生活污水特征污染物主要為?N、P、BOD、COD、動(dòng)植物食用油和纖維素等,其中COD、BOD5、TN、TP?的質(zhì)量濃度分別可達(dá)到100~300、50~130、8~40、1~5 mg·L-1。污水的有機(jī)污染物濃度較高,可生化性較強(qiáng)。人工濕地是通過(guò)人工模擬自然濕地的結(jié)構(gòu)和功能而設(shè)計(jì)和建造的濕地。人工濕地主要由基質(zhì)、植物、微生物等組成,它充分利用物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用,通過(guò)過(guò)濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解等作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化。研究表明,在進(jìn)水濃度較低的情況下,人工濕地對(duì)BOD5的去除率可達(dá)?85%~95%,對(duì)?COD?的去除率可大于80%。人工濕地以其去污效果好、建造運(yùn)營(yíng)成本低廉、操作與管理簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),在世界范圍內(nèi)正越來(lái)越多地被用于生活污水的處理。

人工濕地中的基質(zhì)一般由沸石、土壤、細(xì)砂、粗砂、礫石、碎瓦片、粉煤灰、泥炭、頁(yè)巖、鋁礬土、膨潤(rùn)土等其中一種或幾種所構(gòu)成。基質(zhì)在濕地中的作用主要包括:為植物和微生物提供生長(zhǎng)介質(zhì),通過(guò)沉淀、過(guò)濾和吸附等作用直接去除污染物等。基質(zhì)對(duì)污染物的截留有利于后續(xù)植物和微生物作用的充分發(fā)揮,由于基質(zhì)的理化性狀影響人工濕地的凈化能力和運(yùn)行的穩(wěn)定性,選擇合適的基質(zhì)能顯著提高濕地的污染物處理效率。

通過(guò)試驗(yàn)可知,人工濕地基質(zhì)對(duì)脫氮的貢獻(xiàn)主要是暫時(shí)性的吸附氮,然后通過(guò)微生物的硝化反硝化、植物吸收、氨氮揮發(fā)等作用去除。研究人員通過(guò)等溫?zé)崃W(xué)吸附實(shí)驗(yàn),比較人工濕地的基質(zhì):沸石、高鈣廢渣、改性赤泥和火山石對(duì)污水中氨氮的去除效果。結(jié)果表明沸石作為人工基質(zhì),其對(duì)氨氮的吸附效果最好。而對(duì)磷的去除。人工濕地基質(zhì)主要是通過(guò)物理化學(xué)吸附作用去除污水中的磷。國(guó)內(nèi)外對(duì)不同基質(zhì)對(duì)磷的凈化效果的研究較多。研究人員綜合比較了沸石、鋁土礦、頁(yè)巖、石灰石、輕質(zhì)陶粒、飛灰、油性頁(yè)巖7種基質(zhì)對(duì)磷的去除效果,認(rèn)為沸石對(duì)磷的去除效果最好,其吸附效果明顯好于其他基質(zhì)。

截至目前,人工濕地已被證明是處理生活污水的一種經(jīng)濟(jì)有效的手段,并且已在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用,取得了較理想的效果,成為生活污水處理的主流工藝之一。