人工濕地污水處理技術(shù)是70年代末發(fā)展起來的一種污水處理新技術(shù)。它具有處理效果好，對(duì)BOD5的去除率可達(dá)85%-95%，COD的去除率可達(dá)80%；氮磷去除能力強(qiáng)，對(duì)TN和TP的去除率可達(dá)60%和90%，且運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)管理方便、工程基建和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用底，同時(shí)可使污水處理與環(huán)境生態(tài)建設(shè)有機(jī)結(jié)合，在處理污水的同時(shí)創(chuàng)造城市生態(tài)景觀、中水回用等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。

2、人工濕地的定義及分類

2.1　人工濕地的定義

人工濕地是人工建造的、可控制的和工程化的濕地系統(tǒng)，是一種人為地將石、砂、土壤、煤渣等一種或幾種介質(zhì)按一定的比例構(gòu)成基質(zhì)，并有選擇性地植入植物的污水處理生態(tài)系統(tǒng)。它是為處理污水而人為地在有一定長寬比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如礫石、Zeolite等)混合組成填料床，使污水在床體的填料縫隙中流動(dòng)或在床體表面流動(dòng)，并在床體表面種植具有性能好，成活率高，抗水性強(qiáng)，生長周期長，美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物形成一個(gè)獨(dú)特的動(dòng)植物生態(tài)體系。

人工濕地去除的污染物范圍廣泛，包括N、P、SS、有機(jī)物、微量元素、病原體等。有關(guān)研究結(jié)果表明，在進(jìn)水濃度較低的條件下，人工濕地對(duì)BOD5的去除率可達(dá)85％～95％，COD去除率可達(dá)80％以上，處理出水中BOD5的濃度在10mg/l左右，SS小于20mg/l。廢水中大部分有機(jī)物作為異樣微生物的有機(jī)養(yǎng)分，最終被轉(zhuǎn)化為微生物體及CO2、H2O。

人工濕地面積可根據(jù)實(shí)際情況而定，在那些目前還不具備建造污水處理廠的城郊建造人工濕地，將生活污水排入，利用所種植物對(duì)其進(jìn)行處理，然后再排入自然水系，保護(hù)水體；還有些人工濕地屬于加強(qiáng)型的，在污水處理廠二級(jí)處理后達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求的尾水直接接入人工濕地，經(jīng)過人工濕地來達(dá)到加強(qiáng)處理效果。

2.2　人工濕地的分類

根據(jù)濕地中主要植物形式人工濕地可分為：

1、浮游植物系統(tǒng)；

2、挺水植物系統(tǒng)；

3、沉水植物系統(tǒng)。

其中沉水植物系統(tǒng)還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，其主要應(yīng)用領(lǐng)域在于初級(jí)處理和二級(jí)處理后的深度處理。浮游植物主要用于N，P去除和提高傳統(tǒng)穩(wěn)定塘效率。目前一般所指人工濕地系統(tǒng)都是指挺水植物系統(tǒng)。挺水植物系統(tǒng)根據(jù)廢水流經(jīng)的方式，可分為地表流濕地(SFW)、潛流濕地(SSFW)、垂直流濕地(VFW)。地表流濕地和垂直流濕地因環(huán)境條件差易孳生蚊蟲，易受氣溫影響及對(duì)基建要求較高，現(xiàn)多不再采用。所以人工濕地大部分采用潛流式濕地系統(tǒng)。

3、人工濕地的特點(diǎn)

人工濕地污水處理系統(tǒng)是一個(gè)綜合的生態(tài)系統(tǒng)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：①建造和運(yùn)行費(fèi)用便宜；②易于維護(hù)，技術(shù)含量低；③可進(jìn)行有效可靠的廢水處理；④可緩沖對(duì)水力和污染負(fù)荷的沖擊；⑤可提供和間接提供效益，如水產(chǎn)、造紙?jiān)稀蕵泛徒逃５灿胁蛔悖徽嫉孛娣e大、易受病蟲害影響等。一般在人工濕地中選擇一種或幾種植物作為優(yōu)勢種栽種，有利于植物的快速生長，但在實(shí)際的應(yīng)用過程中，當(dāng)人工濕地略為干旱時(shí)，雜草便大量地入侵，并抑制栽種植物的生長，因此對(duì)濕地進(jìn)行長期維護(hù)、修剪，提高大型植物的生長速度很重要。

3.1　污水處理廠人工濕地處理系統(tǒng)

廣東某污水處理廠人工濕地于2009年7月建成投入使用占地面積3萬平方米，日處理量2萬m3/d廢水。目前各種植物長勢良好，已達(dá)到具有處理能力的規(guī)模，形成一個(gè)植物多樣、美麗的濕地公園。濕地公園種植有5種植物有：再力花、紙莎草、美人蕉、風(fēng)車草、花葉蘆荻。污水經(jīng)二級(jí)處理后進(jìn)入人工濕地，通過礫石場及二級(jí)池吸附污水場顆粒物后進(jìn)入植物池處理有機(jī)物及余氮、磷、鉀。具體工藝為：

二級(jí)處理廠出水→挺水植物塘→一級(jí)生物塘（高等水生維管束植物按照生態(tài)營養(yǎng)薄膜技術(shù)設(shè)計(jì)）→一級(jí)植物碎石床→二級(jí)水生物塘→二級(jí)植物碎石床→植物砂濾池→出水。

植物在人工濕地中主要作用有：吸收利用和吸附富集污染物質(zhì)；輸送氧氣到濕地系統(tǒng)，提供根區(qū)微生物生長、繁殖和降解所需的氧；維持和加強(qiáng)人工濕地系統(tǒng)內(nèi)的水力傳輸，維持系統(tǒng)穩(wěn)定等。需建成幾年后才達(dá)到完全穩(wěn)定的運(yùn)行。

且其運(yùn)行費(fèi)用與其它污水處理廠的相比具有較高的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益。就深圳市人工濕地為例其運(yùn)行費(fèi)用為0.02元/m3僅為傳統(tǒng)活性污泥法的10％。

總得來說，人工濕地是通過人工設(shè)計(jì)建造的一種新型污水處理工藝，使人與環(huán)境、生物與環(huán)境、生物與生物、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境以及生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)發(fā)展是它的重要特點(diǎn)。人工濕地污水處理系統(tǒng)是一種較好的廢水處理方式，特別是它充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境的再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益，因此具有較高的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，比較適合于處理水量不大、水質(zhì)變化不很大、管理水平不很?高的城鎮(zhèn)污水處理。