人工濕地系統(tǒng)是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，它形成了內(nèi)部的良好循環(huán)并具有較好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，并且它也是正在不斷得到研究應(yīng)用和發(fā)展的污水處理實(shí)用技術(shù)。因其具有效率高，投資、運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用低，適用面廣，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，隨著對(duì)該技術(shù)研究的不斷深入和不斷取得應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將在污染控制領(lǐng)域中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

人工濕地污水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀

4.1國(guó)外研究現(xiàn)狀

運(yùn)用人工濕地處理污水可追溯到1903年，建在英國(guó)約克郡Earby的這個(gè)被認(rèn)為世界上第一處用于處理污水的人工濕地連續(xù)運(yùn)行直到1992年，1953年，德國(guó)的MaxPlanck研究所首例采用人工濕地凈化污水，該研究所的Seidel博士在研究中發(fā)現(xiàn)蘆葦能有效地去除無(wú)機(jī)和有機(jī)污染物。根據(jù)Seidel的思路，荷蘭于1976年開(kāi)發(fā)了一種現(xiàn)稱為L(zhǎng)elysttadProcess的大規(guī)模處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一個(gè)占地lha的星形表面流濕地，水深0.4m，隨后大量的這種濕地在荷蘭建成。

20世紀(jì)60年代末，Seidel和Kickuth合作由Kickuth于1972年提出根區(qū)理論，該理論的提出掀起了人工濕地的研究和應(yīng)用熱潮。

人工濕地在發(fā)達(dá)國(guó)家興起，其技術(shù)Et趨完善，到21世紀(jì)初，在美國(guó)有600多處人工濕地工程用于處理市政、工業(yè)和農(nóng)業(yè)廢水嗍，在丹麥、德國(guó)、英國(guó)各國(guó)至少有200處人工濕地(主要為地下潛流濕地)系統(tǒng)在運(yùn)行，新西蘭也有8O多處人工濕地系統(tǒng)被投入使用。

北美2/3的濕地是自由表面流濕地，其中一半是自然濕地，其余為人工自由表面流濕地。自然濕地水力負(fù)荷小于人工濕地，系統(tǒng)水深范圍一般為30—40cm。

在歐洲應(yīng)用較多的則是地下潛流系統(tǒng)，特別是在一些東歐國(guó)家應(yīng)用較廣泛。

4.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國(guó)進(jìn)行人工濕地處理系統(tǒng)研究較晚，“七五”期間才開(kāi)始對(duì)人工濕地研究，直到“九五”期間才逐漸受到廣大學(xué)者的關(guān)注。首例采用人工濕地處理污水研究工作開(kāi)始于1987年，由天津市環(huán)境保護(hù)研究所建成了蘆葦濕地工程，占地6ha，處理規(guī)模為1400m3·d-1。1990年于深圳白泥坑又建成了濕地污水處理示范系統(tǒng)，占地0.84ha，處理規(guī)模為3100m3·d-1，出水可以達(dá)到二級(jí)處理水平”。1993年由武鋼大冶鐵礦承建，湖北省環(huán)保所、大冶鐵礦、黃石市環(huán)境監(jiān)測(cè)站合作在大冶鐵礦炸藥車間建立面積為200m2的中試性人工濕地，用于處理鐵礦炸藥車間排放的含氮污水。

5人工濕地系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

5.1加強(qiáng)污水凈化機(jī)理研究

人工濕地作為一項(xiàng)新的污水處理技術(shù)，對(duì)其處理機(jī)理、影響因素認(rèn)識(shí)還沒(méi)有十分全面，因此經(jīng)常由于設(shè)計(jì)不當(dāng)使得出水達(dá)不到要求或不能達(dá)標(biāo)排放，有時(shí)人工濕地甚至還會(huì)成為污染源”，所以要進(jìn)行深入研究，使其發(fā)揮良好作用。

5.2開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)和設(shè)計(jì)指南

由于各地的氣候條件、濕地規(guī)模、負(fù)荷率、幾何布置、植物種類構(gòu)成及廢水的類型構(gòu)成等變化很大，因而對(duì)人工濕地很難有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)。為此，美國(guó)的EPA目前正大力開(kāi)發(fā)北美的人工濕地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)和地方數(shù)據(jù)庫(kù)，以減少重復(fù)勞動(dòng)和改良傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。此外，美國(guó)EPA出版發(fā)行了一些有關(guān)濕地的設(shè)計(jì)導(dǎo)則和指南，但這只是初步的一些成果，還有必要更細(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(lái)的建設(shè)中提供更合理的參數(shù)。

5.3發(fā)展中國(guó)家應(yīng)用濕地技術(shù)潛力巨大大部分發(fā)展中國(guó)家都具有溫帶或亞熱帶氣候，利于形成較好的濕地系統(tǒng)。

5.4改良人工濕地技術(shù)

人工濕地技術(shù)目前仍然屬于一項(xiàng)熱研究但不十分成熟的污水處理技術(shù)，世界各個(gè)國(guó)家都投入了大量的精力來(lái)對(duì)其加以完善、改良，將一些傳統(tǒng)污水處理技術(shù)引入人工濕地。如北美濕地公司借鑒污泥回流技術(shù)和鼓風(fēng)曝氣開(kāi)發(fā)了循環(huán)濕地工藝和通風(fēng)強(qiáng)化床工藝。這些工藝目前已被成功應(yīng)用于數(shù)年前還被認(rèn)為不適宜采用人工濕地處理污水的地區(qū)(氣候太冷或污水濃度太高)。除了對(duì)現(xiàn)有的人工濕地系統(tǒng)進(jìn)行研究以改良和優(yōu)化工程設(shè)計(jì)參數(shù)外，對(duì)系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行能力和管理問(wèn)題也正在得到深入研究。