人工濕地是一種基于自然濕地生態(tài)學(xué)原理的新型污水處理方法，可人工控制基質(zhì)，植物，微生物和其他在凈化過程中起作用的因素，從而實(shí)現(xiàn)污水中污染物的去除。可以在實(shí)際項(xiàng)目中推廣和應(yīng)用。地表流濕地是一種人工濕地。由于水位淺，水面裸露，季節(jié)影響較大，難以充分發(fā)揮水處理功能，其應(yīng)用受到一定的限制。地下流人工濕地的結(jié)構(gòu)避免了表面流人工濕地的缺陷。污水在濕地內(nèi)部流動(dòng)，可以充分實(shí)現(xiàn)污染物的凈化和去除，大大提高了處理效率。因此，它已在國(guó)內(nèi)外推廣應(yīng)用。根據(jù)基質(zhì)之間水體的流動(dòng)形式，地下人工濕地分為水平流和垂直流。垂直流人工濕地的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)使?jié)竦貎?nèi)部的水分布更加均勻，氧合更充分，對(duì)有機(jī)物和氮的凈化效果更好。近年來，有越來越多的研究和應(yīng)用。復(fù)合垂直流人工濕地作為一種較新的處理技術(shù)，正在不斷地完善和發(fā)展，在實(shí)現(xiàn)水體和生態(tài)恢復(fù)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

一、垂直流人工濕地的類型和特點(diǎn)

垂直流人工濕地最常見的形式是向下流人工濕地，其大部分采用間歇運(yùn)行模式。污水從濕地的表面流入，并逐漸從底物垂直滲透到底部。在間歇的水流入期間，空氣會(huì)進(jìn)入填料的縫隙。與水平地下流濕地相比，系統(tǒng)中的充氧更加充分，更有利于硝化反應(yīng)，提高了有機(jī)物的去除能力。作為一種新型的人工濕地系統(tǒng)，復(fù)合垂直流人工濕地具有獨(dú)特的向下-向上-向上水流方法，形成了一個(gè)復(fù)合水凈化結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在向下流池的某些區(qū)域具有好氧性，而在向上流池的某些區(qū)域具有厭氧性，促進(jìn)硝化作用。通過反硝化，可以提高整體脫氮效果。目前，復(fù)合垂直流人工濕地系統(tǒng)已在我國(guó)許多退化湖泊中得到了成功的推廣和應(yīng)用，對(duì)生活污水，城市綜合污水和醫(yī)療廢水也具有良好的處理效果。

二、影響垂直流人工濕地凈化功能的主要因素

一般而言，有許多因素影響垂直流人工濕地的凈化效果。目前，領(lǐng)域內(nèi)更加關(guān)注水力因素，基材選擇和堵塞等三個(gè)方面。

首先，水力因素。由于其特殊的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造成垂直流的濕地垂直流過整個(gè)基底層。與地表水流和水平地下流人工濕地相比，水的分布更加均勻，因此具有較高的面積負(fù)荷，水力負(fù)荷和污染負(fù)荷。吳振斌等研究了垂直流人工濕地的水力特性對(duì)污水凈化效果的影響，發(fā)現(xiàn)出水量大，出水快，停留時(shí)間長(zhǎng)，水量大是系統(tǒng)中凈化功能的有利因素。

第二，基板的選擇。垂直流人工濕地系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，能更好地適應(yīng)高有機(jī)負(fù)荷污水，并具有更高的反硝化處理能力，這與系統(tǒng)中基質(zhì)的吸附能力有關(guān)。垂直流人工濕地由于水力停留時(shí)間短而具有面積較小的優(yōu)點(diǎn)，但是較短的水力停留時(shí)間會(huì)影響處理后的水的質(zhì)量，因此有必要加強(qiáng)基板的處理能力。在人工濕地和相關(guān)文獻(xiàn)中，用于垂直流人工濕地的基質(zhì)包括沸石，方解石，礫石，頁巖，高爐礦渣，煤灰渣，陶瓷過濾材料，圓形陶粒等。

第三，人工濕地的堵塞是影響垂直流人工濕地運(yùn)行的最重要問題。目前，具體的封鎖機(jī)制還不是很清楚。基本過程是：當(dāng)污水流經(jīng)人工濕地時(shí)，懸浮的固體沉積并吸附在基質(zhì)中，從而減少了基質(zhì)層的有效孔隙并形成了堵塞物。