5人工湿地处理污水工艺简介

5.1人工湿地污水处理工艺流程

人工湿地污水处理系统由预处理单元和湿地单元组成，通过合理设计可将COD、BOD、SS、原生动物、金属离子和其它物质处理达到二级甚至三级水平，预处理单元的主要目的是减少悬浮物、防止湿地填料堵塞，确保人工湿地系统的稳定性，增加湿地使用寿命[2]。处理能力设施包括格栅、沉砂池、沉淀池、稳定塘等。人工湿地系统工艺流程见图1[3]。

图1人工湿地污水处理系统工艺流程5.2人工湿地污水处理技术原理

人工湿地污水处理的工艺原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折流动，或在床体表面流动。在不同材质、不同粒径配比的基质填料上种植特定的处理性能好、成活率高的净水植物，形成一个独特的动植物生态环境，对污染水进行处理，从而成为人工建造的、可控制的、工程化的湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，其中的污染物质通过沉积、过滤、吸附和分解等作用得到净化。同时，人工湿地中的植物除了增加湿地基质的透水性，还能与周围环境的原生动物、微生物等形成各种小环境，通过氧的传递，形成特殊的根际微生态环境，这一微生态环境具有很强的净化废水的能力。

5.3人工湿地处理农村生活污水工艺简介

5.3.1厌氧池-跌水充氧接触氧化-人工湿地

（1）适用范围：适用于居住相对集中且有闲置荒地、废弃河塘，尤其适合于有地势差和有乡村旅游产业基础、对氮磷去除要求较高的村庄，处理规模不超过150t/d。

（2）处理工艺：见图2。

图2厌氧池-跌水充氧接触氧化池-人工湿地处理工艺（3）技术简介：该组合工艺由厌氧池、跌水充氧接触氧化池和人工湿地三个处理单元串联组成，具有较强的抗冲击负荷能力。核心技术-跌水充氧接触氧化技术，利用微型污水提升泵剩余扬程，一次提升污水将势能转化为动能，分级跌落，形成水幕及跌水充氧，无需曝气装置，在降低有机物的同时，去除氮、磷等污染物。

5.3.2厌氧池-滴滤池-人工湿地

（1）适用范围：适用于土地资源紧张或拥有自然池塘、居住聚集程度较高、经济条件相对较好和有乡村旅游产业基础的村庄，尤其适合于有地势差、对氮磷去除要求较高的村庄，处理规模不小于20t/d。

（2）处理工艺：见图3。

图3厌氧池-滴滤池-人工湿地处理工艺（3）技术简介：该组合工艺由厌氧池、滴滤池、潜流人工湿地三个处理单元串联组成。污水经过厌氧池降

收稿日期：20130312

作者简介：杨颖（1984—），女，陕西西安人，助理工程师，主要从事水污染治理研究。

低有机物浓度后，由泵提升至滴滤池，与滤料上的微生物充分接触，进一步降解有机物，同时可自然充氧，滤后水引入人工湿地或生态净化塘，进一步深度处理，去除氮磷，人工湿地出水外排。

6结语

人工湿地技术在农村的应用首先要结合农村自身的特点，坚持因地制宜的原则，同时要注重运用中的技术创新，在确保生态安全的同时，实现污水处理的最佳状态。另外，人工湿地技术是一项新兴技术，应用中还存在不少问题，如占地问题、处理效率受限问题、孽生蚊虫以及污染物的降解动力学研究问题，只有深入开展实验研究，才能让这一具有生态效益、经济效益和观赏性价值的新技术发挥更大的作用。

参考文献：

[1]聂会兰，顾宝群.新农村建设中生活污水处理对策[J].河北工程技术高等专科学校学报，2010，6（2）：1～4.

人工湿地污水处理技术篇4

【关键词】：人工湿地；污水处理技术；发展；应用研究

【引文】：加强对人工湿地污水处理技术的研究和发展应用的分析，将有利于更好地推进人工湿地武术处理技术在我国的应用，为我国水资源的循环利用和生态的保护提供强有力的技术支持。

1、人工湿地污水处理技术的应用优势

在污水的处理方面，传统的处理方式是二级生化处理，这种方式和人工湿地污水处理系统比起来存在一定的劣势。首先，从建设的成本来说，人工湿地污水处理系统充分利用了大自然原有的东西，因此成本低，并且维护保养工序简单。根据相关的统计可以发现，人工湿地污水处理系统的成本是传统二级生化处理成本的十分之一，在一些情况下，更是低于十分之一，因此推广使用人工湿地污水处理系统可以达到较好的经济效益。其次，从系统的成本上来看，人工湿地污水处理系统的主要组成人工基质可以有较多的选择。一般来说，土壤、细沙、石灰石等都是可以作为填充物的，并且不同的填充组成可以达到不同的净污能力，可以有针对性的选择使用。人工污水处理系统中还有一个重要的组成成分，那就是水生的植物。在水生植物方面，灯芯草、浮萍、芦苇、凤眼莲等都是不错的选择，它们对于氮、磷、无机物等都可以有较好的吸附净化作用。再者，根据相关的对比调查可以发现，人工湿地污水处理系统在进水量少的时候杜宇COD、氮、磷的去除率还是比较高的，尤其是磷，达到了90%以上。除此之外，对于农药、重金属的去除率也可以在90%以上，除无能力强，能达到较好的净化效果。

2、人工湿地污水处理技术应用的不足

在污水处理方面，人工湿地污水处理技术和传统的技术比起来是有着很大的优势的，但是也会存在一定的不足。首先，人工湿地污水处理技术的处理机制是比较特殊的，很容易受气候条件的影响。在人工湿地污水处理系统中，如果填料空间足够大，那么污水的淤积情况才能有效的降低，该系统需要较大的空间，是一般的污水处理厂的两到三倍之多，因此该系统一般需要建设在郊区。此外，人工湿地污水处理系统的净污效果也会受到水流时间的影响，时间越长，净污效果就越好。再者，人工湿地污水处理系统的去污过程是通过自身来控制和调节的，人工能进行干预的地方并不多。在一定的时间后，水体中的有机物、重金属和悬浮物等各种污染物会越来越多，使得微生物大量地繁殖。在这个时候，如果相关的维护工作不到位，就容易使得系统出现淤积的情况，水体的传导性被降低，从而使得对污水的处理效果也越来越差。在这样的情况下，定期对基质进行去淤处理也是十分必要的，是保证人工污水处理系统能够一直正常运行的一个重要环节。

3、人工湿地污水处理技术的发展

3.1发展的现状

人工湿地污水处理系统最先起源于德国，在西方一些发达国家应用较为广泛，但是在我国，人工湿地污水处理系统发展并不快。我国在二十世纪七十年代才开始关于污水处理的真正操作，建立了传统的污水处理系统。到1987年，我国才真正建立第一个人工湿地污水处理系统。从那个时候开始，我国也进行了相关的研究，并且取得了一定的进展，为我国水资源的净化提供了较大的帮助。但是，受到各种因素的制约和影响，该系统在我国尚处于一个发展的阶段，还没达到一个成熟的阶段。

3.2发展的前景

人工湿地污水处理系统技术经过长期的研究和实践检验已经获得了较好的科学证明。因为人工湿地污水处理系y是一个在成分、环境和性能上都和自然湿地系统比较相似的生态系统，因此，它在废水处理方面的效果是比较显著的。再加上该系统在操作和管理上都比较简单，成本低，维护和养护费用少，节能环保，因此它的发展前景非常地广阔。也正是因为人工湿地污水处理系统这样的一个优势，各个国家都开始了对这个系统的研究和技术改良工作，开始把传统的污水处理技术引进人工湿地系统当中。除此之外，各个的学者还尽力地模仿自然湿地对人工的湿地系统的运行能力和相关的管理方面的问题进行模仿性地深入研究，以此来促使该系统达到最佳的使用状态。

我国是一个发展中的国家，因此工业还是占据了一定的地位的。同时，我国也是一个人口大国，因此工业污水和生活污水的量都很庞大。根据相关的统计显示，我国的生活污水和工业污水能够通过净化得到循环使用的仅为4%和25%，剩下的都是直接排放到了大自然中，使得淡水资源大量被浪费，并且也污染了城市的水资源。当前，水资源的短缺成为了一个全世界的难题，我国也不例外。缓解水资源的短缺，加强污水的处理技术就是一个有效的措施。当前，人工湿地污水处理系统的应用研究在我国还处在一个初级的发展阶段，国家应该加大在这方面的投入力度，并且多借鉴国外的优秀经验和先进的技术，重点加强对水生植物的筛选和对有毒有害废水的净化。

结束语

污水处理是社会发展和生态环保的一个重要问题。由于水资源是不可再生资源，因此，相关的保护工作和污水处理是十分重要的。在污水处理方面，人工湿地污水处理技术可以起到良好的净化效果，并且成本低，发展前景广阔，受到广泛的欢迎。在人工湿地污水处理技术上，我国仍处在一个初级的发展阶段，受到技术、经济和现实环境的一些制约，需要加大相关的研究力度，使其在投入使用方面更加顺畅，发挥出强大的效果和作用，为我国生态环境的建设和水资源的循环利用提供帮助。污水处理和生态保护是一个发展性的问题，因此人工湿地污水处理技术和发展的研究也是一个价值性的行动。

【参考文献】：

[1]李娟，张龙庄，段亮，牛涛涛.人工湿地废水处理技术的研究现状及展望[J].南方农业学报，2011（1）：69-73.

[2]吴长淋.人工湿地处理含重金属废水的研究现状及展望[J].化学工程师，2009（3）：38-41.

人工湿地污水处理技术篇5

陈晓东是一位刻苦专研、目光敏锐的环保科技工作者。他积极关注老工业城市结构改造与节能减排、创建生态城市存在的典型问题，带领同志开辟了以土壤污染生态恢复和人工湿地污水处理技术为核心的生态工程研究领域，确立了环境科研工作面向解决典型区域生态环境问题的研究方向，组建了沈阳市最早的环境污染生物修复实验室和沈阳市生态工程技术中心，这些都给沈阳创建生态城市提供了强有力的技术支撑。

潜心研究，开创北方人工湿地污水处理新技术

从2001年开始，针对常规污水处理厂建设与运行成本高等问题，陈晓东投身于北方人工湿地污水处理技术研发工作中。结合北方寒冷地区的特点，他系统研究了湿地污水处理系统的运行机理，针对越冬等关键性问题进行了深入研究，最终提出了一套适合北方地区应用的人工湿地生态污水处理技术，基建投资与运行成本大大低于同等规模的常规生化处理，建设成本仅为污水常规处理的1/2左右，运行成本仅为常规处理的1/4左右。同时，还可形成独特的湿地景观，增加绿地与水面面积，在调节局部环境气候和营造生物多样性空间方面也有重要作用。开辟了人工湿地技术污水处理小型化、生态化、资源化的应用方向，营造了城市中独特的湿地生态景观，受到了包括钱正英、孙铁珩院士等一批国内知名专家以及国家、省市领导的首肯。

该技术成果填补了国内空白，经专家鉴定达到国际先进水平，并获得国家发明专利。2007年度被国家环保部列入“最佳实用推广技术"，2008年被评为辽宁省科技进步二等奖。他主持编制的国家《人工湿地污水处理工程技术规范》在2011年已经环保部颁布实施。

该成果在2003年首次应用于沈阳市满堂河污水处理中心，将其建成为北方第一座人工湿地污水处理示范工程，为该技术在我国北方地区发展作出重要贡献。此后，该技术在沈阳市、辽中县、法库县、康平县、本溪桓仁、长春市、山西太原等地得到迅速应用，如雨后春笋般茁壮成长。2006年，此技术应用到"2006中国沈阳世界园艺博览会”中，体现了本届世园会人与自然和谐共生的主题内涵。2007年将该技术应用于辉山明渠河口湿地工程与丁香湖公园人工浮岛工程，2008年、2009年、2010年该技术又被应用到沈阳市乡镇污水处理工程建设中，完成项目100余个，为沈阳创建生态城市起到重要保障。截至目前，该技术成果已经应用在辽宁、吉林、河南、河北、山西、山东、宁夏、安徽、内蒙、青海等省很多城市的污水处理、河道综合整治项目中，污水处理规模总量达50万m3/d，通过节约建设费用与运行费用的方式产生的经济效益初步估算为12.5亿元，年削减污染物COD3.3万吨，营建人工湿地100万m2，为当地生态环境改善作出了巨大贡献。

上下求索，开拓石油灌区土壤污染修复技术新途径

人工湿地污水处理技术篇6

关键词：生活污水环境污染处理技术

水是生命的源泉。保护水环境、治理水污染、节约水资源，已引起世界各国的高度重视。特别是我国是世界上人口最多的国家，也是一个严重缺水的国家。随着我国经济的繁荣，人民物质文化生活水平的提高，人均用水量和污水产生量不断增加，这些生活污水未经治理无序排放，不但加重了对水体和环境的污染，而且严重威胁到农村的饮水安全和农民的身体健康，影响了和谐社会的构建。因此，解决农村生活污水处理问题，是经济社会发展的需要，是时代的需要、人民的需要。

1.农村生活污水的构成及来源

近几年我省农村居住随着小城镇建设加快，上百户农户集中居住在一起，生活污水排放加大，但几乎没有处理措施，生活污水排放严重影响了环境及人们的正常生活。

农村生活污水主要是洗涤、沐浴和部分卫生洁具排水等，一般具有排水量少，所含有机物浓度相对偏高且日变化系数大、间歇排放等特点。农村污水处理管理滞后，相比城市污水处理相差巨大。农村水污染物排放量维持高位，但处理率较低。此外，我国新农村建设，城镇化企业迅速发展，使其周边环境严重恶化。

2.国外农村污水处理技术

2.1澳大利亚“FILTER”（非尔脱）污水处理系统

非尔脱污水处理系统是由澳大利亚科学和工业研究组织（CSIRO）的专家提出的，其主要是利用污水进行灌溉，通过灌溉土地处理后，再用地下暗管将其汇集和排出[1]。该系统可以有效去除污水中的病原体、N、P等污染物，给农作物提供水分和养分，使出水水质可达到国家标准[2]；并且具有高效、持续性等特点。其缺点是这种处理方法受农作物生长季节的影响，非生长季节农作物不灌溉，污水处理系统就不能进行工作；而且在建造时需要修建泵站来控制排水量，导致难以普及推广。

2.2日本净化槽技术（Johkasousystem）

日本的净化槽技术是运用物理沉淀、物理吸附、化学絮凝和生物降解的一体化技术[3]。其功能分区，使COD、N和P等污染物分别在不同处理单元内得到削减。目前，日本净化槽技术已经广泛应用，其污水排放可以达到以下标准：BOD在10mg/L以下，COD在15mg/L以下，TN在10mg/L以下（因处理工艺而定），TP在1mg/L以下。优点：节省动力、管理操作简便、实现了污水和污泥一体化、常年不排泥、运行期间较稳定且无须专人管理和出水水质优良；但净化槽在国内的应用的条件还不成熟，安装和运行费用较高，致使在推广应用上有一定的难度。

2.3美国加州高效藻类塘处理技术（Highratealgaepond）

高效藻类塘最早是由美国加州大学伯克利分校Oswald教授提出的，是在传统稳定塘技术进行改进形成的。高效藻类塘有利于促进藻类生长，因此使藻类所产生的氧气大大地增加[4]。其工艺流程见图1：

高效藻类塘与传统的稳定塘相比较，其优点是运行经费低、修建容易、停留时间短，占地面积少，维护简便，对病原体具有较好的祛除效果。除此以外，还可以改善环境，生产食品和饲料，具有重大的生态效益、经济效益和社会效益。其缺点是易受环境因素影响，处理效果随季节变化较大。

2.4土壤地下渗滤系统（Subsurfaceinfiltrationsystem）

土壤地下渗滤系统最早起源于20世纪60年代的日本，当时日本学者新见正就已经开始研究土壤地下渗滤净化污水技术[5]。其将污水通过土壤表面具有一定构造的渗滤渗透系统中，污染物通过物理、化学、微生物的降解和植物的吸收利用进行处理和净化[6]。该技术对SS、BOD、COD和大肠杆菌的去除率均较高，一般可达80%～95%[7]。其工艺流程见图2：

该技术具有日常运行成本低、建造投资省、易于管理和维护、易收集污水和净化效率高用等优点，而且土壤表面可以合理种植经济作物，创造经济价值。

2.5人工湿地（ConstructedWetlands）

人工湿地处理技术是根据人们的需要选择一定的地理位置，通过模拟天然湿地的结果和功能，从而设计和建造的湿地[8]。最早起源于1903年英国约克郡Earby。20世纪70年代由学者Kickuth提出根区法（TheRoot-Zone-Method）之后，人工湿地生态理论逐步发展起来[9]。人工湿地从结构原理上主要分为表面流人工湿地（Surfaceflowconstructedwetland）和潜流人工湿地（Subsurfaceflowconstructedwetland）两种类型。根据污水在基质中的流动方向，潜流人工湿地可分为水平流型（Horizontalflowtype）和垂直流型（Verticalflowtype）两种。人工湿地系统结构组成包括基质和湿地生物两种。其中基质十分重要，是湿地污水处理的载体和生物生长的基础，使湿地内的各种处理过程连结为一个整体[10]。湿地生物主要以湿地植物为主，不同湿地对植物的要求不同，这与湿地设计的目的和处理对象及与湿地植物在处理系统中的功能作用等有关。其工艺流程见图3：

人工湿地可以合理利用资源，防止环境的二次污染。其获得了污水处理与资源化的最佳效益，建造和运行费用便宜，有着地球肾脏的功能效果，产生了更高的生物学价值。然而其也存在缺点，占用土地面积大，运行效果直接受外界环境温度及气候影响，是限制其发展的主要瓶颈，这也致使人工湿地在我国南方地区更易于实施，而在北方地区难以实施推广。

3.国内农村污水处理技术

3.1太阳能微动力污水处理技术

太阳能微动力污水处理技术是由浙江浙大水业有限公司联同浙江大学共同研究开发的。该技术以传统“A2/O”工艺为基础，由太阳能光伏板、蓄电池组、曝气系统、回流系统、微电脑控制系统和远程通信系统等组成，通过太阳能光伏板将太阳能转为电能，作为曝气设施、回流设施的动力，而多余能量则储存于蓄电池中；根据优化调试后的数据，通过微电脑控制系统，完成自动化控制，自动运行曝气设施、回流设施及搅拌设施。其经过积水、厌氧生物处理、接触氧化、沉淀，从而达标排放[11]。其工艺流程见图4：

太阳能作为能源资源在污水处理的应用中，不仅仅是用于微动力能源，在北方，还可以为水池起到保温作用，提高冬季污水处理效率。该污水处理技术具有清洁、方便、安全、节能等优点。太阳能微动力污水处理技术合理地利用了热量和气候条件，使整个过程更环保、更节能；其运行费用为零，是其他处理工艺所不能相比的。但其也存在着一定的缺点，缺乏专业技术人，在后期运行和维护过程中有困难。

3.2生活污水净化沼气池

生活污水净化沼气池（或称城镇生活污水净化沼气池）是一种新型的分散污水处理装置。生活污水净化沼气池是通过对沼气池和化粪池的改建得来的，利用厌氧消化、沉淀过滤等处理技术，降解有机质，杀灭病原菌。相对于沼气池和化粪池池来说，其解决了化粪池沉积污泥多和处理效果差等弊端[12]；并且解决了沼气池沼气回收率低的缺点。经其处理后的生活污水水质BOD5

生活污水净化沼气池处理技术，减轻了水体富营养化，改善了居住条件，保护了环境卫生，具有良好的环保效果，并且有利于保护水源清洁等。用这种方法处理农村生活污水，国家无须专门的投资，投资较小，见效快。但其对氨氮和磷的去除率较低。

3.3生物滤池（Biologicalaeratedfilter）

生物滤池是将吸附、过滤和生物作用等综合在一起的农村废水处理工艺。其最大的特点是集截留悬浮固体和生物氧化于一体，省去了二沉池，大大简化了污水处理流程[13]。其工艺流程见图6：

该污水处理技术出水质量好，无二次污染；能在较低温度下正常运行，缓冲容量大；运行能耗低，投资费用省；启动时间快，挂膜时间短；日常运行管理方便，结构模块化。然而，其滤料容易流失，使用前须进行预处理，并且要进行定期冲洗。由于生物滤池为半封闭或全封闭构筑物，其生化反应受外界温度影响较小，因此适合于北方寒冷地区。

3.4蚯蚓生态滤池处理技术

蚯蚓生态滤池处理技术起源于法国和智利，主要根据蚯蚓对有机物质的分解有促进作用，并且能够提高土壤通气透水性而设计[14]，具有投资省、处理效率高、管理简单等优点。然而，单级蚯蚓生态滤池对总氮的去除效果不是很显著。当进水流量大、污染物较多时，单级的蚯蚓生态滤池处理效率大大降低，影响出水水质。通过研究改进出现了一种新型的处理技术：塔式蚯蚓生态滤池。其构造见图7：

塔式蚯蚓生态滤池由多个塔层组成，每个塔层内的滤料层是以土壤为主，大概有30cm左右，主要是处理生活污水的区域，也是蚯蚓生存的区域。土壤层又由不同种类和不同粒级的填料组成[5]。每个塔层下面布有均匀的出水孔，各个塔层之间的空间有40cm左右，污水从孔中滴落，可以充分地补充有机质分解时所需的氧分[15]。其充分利用了蚯蚓―微生物―植物―土壤―填料的协同作用，有效地解决了填料堵塞，提高了污水处理负荷，并且有效提高了SS、TN和BOD等污染物的去除效率。

4.结论

综上所述，国内外农村污水处理主要为生态处理技术，每种方法均有各自的优劣。对于我国农村污水所存在的问题是：一是对于农村污水处理意识淡薄，农村污水的处理未引起人们的重视；二是建设资金投入不足，由于各地财政压力大，加上大部分村集体经济薄弱，治污项目很难开展；三是缺乏专业技术人，在后期运行和维护过程中有困难；四是没有标准的规定，目前主要是鼓励型措施。取一次性投资低、能耗低、运行稳定、运行费用低、维护管理方便的实用技术是解决中国农村污水污染问题的主要途径。

通过以上方法的比较，对于我省的农村人口较为分散，四季分明，地形复杂，经济较为落后等特点，笔者认为在我省可以将净化沼气池和人工湿地污水处理技术相结合，实现功能互补。见工艺流程：

该技术把“净化沼气+人工湿地“有机结合，解决了净化厌氧技术处理生活污水中的主要污染物的去除率控制在前端，使进入湿地水质中的污染物很低，减轻了对人工湿地的净化压力，强化了人工湿地的净化效果，节约了土地资源，并解决了人工湿地因时间而长变成了污泥坑的难题；其采用进出水自流，不用机械动力设施和电控，只需要兼管人员定期对格栅池和沉沙池中的杂物泥沙进行清除，因此实现了低能耗，维护简单，日常运行费用少；除此以外，还可以在净化装置上面的空闲地面设计绿化及景观工程，再加上人工湿地的植物和花草，如此使整个污水装置上面干净整洁、美观、文明、无臭味，使其看起来是一个小花园。

5.展望未来

随着我国新农村的提出，农村环境污染越来越严重。对于我国农村生活污水处理技术，提出以下建议：（1）加大专项资金投入，完善社会资金对农村污水治理的投入、利益分成及退出机制；（2）科学制订污水治理方案，分步、有序地实施农村污水处理设施新建和改造工程；（3）加大科技投入，人才培养，提高农村污水处理技术的效率，降低污水治理的成本。

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