隨著工業(yè)的發(fā)展,水污染的加劇,水環(huán)境保護(hù)的任務(wù)也越來越艱巨。濕地處理工藝作為一種自然生物處理方法,利用閑置鹽堿地,具有投資少、運行管理簡單、費用低,處理后出水水質(zhì)穩(wěn)定的特點。污水直接資源化可利用凈水溝進(jìn)行淡水養(yǎng)殖,水生植物種植,能獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。在環(huán)境領(lǐng)域,人工濕地處理污水的研究與應(yīng)用越來越廣泛,在污水沿一定方向流動的過程中,主要里利用濕地的自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用,通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解,來實現(xiàn)對污水的高效凈化。

人工濕地的類型

按照系統(tǒng)布水方式的不同或水在系統(tǒng)中流動方式的不同,一般可將人工濕地分為三種類型:

(1)表面流濕地

圖1所示為表面流濕地。向濕地表面布水,維持一定的水層厚度,一般為lO-30cm,水流呈推流式前進(jìn),整個濕地表面形成一層地表水流,流至終端而出流,完成整個凈化過程。污水流人濕地后,在流動過程中與土壤、植物,特別是與植物根莖部生長的生物膜接觸,通過物理的、化學(xué)的以及生物的反應(yīng)過程而得到凈化。表面流濕地類似于沼澤,不需要沙礫等物質(zhì)作填料,因而造價較低。它操作簡單、運行費用低。但占地大,水力負(fù)荷小,凈化能力有限。濕地中的02來源于水面擴(kuò)散與植物根系傳輸,系統(tǒng)受氣候影響較大,夏季易滋生蚊蠅。

(2)水平潛流濕地

水平潛流濕地由土壤、植物(如蘆葦、香蒲等)和微生物組成,見圖2。床底有隔水層,縱向有坡度。進(jìn)水端沿床寬構(gòu)筑有布水溝,內(nèi)置填料。污水從布水溝投入床內(nèi),沿介質(zhì)下部潛流呈水平滲濾前進(jìn),從另端出水溝流出。在出水端礫石層底部設(shè)置多孔集水管,可與能調(diào)節(jié)床內(nèi)水位的出水管連接,以控制、調(diào)節(jié)床內(nèi)水位。水平潛流濕地可由一個或多個填料床組成,床體填充基質(zhì),床底設(shè)隔水層。水力負(fù)荷與污染負(fù)荷較大,對BOD、COD、SS及重金屬等處理效果好,氧源于植物根系傳輸,少有惡臭與蚊蠅現(xiàn)象,但控制相對復(fù)雜,脫氮除磷效果欠佳。

(3)垂直流濕地

垂直流濕地實質(zhì)上是水平潛流濕地與滲透型土地處理系統(tǒng)相結(jié)合的一種新型濕地,見圖3。滲透濕地采取地表布水,污水經(jīng)水平滲濾,匯人集水暗管或集水溝出流。通過地表與地下滲濾過程中發(fā)生的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)使污水得到凈化。垂直流濕地床體處于不飽和狀態(tài),氧通過大氣擴(kuò)散與植物根系傳輸進(jìn)入濕地,消化能力強(qiáng),適于處理氨氮含量高的污水,但處理有機(jī)物能力欠佳,控制復(fù)雜,落干/淹水時間長,夏季易滋生蚊蠅。