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人工湿地污水处理工艺与设计
2009年09月08日 星期二 16:04
人工湿地污水处理工艺与设计
王　薇,俞　燕,王世和
(东南大学环境工程系,南京　210096)
　　摘要:人工湿地作为一种新型生态污水处理技术,在实际应用中取得了快速发展。为了适应我国对这一技术
的迫切需要,文章结合作者的实践,较详细地介绍了目前人工湿地污水处理的工艺结构、基本设计方法及经济技术
比较,以供有关科研、设计单位参考。
关键词:人工湿地;污水处理;工程设计
　　近年来,各种水处理技术在实际应用中取得
了不断的发展,特别是作为二级处理的活性污泥
法以其工艺相对成熟、运行稳定、处理效果好而成
为城市污水处理的主流工艺,但传统的活性污泥
不仅基建投资大,运行费用高,且主要以去除碳源
污染物为目的,对氮、磷等营养物质的去除则微乎
其微,经处理后的出水排入水体后仍将引起“富营
养化”等环境问题。三级处理虽可解决上述问题,
但因投资和运行费用昂贵而难以大面积推广。同
时事实也说明,单纯依靠传统的人工处理方法在
我国当前的情况下尚难以从根本上解决水污染问
题,只能延缓其发展趋势。70 年代以来,人工湿
地处理技术的提出和发展,为综合解决上述问题
提供了一种新的选择。
1 　人工湿地的基本构型与流程
人工湿地系以人工建造和监督控制的、与沼
泽地相类似的地面,通过自然生态系统中的物理、
化学和生物3 者协同作用以达到对污水的净化。
此种湿地系统是在一定长宽比及底面坡度的洼地
中,由土壤和填料混合组成填料床,废水在床体的
填料缝隙或在床体表面流动,并在床体表面种植
具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期
长、美观及具有经济价值的水生植物,形成一个独
特的动、植物生态系统,对废水进行处理。实际设
计中,往往是将湿地进行多级串联或附加必要的
预处理、后处理设施构成。
人工湿地按污水在其中的流动方式可分为两
种类型: ①水面式人工湿地(简称FWS) , ②潜流
型人工湿地(简称SFS) 。FWS 系统中,废水在湿
地的土壤表层流动,水深较浅(一般在0. 1 - 0. 6
m) 。与SFS 系统相比,其优点是投资省,缺点是
负荷低。北方地区冬季表面会结冰,夏季会滋生
蚊蝇、散发臭味,目前已较少采用。而SFS 系统,
污水在湿地床的表面下流动,一方面可以充分利
用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表
层土和填料截留等作用,提高处理效果和处理能
力;另一方面由于水流在地表下流动,保温性好,
处理效果受气候影响较小,且卫生条件较好,是目
前国际上较多研究和应用的一种湿地处理系统,
但此系统的投资比FWS 系统略高。
人工湿地的工艺流程有多种,目前采用的主
要有:推流式、阶梯进水式、回流式和综合式4 种,
人工湿地的基本流程
阶梯进水可避免处理床前部堵塞,使植物长
势均匀,有利于后部的硝化脱氮作用;回流式可对
进水进行一定的稀释,增加水中的溶解氧并减少
出水中可能出现的臭味。出水回流还可促进填料
床中的硝化和反硝化作用,采用低扬程水泵,通过
水力喷射或跌水等方式进行充氧。综合式则一方
面设置出水回流,另一方面还将进水分布至填料
床的中部,以减轻填料床前端的负荷。