农村环保信息参考第2期青岛环境保护产业协会8月28日1.doc

农村环保信息参考 第2期 青岛市环境保护产业协会 2012年8月28日 1 人工湿地 1.1概述 人工湿地是一种通过人工设计改造而成的半生态型污水处理系统，主要由土壤基质、水生植物和微生物三部分组成。 人工湿地的优点：投资费用省，运行费用低，维护管理简便，水生植物可以美化环境，调节气候，增加生物多样性。 人工湿地的不足：污染负荷低，占地面积大，设计不当容易堵塞，处理效果受季节影响，随着运行时间延长除磷能力逐渐下降。 人工湿地的适用范围：适合在资金短缺、土地面积相对丰富的农村地区应用，不仅可以治理农村水污染、保护水环境，而且可以美化环境，节约水资源。 1.2类型和结构 人工湿地按其内部的水位状态可以分为表流湿地（图1）和潜流湿地，而潜流湿地又可以按水流方向分为垂直潜流湿地（图2）和水平潜流湿地（图3）。表面流湿地与地表漫流土地处理系统非常相似，不同的是：（1）在表面流湿地系统中，四周筑有一定高度的围墙，维持一定的水层厚度（一般为10~30 cm）；（2）湿地中种植挺水型植物（如芦苇等）。向湿地表面布水，水流在湿地表面呈推流式前进，在流动过程中，与土壤、植物及植物根部的生物膜接触，通过物理、化学以及生物反应，污水得到净化，并在终端流出。 图1 表流人工湿地示意图 表流湿地处理系统的优点是投资及运行费用低，建造、运行和维护简单，但占地面积大，冬季表流湿地表面易结冰，夏季易繁殖蚊虫，并有臭味。垂直潜流中，污水由表面纵向流至床底，在纵向流的过程中污水依次经过不同的介质层，达到净化的目的。垂直流潜流式湿地具有完整的布水系统和集水系统，其优点是占地面积较其它形式湿地小，处理效率高，整个系统可以完全建在地下，地上可以建成绿地和配合景观规划使用。 图 垂直流人工湿地结构示意图 水平流潜流式人工湿地是潜流式湿地的另一种形式，污水由进水口一端沿水平方向流动的过程中依次通过砂石、介质、植物根系，流向出水口一端，以达到净化目的。 图 潜流人工湿地示意图潜流湿地的优点在于占地面积小，且卫生条件好，但建设费用较高。各地区应当根据实际情况因地制宜进行设计和运行。1.3设计事项 人工湿地的设计可参考《人工湿地污水处理技术导则》(RISN-TG006-2009)以及《人工湿地污水处理工程技术规范》（HJ2005-2010）。 在实际应用中，应当根据实际情况因地制宜进行设计和运行。设计时首先确定污水的水量和水质，并根据当地的地质、地貌、气候等自然条件选择合适的人工湿地类型，然后根据相应的湿地类型进行设计。不同类型的湿地可通过串联或并联的方式进行组合应用，以达到逐级削减水中污染物负荷的目的。多级湿地组合不仅可以充分发挥各种类型湿地的优点，而且具有较稳定的去除率，抗干扰能力强，受季节影响不大。常见的组合方式有表流与水平潜流湿地的串联、并联组合；水平潜流与垂直流湿地的串联组合等。 人工湿地设计主要涉及以下几个方面：污染负荷、湿地面积、湿地床结构、基质材料选择、植被选择、水力状况、进水和排水周期等。 1.3.1污染负荷 相对生物接触氧化池和氧化沟等好氧生物技术，人工湿地污染负荷低，其进水污染物浓度特别是悬浮物浓度不能太高，建议不超过50mg/L，否则容易堵塞。不同类型人工湿地污染负荷取值范围变化较大。 1.3.2湿地面积 人工湿地的设计面积根据拟处理的水量确定，包括污水量和汇流区域内的暴雨径流量，可按下面的公式近似估算： A=（Q污水量+Q径流量）/q 式中：A－湿地的最大占地面积(m2) q－水力负荷(m/s) 1.3.3湿地床结构 湿地床的构型对湿地系统的水力状况有着重要影响，构型参数包括长宽比、坡度、深度等。据工程经验，人工湿地系统的坡度宜为0.5%~1%，长宽比应大于2，深度的波动范围为0.2~1.2m。 人工湿地设计时应尽量采用重力流的布水方式，以保证排水顺畅，节省能源。另外，湿地的出水口高程应可调节，以便使整个湿地床体的水位可以人为调控。 人工湿地的水力负荷根据污水量和湿地类型的不同差异比较大，一般来说潜流湿地的水力负荷大于表面流湿地的水力负荷。国内外人工湿地最常见的水力负荷为0.1~0.2m/d，水力停留时间为0.5~7d。 1.3.4基质材料选择 人工湿地系统多采用碎石、砂子、矿渣等基质材料作为填料。对于缺乏养分供给的基质或者孔隙过大不利于植物固定生长的基质，需在基质上方覆盖15~25cm厚的土壤，作为植物生长的基质。 不同类型的基质对湿地的影响不同。中性基质对生物处理影响不大，但矿渣等偏碱性的基质则在一定程度上会影响微生物和植物的生长活动，因此，应用时需采用一定的预处理，如充分浸泡等措施。 基质对废水中磷和重金属离子的净化影响最大，含钙、铁、铝等成分的填料有利于离子交换。钙、镁等成分和污水中的磷、重金属相互作用形成沉