第一篇：人工濕地法處理農村生活污水淺析

人工濕地法處理農村生活污水淺析

[摘要]我國是農業大國，有八億農業人口，很多農村面臨生活污水失控的問題，由此帶來地表水質量嚴重下降，農村生活用水困難，人們的健康受到影響，生態平衡遭到破壞，這是目前農村改善生活環境遇到的難題。文章從介紹人工濕地的概念，人工濕地的分類，人工濕地的構造，結合人工濕地處理生活污水的技術，淺析了人工濕地處理農村生活污水系統。

[關鍵詞]農村生活污水；人工濕地

[中圖分類號]X [文獻標識碼]A [文章編號]1007-1865(2012)08-0178-02

Constructed Wetland for Treatment of Rural Domestic Sewage Analysis Method

Zheng Junqi

Abstract: China is a large agricultural country, eight hundred million agricultural population, with the development of the rural living standards, rural domestic sewage is increasing, many rural faces life sewage control problem, the resulting a serious decline in the quality of surface water, rural living water problems, the health of the people affected, The ecological balance is destroyed, this is at present rural living environment problems.The paper introduced the concept of artificial wetland, the classification of Constructed Wetland, construction of artificial wetland, combination of artificial wetland wastewater treatment technology, analysis of the constructed wetland for treatment of rural domestic sewage system.Keywords: rural domestic sewage；constructed wetland

我國是農業大國，有八億農業人口，很多農村面臨生活污水失控的問題，由此帶來地表水質量嚴重下降，農村生活用水困難，人們的健康受到影響，生態平衡遭到破壞，這是目前農村改善生活環境遇到的難題。農村生活污水處理問題是當前農村環境綜合整治的重要內容。目前生活污水的生化處理技術已是十分成熟，可供選擇的工藝有普通活性污泥法、氧化溝法和人工濕地等，以及一些演變工藝。這些工藝花樣繁多，人們在不斷探索和改進，力圖使工藝更加高效和節能。

人工濕地系統是一個完整的生態系統，它形成了內部的良好循環并具有較好的經濟效益和生態效益，具有投資低、出水水質好、抗沖擊力強、增加綠地面積、改善和美化生態環境、維護和運行費用低廉等優點。這項技術適合我國國情，尤其適合南方廣大中小城市、農村的污水處理，具有廣闊的應用前景。人工濕地概念

濕地系主要自然或人工、長久或暫時之沼澤地，濕原，泥地或水域地帶。濕地是陸地與水體之間的過渡地帶，是一種高功能的生態系統，具有獨特的生態結構和功能，對于保護生物多樣性，改善自然環境具有重要作用。由于人類的不合理開發，濕地資源在我國受到很大破壞，在特殊時期和環境條件下，研究和建立人工濕地生態系統是對自然濕地生態系統的適度補充，也是對其功能退化的恢復性建設。

人工濕地是以人工建造和監督控制的、與沼澤地相類似的地面,通過自然生態系統中的物理、化學和生物三者協同作用以達到對污水的凈化。濕地能凈化污水，是自然環境中自凈能力很強的區域之一，它利用自然生態系統中的物理、化學和生物的三重協同作用，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對污水的高效凈化。人工濕地的分類

人工濕地根據濕地中主要植物形式可分為:(1)浮生植物系統；(2)挺水植物系統；(3)沉水植物系統。沉水植物系統還處于實驗室階段，其主要應用領域在于初級處理和二級處理后的精處理。浮水植物主要用于碳(Ｎ)、磷(Ｐ)去除和提高傳統穩定塘效率。目前一般所指人工濕地系統都是指挺水植物系統。挺水植物系統根據水流形式可分為：自由表面流、潛流和豎流系統。自由表面流系統中，廢水在濕地的土壤表層流動，水深較淺。與潛流和豎流系統相比，其優點是投資省，缺點是負荷低，夏季會滋生蚊蠅、散發臭味，目前已較少采用。潛流系統污水在濕地床的表面下流動，一方面可以充分利用填料表面生長的生物膜、豐富的植物根系及表層土和填料截留等作用，提高處理效果和處理能力;另一方面由于水流在地表下流動，保溫性好，處理效果受氣候影響較小，且衛生條件較好，是目前國際上較多研究和應用的一種濕地處理系統，但此系統的投資比自由表面流系統略高。人工濕地的構造

絕大多數自然和人工濕地由五部分組成:(1)具有各種透水性的基質，如土壤、砂、礫石；(2)適于在飽和水和厭氧基質中生長的植物，如蘆葦；(3)水體(在基質表面下或上流動的水)；(4)無脊椎或脊椎動物；(5)好氧或厭氧微生物種群。

人工濕地系統正是在這種有一定長寬比和底面坡度的洼地中由土壤和填料(如礫石等)混合組成填料床，廢水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動，并在床體表面種植具有性能好、成活率高、抗水性強、生長周期長、美觀及具有經濟價值的水生植物(如蘆葦、蒲草等)形成一個獨特的動植物生態系統，對廢水進行處理。

濕地植物具有三個間接的重要的作用:(1)顯著增加微生物的附著；(2)濕地中植物可將大氣氧傳輸至根部，使根在厭氧環境中生長；(3)增加或穩定土壤的透水性。植物通氣系統可向地下部分輸氧，根和根狀莖向基質中輸氧，因此可向根際中好氧和兼氧微生物提供良好環境。植物的數量對土壤導水性有很大影響，蘆葦的根可松動土壤，死后可留下相互連通的孔道和有機物。不管土壤最初的孔隙率如何，大型植物可穩定根系的導水性相當于粗砂２~５倍。而土壤，砂，礫石基質具有:為植物提供物理支持;為各種復雜離子、化合物提供反應界面，為微生物提供附著。流動水體為動植物、微生物提供營養物質。人工濕地污水處理系統

人工濕地污水處理系統由預處理單元和人工濕地單元組成。通過合理設計可將生化需氧量(BOD5)、懸浮物(SS)、營養鹽、原生動物、金屬離子和其它物質處理達到二級和高級處理水平。預處理主要去除粗顆粒和降低有機負荷。構筑物包括酸化池(雙層沉淀池)、化糞池、組合塘、初沉池。人工濕地單元中的流態采用推流式、階梯進水式、回流式或綜合式。按進水方式可分為水平流(HF Horizontal-flow)和垂直流(VF Vertical-Flow)。

人工濕地的基本流程：階梯進水可避免處理床前部堵塞，使植物長勢均勻，有利于后部的硝化脫氮作用;回流式可對進水進行一定的稀釋，增加水中的溶解氧并減少出水中可能出現的臭味。出水回流還可促進填料床中的硝化和反硝化作用，采用低揚程水泵，通過水力噴射或跌水等方式進行充氧。綜合式則一方面設置出水回流，另一方面還將進水分布至填料床的中部，以減輕填料床前端的負荷。人工濕地的運行可根據處理規模的大小進行多種方式的組合，一般有單一式、并聯式、串聯式和綜合式等。在日常使用中，人工濕地還經常與氧化塘等進行串聯組合。人工濕地污水處理系統的特點

人工濕地系統具有如下優點:(1)建造和運行費用便宜；(2)易于維護，技術含量低；(3)可進行有效可靠的廢水處理；(4)可緩沖對水力和污染負荷的沖擊；(5)可提供和間接提供效益，如水產、畜產、造紙原料、建材、綠化、野生動物棲息、娛樂和教育。

人工濕地不足之處:(1)占地面積大；(2)對生物學和水力學復雜性及重要工藝動力學參數研究不徹底；(3)易受病蟲害影響。人工濕地系統在達到其最優效率時，需２~３個生長周期。人工濕地污染物的去除機理

人工濕地對廢水的處理綜合了物理、化學和生物三種作用。人工濕地運行穩定后，填料表面和植物根系中生長了大量的微生物形成生物膜，廢水流過時，懸浮物被填料及根系阻檔截留，有機質通過生物膜的吸附及同化、異化作用而得以去除。濕地床層中因植物根系對氧的傳遞釋放，使其周圍的微環境中依次呈現出好氧、缺氧和厭氧狀態，保證了廢水中的氮、磷不僅能被植物及微生物作用營養成分直接吸收，還可以通過硝化、反硝化作用及微生物對磷的過量積累作用從廢水中去除，最后通過濕地基質的定期更換或植物收割使污染物最終從系統中去除。人工濕地去除污染物的范圍廣泛,包括N、P、SS、有機物、微量元素、病原體等。

6.1 有機物的去除

人工濕地顯著特點之一是對有機物有較強的處理能力。不溶性有機物通過濕地的沉淀、過濾可以很快從廢水中截留下來，被微小生物加以利用；可溶性有機物則可通過生物膜的吸附及微生物的代謝過程被去除。研究表明：在進水濃度較低情況下，人工濕地對BOD5的去除率可達85%~95%。COD去除率可大于80%，城市污水通過濕地處理后，出水BOD5 在10 mg/L 左右。試驗還表明：不溶性BOD5(約占總BOD5 的50%左右)和COD 在進水5 m的距離內可迅速地被去除；約90%的SS 在進水10 m以內得以去除。廢水中大部分有機物最終被厭養微生物轉化為CO2、H2O和少量的剩余微生物殘體。

6.2 氮的去除

人工濕地處理系統對氮的去除作用包括基質的吸附、過濾、沉淀以及氨的揮發、植物的吸收和微生物硝化和反硝化作用。氮是植物生長的必需元素，廢水中的無機氮包括NH3-N 和NO3-N，均可以被人工濕地中的植物吸收，合成植物蛋白質，最后通過植物的收割形式從人工濕地的廢水中去除。一部分NH3-N 可轉化成NH3 后，以氣態的形式揮發到大氣中。微生物的硝化、反硝化作用對氮的去除起重要作用。根據根區法理論，人工濕地植物中根毛的輸氧，根區附近濕地土壤中連續出現好氧、缺氧、厭氧狀態，為自養型好氧微生物(亞硝酸菌、硝酸菌)和厭養型微生物反硝化細菌大量的存在提供了條件，使要求好氧條件的硝化反應和要求厭氧的反硝化反應可以同時完成。另外，對硝化反應有抑制作用的是NH3-N、重金屬、氰化物及有機物，人工濕地對這些物質也有一定的去除作用。因此人工濕地比一般污水處理系統具有較強的氮處理效率。根據試驗實測結果，人工濕地中氨化細菌、亞硝化菌、硝化菌、反硝化菌數量都處于較高水平，因此人工濕地具硝化、反硝化、脫氮的良好基礎和潛力。所以，人工濕地比傳統活性污泥處理系統(一般無法完成反硝作用)具有更強的氮的處理能力。

6.3 磷的去除

磷和氮一樣是生物的必需元素，但水體中磷又是富營養化的限制性元素，含量過高時又可造成藻類過度繁殖而成富營養化狀態。廢水中磷的存在形態取決于廢水中磷的類型，最常見的是磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機磷酸鹽。人工濕地對磷的去除作用包括基質的吸收和過濾、植物吸收、微生物去除及物理化學作用。基質中的吸收和過濾對無機磷的去除作用，因填料不同而存在差異，若土壤中含有較多的鐵、鋁氧化物，有利于生成溶解度很低的磷酸鐵或磷酸鋁，使土壤固磷能力大大增加;若以礫石為填料的濕地，礫石中的鈣可以生成不溶性磷酸鈣而從廢水中沉淀。

植物吸收無機磷和吸收無機氮一樣，都是在吸收同化作用下，將無機磷變成植物體的組成部分，最后通過植物收割去除。微生物對磷去除包括對磷的正常吸收和對磷的過量積累，由于人工濕地根區附近土壤中不同的含氧狀態而相當于許多Ａ-Ａ-Ｏ處理單元，使某些細菌種類在厭氧條件下吸收低分子的有機物(如脂肪酸)，同時將細胞原生質中聚合磷酸鹽異染粒的磷釋放出來，提供必需的能量;又在好氧條件下，氧化所吸收的有機物，并提供能量，同時從廢水中吸收超過其生長所需的磷，并以聚磷酸鹽的形式成為微生物細胞的內含物而被貯存起來，因此人工濕地有較高的除磷效果。

由于濕地中植物光合作用光反應、暗反應交替進行，根系輸氧的交替出現，以及系統內部不同區域對氧消耗量的差異，導致了系統中厭氧、好氧的交替出現，使磷的過量釋放和過量積累得以完成。這是常規二級處理方式所難以滿足的。人工濕地處理工藝流程

根據社會主義新農村建設的發展思路，并結合農村的排水系統現狀、污水處理規模小等情況，為在降低工程投資和運行成本的同時，達到提高村中綠地建設面積，確保污水的處理達標排放，尤其是對污水中氮、磷的去除，并實現處理污水可作為農業灌溉用水，在前處理增加水解酸化池，形成“水解酸化+人工濕地”組合處理工藝。人工濕地處理污水主要工藝流程：污水→粗格柵→細格柵→沉砂池→綜合調節池→水解酸化池→第一級人工濕地→第二級人工濕地→第三級人工濕地→達標排放。人工濕地技術在我國的應用研究及實例

我國在“七五”期間開始人工濕地的研究。1989年，國家環保局華南環境科研所與深圳東深供水局在深圳白泥坑建立人工濕地實驗基地，占地18.9畝，處理3100 t/d的城鎮綜合污水，效果十分好。

1990年在北京昌平進行的自由水面流人工濕地。處理量為500t/d的生活污水和工業廢水。

1990年，天津環保科研所建立11個實驗單元研究蘆葦濕地對城市污水的處理能力，并對水力負荷，有機負荷，停留時間及季節等與污水中主要污染物間規律進行探索。

華中農業大學李科德等采用人工模擬蘆葦床處理生活污水，對其凈化機理進行了研究。結果表明，蘆葦根際具有較高的氧化還原電勢，為好氧微生物的活動創造了有利條件。蘆葦床內根際微生物數量與污染物去除率之間有明顯相關性。污水中有機污染物是通過蘆葦床內各種微生物協同作用去除；NH3-N主要是通過硝化反硝化連續反應去除；SS和P的去除主要通過沉淀、過濾、吸附、固結等理化作用而實現。蘆葦床的優勢菌屬：假單胞菌屬、產堿桿菌屬、黃桿菌屬，原生動物以腎形蟲居多。

中國環境科研院劉文祥在1994~1995 年，采用由漂浮植物、沉水植物、挺水植物及草濾帶組成的人工濕地對控制農田徑流污染進行了研究。占地1257 m2，利用低洼棄耕地改造而成。

中科院南京植物所采用人工濕地系統處理酸性鐵礦廢水，面積130 m2，流量0.5 m3/h，運行兩個月表明：pH 由2.6 升到6.1，銅離子去除99.7%，鐵離子去除99.8%，錳離子去除70.9%，運行費5~10 萬元/年。

山東膠南市建設一座日處理6 萬t 污水的人工濕地系統，占地1000 畝，工藝為：格柵-沉砂池-調節池-人工濕地-排海。此系統利用海邊鹽堿地，投資三千萬元。

2005 年，浙江省長興縣在建設生態縣過程中，開展農村生活污水處理示范工程項目，利用地下厭氧池及人工濕地法相結合的新型污水生態處理技術。經過處理就可以降低水中的化學需氧量，而這上面種植的美人蕉、黑麥草，根系發達、喜濕、吸收能力強，其扎根在人工沙層中，污水滲入沙層后，含氨氮的水體腐殖質、泥漿等物種被美人蕉發達的根系吸收并消耗掉。長興縣對14 個村和5 個集鎮投入資金千萬余元，實施了“人工濕地”處理。預計到2013 年，該縣農村生活污水處理率將達到60%。

參考文獻

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(本文文獻格式：鄭君其．人工濕地法處理農村生活污水淺析

[J]．廣東化工，2012，39(8)：178-179)

[作者簡介] 鄭君其(1979-)，男，廣東人，大專，主要研究方向是環境監測技術及環境保護工程。

第二篇：蘆葦人工濕地處理污水

蘆葦人工濕地處理污水

摘要: 本文敘述了蘆葦人工濕地污水處理技術的分類、特點及其在國內外的研究與應用進展。介紹了復合式蘆葦濕地、新型蘆葦床填料等相關的新技術，具體講述了利用蘆葦人工濕地處理城鎮和農村生活污水。

關 鍵 詞：

蘆葦；人工濕地；城鎮污水處理；農村污水處理

一、蘆葦人工濕地的起源與發展

1953 年，德國的Dr.Kathe Seidel 在其研究工作中發現蘆葦能去除大量有機和無機物。Dr.Seidel 通過進一步實驗發現一些污水中的細菌在通過種植的蘆葦時消失(大腸菌、腸球菌、沙門氏菌)，實驗還表明蘆葦能從水中去除重金屬和碳水化合物。1974 年德國建成了第一個蘆葦人工濕地。上個世紀八、九十年代蘆葦人工濕地在世界上許多國家得到快速發展，已有數百座蘆葦人工濕地系統投入使用。蘆葦已是國際上公認的人工濕地處理污水的首選植物。目前世界各國正投入大量人力和物力研究、應用蘆葦濕地，并不斷改進蘆葦人工濕地技術。

二、蘆葦人工濕地組成

（一）、主要成分

1、具有各種透水性的基質(如土壤、砂、礫石)，基質為植物提供物理支持，為各種復雜離子、化合物提供反應界面，為微生物提供附著。

2、適于在飽和水和厭氧基質中生長的植物蘆葦，對污水中污染物質的吸收利用、吸附和富集作用。

3、生物種群，對污水中污染物質的吸收利用、吸附和富集作用。

（二）主要植物形式

人工濕地根據濕地中主要植物形式可分為：浮生植物系統；挺水植物系統；沉水植物系統。浮水植物主要用于N、P 去除和提高傳統穩定塘效率。沉水植物系統還處于實驗室階段，其主要應用領域為初級處理和二級處理后的精處理。目前一般所指的人工濕地系統都是指挺水植物系統，挺水植物中蘆葦應用最為廣泛。

（三）主要工藝流程形式

蘆葦人工濕地系統一般作為二級生物處理工藝應用，工藝流程有多種形式，其中常用的有4種(見圖1)：推流式、階梯進水式、回流式和綜合式。

可向地下部分輸氧，根和根狀莖向基質中輸氧,因此可向根際中好氧和兼氧微生物提供良好環境。蘆葦的根可松動土壤，死后可留下相互連通的孔道和有機物。無論土壤最初的孔隙率如何，蘆葦可穩定根際的導水性相當于粗砂2～5 年。

四、人工蘆葦濕地處理城市生活污水

（一）蘆葦生長未受不良的影響

由于城市污水含有蘆葦生長的氮磷等營養物質,為蘆葦的生長提供了良好的肥源，使蘆葦增產10.4 %，同時第2 年的后效觀察蘆葦仍然生長良好，比對照增產14.3 %。

（二）蘆葦具有較強的凈化作用

由于蘆葦濕地系統對污水中的有害物質有較強的去除作用，處理后的水質分別達到GB8978 —1996 第二類污染物最高允許排放濃度的Ⅰ、Ⅱ、Ⅰ級標準。并且各物質的去除效果隨蘆葦生育期、負荷量和溫度的變化而變化，但BOD5 未受影響。這主要是由于污水在蘆葦濕地系統中通過物理沉淀、過濾、吸附、蘆葦根系的吸收和土壤微生物的綜合作用而去除。

（三）灌溉城市污水對土壤未造成不良的影響

污水處理后，土壤營養成分的增加起到了培肥土壤和促進蘆葦生長的作用，說明城市污水是一種良好的富營養的淡水資源，同時通過蘆葦的吸收作用，使土壤中鹽離子減少，降低了土壤的堿化度。

（四）栽培蘆葦凈化污水具有廣泛的應用前景 城市污水是一種肥水，可為蘆葦的生長提供水肥資源,促進蘆葦的生長發育，提高蘆葦產量，為造紙工業提供原材料產生經濟效益。同時又使污水得以最佳的綜合利用，緩解因淡水不足對蘆葦生長的影響，徹底消除了水污染，達到環境效益和社會效益的統一，為經濟的發展創造了新的增長點。因此，推廣蘆葦濕地生態系統處理城市污水，開發水資源，是實現污水處理無害化、資源化的重要途徑，是解決水資源短缺的重要技術措施。

五、人工蘆葦濕地處理農村生活污水

（一）農村生活污水來源

農村生活污水是廣大村鎮地區面源污染的重要來源。農村地區的生活污水量少、分散、遠離排污管網，污水一般不經任何處理直接排入河流湖泊。由于農村地區水環境容量小，長期使用化肥使生活污水中氮磷含量高，加劇了水環境的污染，引起了嚴重的水體富營養化現象。農村生活污水的處理已經成為控制面源污染急待解決的問題。目前，對化肥廢水的處理是控制水體富營養化的重要手段，蘆葦人工濕地對化肥廢水的處理效果較好，而且投資小，并具有顯著的生態環境效益，尤其適合于農村面源污染控制的特點，適合我國國情和廣大農村地區水環境污染狀況。

由于大量農藥化肥的使用和農村生活污水的無序排放，目前農村很多河流和湖泊都出現了不同程度的水質惡化，有些水體已出現明顯的富營養化。解決好面源污染為主的農村污水處理問題是當前建設新農村的一項重要任務，尋找一種經濟可行的農村污水處理工藝是急待解決的問題。0

八、蘆葦人工濕地應用前景

（一）國外現狀

在歐洲等發達國家，每個國家都有幾百個人工濕地系統在運行，美國在1988 年至1993 年間就建起了幾百個人工濕地系統，絕大多數系統種植有蘆葦，發展速度比較快。

（二）我國現狀

從1987 年天津環保所建成我國第一個占地6hm2，處理規模為1 400 m3/ d 蘆葦人工濕地起，迄今在我國北京、南京、深圳、成都、沈陽、杭州等地從南到北，已有不少城市建立了蘆葦人工濕地污水處理系統。這些系統運行以來，產生了良好的經濟和社會效益，為我國環境保護做出了貢獻。相比國外而言，蘆葦人工濕地在我國的發展速度比較慢。

蘆葦人工濕地投資少，出水水質好，操作簡單，維護和運行費用低廉、有很好的經濟價值，蘆葦在我國又普遍適應生長。在我們這樣地域遼闊、經濟、技術發展水平不高、能源短缺的國家，研究并大力推廣蘆葦人工濕地污水處理技術具有非常重要的意義。蘆葦人工濕地污水處理技術使人們向污水處理的終極追求目標逼近，蘆葦人工濕地污水處理技術在我國必然有極其廣闊的應用前景。

1042.[6 ]池金坪，安麗.農村生活污水處理實用技術新進展[J ].云南環境科學，2004 ,23(4):833.-

第三篇：人工濕地處理生活污水推廣手冊

人工濕地處理生活污水推廣手冊

人工濕地效果圖

一、公司簡介

湖南清之源環保科技有限公司成立于2001年，是一家科技創新型環保企業。經營范圍為：環保設備專業研發、設計、制造與銷售；環保工程專項設計、專業承包與運營；生態建設和環境工程技術項目的可行性論證、技術預測、專題技術調查、工藝技術設計等技術咨詢服務；水處理劑的研發與銷售。公司擁有環境工程專項設計乙級資質、環保工程專業承包叁級資質、危險化學品經營許可證、環境污染治理設施運營證、安全生產許可證，為湖南省環境保護產業協會常務理事單位。公司與湖南大學、中南林業科技大學、長沙環境保護職業技術學院等高等院校建立長期的產學研合作關系。

我們將本著“用戶至上”的宗旨及“重質量、講信譽、高效率”的原則，以先進設備和雄厚的技術力量為依托，根據用戶要求，量身定制，完善設計，為客戶提供最優的方案和最好的服務。真誠期待社會各界的關心與指導，共創美好明天。

二、人工濕地簡介

人工濕地系統水質凈化技術作為一種新型生態污水凈化處理方法,其基本原理是在人工濕地填料上種植特定的濕地植物，從而建立起一個人工濕地生態系統。當污水通過濕地系統時，其中的污染物質和營養物質被系統吸收或分解，而使水質得到凈化。

人工濕地處理系統具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點，非常適合中、小城鎮的污水處理。

三、人工濕地原理

人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水、污泥進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類植物的作用。

四、人工濕地分類

人工濕地的核心技術是潛流式濕地。一般由兩級濕地串聯，處理單元并聯組成。濕地中根據處理污染物的不同而填有不同介質，種植不同種類的凈化植物。

水通過基質、植物和微生物的物理、化學和生物的途徑共同完成系統的凈化，對BOD、COD、TSS、TP、TN、藻類、石油類等有顯著的去除效率；此外該工藝獨有的流態和結構形成的良好的硝化與反硝化功能區對TN、TP、石油類的去除明顯優于其他處理方式。主要包括內部構造系統、活性酶體介質系統、植物的培植與搭配系統、布水與集水系統、防堵塞技術、冬季運行技術。

潛流式人工合成濕地的形式分為垂直流潛流式人工濕地和水平流潛流式人工濕地。利用濕地中不同流態特點凈化進水。經過潛流式濕地凈化后的河水可達到地表水Ⅲ類標準，再通過排水系統排放。

快滲人工濕地填料系統圖

垂直流潛流式人工濕地： 在垂直潛流系統中，污水由表面縱向流至床底，在縱向流的過程中污水依次經過不同的專利介質層，達到凈化的目的。垂直流潛流式濕地具有完整的布水系統和集水系統，其優點是占地面積較其它形式濕地小，處理效率高，整個系統可以完全建在地下，地上可以建成綠地和配合景觀規劃使用。

垂直流剖面圖

水平流潛流式人工濕地：是潛流式濕地的另一種形式，污水由進水口一端沿水平方向流動的過程中依次通過砂石、介質、植物根系，流向出水口一端，以達到凈化目的。

水平流剖面圖

溝渠型人工濕地：溝渠型濕地床包括植物系統、介質系統、收集系統。主要對雨水等面源污染進行收集處理，通過過濾、吸附、生化達到凈化雨水及污水的目的。是小流域水質治理、保護的有效手段。

五、人工濕地植物種類：

1、漂浮植物：水葫蘆、大薸、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。

2、根莖、球莖及種子植物：睡蓮、荷花、馬蹄蓮、慈姑、荸薺、芋、澤瀉、菱角、薏米、芡實等。

3、挺水草本植物：蘆葦、茭草、香蒲、旱傘竹、皇竹草、藨草、水蔥、水莎草、紙莎草等

4、沉水植物類型以及其它類型的植物

六、人工濕地維護與管理

1、人工濕地污水處理系統已經完工投入使用，且污水處理系統暫無生活污水接入，因此，建議后續維護期分兩個階段維護：

2、第一階段，無生活污水接入運行管理。

（1）氣溫炎熱，需要定期對已經完成栽種的人工濕地水生植物進行補水和澆水作業；

（2）定期檢查水生植物生長狀況，及時補種和修枝剪葉；

（3）水生植物初現成活，需要及時補充營養，病蟲害防治，確保水生植物

能夠正常新陳代謝以及水聲植物根系繁衍。

3、第二階段，有生活污水接入的運行管理：

污水濕地處理的運行管理主要包括設施管理、田間管理和水質監控3個方面。其中設施管理主要預防人為損毀，以及生活雜物傾入到人工濕地的管理。濕地管理主要是對人工濕地植物的維護。

（1）設施管理：人工濕地投入使用時，需要預防人為損毀，以及生活垃圾雜物傾倒，影響人工濕地植物生長且有礙感觀；

（2）植物管理：種植和生長管理。種植后澆水保持濕度，待發芽長高后不斷提高水深，以不淹沒芽頂為限。為促使根系發育和主根扎深，應周期性作業。在污水濕地中，污水中含有豐富的營養素。水生植物要經歷出芽、生長、孕穗、開花和莖的成熟等階段。

（3）修枝剪葉:修剪換季節植物莖葉，修剪掉的莖葉連同吸收的營養物和其它成分從濕地中移出，促使水生植物生根和維持下生長和吸收、凈化污水中污染物的作用。還要及時清理落下的殘枝敗葉，并平整土地，鏟除凸起部分，填平溝道。

(4)病蟲害防治:人工濕地是近年來全球生態環境保護的熱點，它們對于生活污水凈化、調節人居環境、降解多種污染物具有重要作用。但人工濕地規模小，生態平衡能力弱，易發生植物病蟲害問題，特別是在濕地運行初期應注意采取相應的防治措施。

(5)水質管理：人工濕地可以對生活污水中的多種污染物具有降解作用，對人工濕地系統的進水和出水水質需要做到有序有效的管理。進水確保水量適宜，水質穩定。出水確定達到污水處理排放國家標準。

六、小結

濕地生態系統服務不僅包括為人類所提供的食物、醫藥及其他工農業生產的原料，更重要的是支撐與維持了地球的生命支持系統，維持生命物質的生物地球化學循環與水文循環，維持生物物種與遺傳多樣性，凈化環境，維持大氣化學的平衡與穩定。濕地具有調節區域氣候的功能。濕地水分蒸發和濕地植被葉面的蒸騰作用，可使附近區域的溫度降低、濕度增大、降雨量增加，對周邊區域的氣候具有明顯的調節作用，對當地農業生產和人民生活具有良好的作用。

第四篇：水解酸化-人工濕地處理農村污水

水解酸化-人工濕地處理農村污水

摘要：福建某飲用水源地采用水解酸化-人工濕地工藝處理農村污水，實際運行結果表明：該工藝切實可行、運行成本低，取得了較好的處理效果。當進水CODCr，BOD5，SS，NH3-N，TP 質量濃度分別低于200，300，200，25，5mg/L 時，出水CODCr，BOD5，SS，NH3-N，TP 質量濃度分別低于60，60，80，15，0.5mg/L。該系統出水水質穩定可達《農田灌溉水質標準》，出水直接回灌農田或山林，不設排放口，可以很好地保護水源。

關鍵詞：水解酸化；人工濕地；農村污水

中圖分類號: X7 文獻標識碼: B 文章編號: 1674-4829（2012）04-0026-03

Rural Sewage Treatment Using Hydrolysis and Acidification22．

[2] 劉斯斯.統分結合綜治農村污水[J].中國投資, 2011（3）:5626．

[4] 江蘇省建設廳.農村生活污水處理適用技術指南[M].南京: 江蘇省建設廳, 2008． [5] 張自杰, 林榮忱, 金儒霖．排水工程(下冊)[M]． 4 版．北京:中國建筑工業出版社, 2000． [6] 張克強．農村污水處理技術[M]．北京: 中國農業科學技術出版社, 2006． [7] 張璇, 鄧坤.水解酸化的作用機理[J].北方環境, 2011（9）: 191-193.作者簡介：李艷波(1978-)，女，河南濟源人，碩士，講師，主要研究方向為飲用水的保護及水污染控制技術。

第五篇：生活污水人工濕地設計方案

生活污水人工濕地設計方案（初稿）

人工濕地的凈化機理：

對SS：濕地系統成熟后，填料表面和植物根系將由于大量微生物的生長而形成生物膜。廢水流經生物膜時，大量的SS被填料和植物根系阻擋截留。

對有機物：有機污染物通過生物膜的吸收、同化及異化作用而被除去。對N、P：濕地系統中因植物根系對氧的傳遞釋放，使其周圍的環境中依次出現好氧、缺氧、厭氧狀態，保證了廢水中的氮磷不僅能通過植物和微生物作為營養吸收，而且還可以通過硝化、反硝化作用將其除去，最后濕地系統更換填料或收割栽種植物將污染物最終除去。

一、污水水質

（一）、作為生活污水處理的主體工程。

按照城鎮生活污水水質一般范圍，可認為東升鎮生活污水水質狀況如下：COD 250—350mg/l（項目取中間值300 mg/l，需監測核實）；BOD 150--250 mg/l（取中間值200 mg/l）；SS 200--300 mg/l（項目取中間值250 mg/l）;NH3—N 30--40 mg/l（取中間值35 mg/l），P 8--10mg/l（取最大值10 mg/l）；水量按照5000m3/d設計。

（二）、作為生活污水處理廠的后續工程。

一般鎮區均需要建設二級污水處理廠，按照城鎮污水處理廠的出水標準，如東升鎮二級污水處理廠達標排放，則污水處理廠出水應執行廣東省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二時段中的二級標準：COD 60mg/l；BOD 30 mg/l；SS 30 mg/l;NH3—N 15mg/l，P 1mg/l；水量按照5000m3/d設計；作為生活污水處理廠的后續工程，人工濕地的處理壓力要小得多，且水平潛流式人工濕地對氨氮的處理效果不如垂直流人工濕地，本項目暫不深入分析此項。

二、出水要求

東升鎮生活污水最終出水預計進入北部排灌渠，按照《中山市水環境功能區水質保護規定》（中府［1997］115號）的功能區劃，該渠符合《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中Ⅳ類水體要求，因此人工濕地出水應執行廣東省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二時段中的二級標準；為：COD 100mg/l；BOD 30 mg/l；SS 30 mg/l;NH3—N 15 mg/l，P 1 mg/l。

三、處理效率

東升鎮（擬）采取以挺水植物系統為住的潛流濕地類型，根據大量的實驗數據表明，在正常情況下，潛流型人工濕地污染去除率為：COD>80%；BOD 85--95%,可達到10 mg/l;；SS <20mg/l;NH3—N>60%，P>90%，農藥及細菌>90%。因此東升鎮生活污水流經人工濕地后，其水質為：COD<72mg/l；BOD <20 mg/l； SS <20mg/l;;NH3—N <14 mg/l，P 1 mg/l，符合廣東省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二時段中的二級標準。

四、處理工藝

考慮到生活污水中的污染物濃度普遍不高，預處理可不設穩定塘，只設格柵間、集水井；因SS濃度相對高，為避免發生堵塞，可置多孔管和三角堰，并定期取出填料清洗，可有效防止堵塞；工藝流程如下：

進水----格柵間----集水井----三角堰---多孔管---提升泵----水平式表面流濕地---水平潛流式濕地---出水

五、參數設計

(一)、多孔管基本參數

多孔管可采用管式五孔管（φ25×5/76），單孔孔徑25mm，有效孔徑76mm，可有效防止堵塞。

（二）、集水井基本參數

集水井設計規模為5000m3/d，約折合208.3m3/h，按水力停留時間HRT為1.5h計，集水井容積應為312.5 m3，考慮到集水井進水口應高于地面20—50cm，集水井初步設計為L×B×H=10m×8m×5m。

（三）、泵參數 型號 125-230C，流量237.6m3/h，兩臺，一用一備。揚程 7.3m, 轉速 1480（r/min）, 功率 11KW，效率 74%，工作時間 24h/d。

（四）、人工濕地基本參數

1、濕地表面積的預計

計算公式：As=(Q×（lnCo－lnCe）)/(Kt×d×n)

其中As為濕地面積（m2）

Q為流量（m3/d），假定流量為5000 m3/d。

Co為進水BOD（mg/l），假定進水BOD為200mg/l。Ce為出水BOD（mg/l），假定出水BOD為20mg/l。

Kt為與溫度相關的速率常數，Kt＝1.014×（1.06）（T－20），T假定為25，則Kt=1.357。

d為介質床的深度，一般從60－200cm不等，大都取100－150cm，項目取120cm。

n為介質的孔隙度，一般從10－40％不等。

表5—1 人工濕地面積計算表 孔隙度 10％ 20％ 30％ 40％

濕地面積（m2）70701 35351 23567 17675

可見，填料床孔隙度的大小對人工濕地面積的影響較大。一般項目預計介質的孔隙度為30%，則人工濕地面積約為23567 m2，其中，水平濕地面積為20167m2，垂流式濕地面積為3400 m2，2、水力停留時間計算

計算公式：t=v×ε/Q 其中 t：水力停留時間（d）

? ?? ?? v：池子的容積（m3），容積為V=23567 m2×1.2m=28202.4 m3，? ?? ?? ε：濕地孔隙度，濕地中填料的空隙所占池子容積的比值，需實驗測定；本項目按30%計，? ?? ?? ?Q：平均流量（m3/d），假定流量為5000 m3/d。

則：水力停留時間（d）=1.697d=40.7h。

3、水力負荷計算 計算公式：HLR=Q/As

Q=5000 m3/d。

As=23567 m2。

則HLR=0.2122m3/ m2.d。

4、水力管道計算

計算公式V＝πR2×S＝Q/t V：流量 R：管徑

S：流速，0.5m/s Q：總流量，Q=5000 m3/d。

t：停留時間，t=1.697d=40.7h。

可以計算出R=0.1474m，可用D30的水利砼管管道，也可以用D30的不銹鋼管。

5、平面設計

（1）水平潛流濕地

水平表面流濕地一般長寬比約為10：1，而水平濕地面積約為20167 m2，As1=L×B=10B×B=20167 m2，B=44.91m，取45m；L約等于449.1m，取450m，As1=L×B=450m×45m。

（2）潛流濕地

潛流濕地面積約為3400 m2，可用下式計算：

AS2 = Q×(ln C0—ln Ce)/(Kt×Dn)

但由于整個濕地系統是按照整體計算，無法用BOD的初始濃度和出水濃度單獨進行計算，潛流濕地床長度過長,易造成濕地床中的死區,且使水位難于調節,不利于植物的栽培，L:B一般控制在1—3之間,為便于管理，潛流濕地最好與水平流濕地同寬，因此B=45m；則L=75.6m，取80m，As2=L×B=80×45=3600 m2。

6、結構設計

（1）進出水系統的布置：

濕地床的進水系統應保證配水的均勻性，一般采用多孔管和三角堰等配水裝置。進水管應比濕地床高出0.5m。濕地的出水系統一般根據對床中水位調節的要求，出水區的末端的礫石填料層的底部設置穿孔集水管，并設置旋轉彎頭和控制閥門以調節床內的水位。

（2）填料的使用：

水平表面流濕地床由兩層組成，表層土層，厚0.4m，礫石層鋪設厚度0.2m，總厚度0.6m；潛流濕地床由三層組成表層土層、中層礫石、下層小豆石(碎石)，鈣含量在2~2.5kg/100kg為好；土層0.4m，礫石層鋪設厚度0.5m。下層鋪設厚度0.3m，總厚度1.2m，人工濕地填料主要組成、厚度及粒徑分布見表5—2：人工濕地填料分析表

（3）潛流式濕地床的水位控制：床中水面浸沒植物根系的深度應盡可能均勻。表5—2 人工濕地填料分析表

填料層 水平表面流濕地 潛流濕地

土壤層 石英砂，厚0.4m，粒徑2—6mm 石英砂，厚0.4m，粒徑2—6mm 中間層 礫石，厚0.2m，粒徑5—8mm 礫石，厚0.5m，粒徑5—8mm 底層 / 碎石，厚0.3m，粒徑8—10mm

7、植被選擇

（1）．選用原則

1.1 植物在具有良好的生態適應能力和生態營建功能；

篩選凈化能力強、抗逆性相仿,而生長量較小的植物,減少管理上尤其是對植物體后處理上的許多困難。一般應選用當地或本地區天然濕地中存在的植物。

1.2 植物具有很強的生命力和旺盛的生長勢；

① 抗凍、抗熱能力

②抗病蟲害能力

③對周圍環境的適應能力

1.3 所引種的植物必須具有較強的耐污染能力；

水生植物對污水中的BOD5?COD?TN?TP主要是靠附著生長在根區表面及附近的微生物去除的，因此應選擇根系比較發達，對污水承受能力強的水生植物。

1.4 植物的年生長期長

人工濕地處理系統中常會出現因冬季植物枯萎死亡或生長休眠而導致功能下降的現象，因此，應著重選用常綠冬季生長旺盛的水生植物類型。

1.5 所選擇的植物將不對當地的生態環境構成威脅，具有生態安全性；

1.6具有一定的經濟效益、文化價值、景觀效益和綜合利用價值。

由于所處理的污水不含有毒、有害成分,可以考慮其綜合利用。

(2)．配置分析

2.1根據植物類型分析 2.1.1漂浮植物

漂浮植物中常用作人工濕地系統處理的有水葫蘆、大薸、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。

2.1.2根莖、球莖及種子植物

這類植物主要包括睡蓮、荷花、馬蹄蓮、慈姑、荸薺、芋、澤瀉、菱角等。2.1.3挺水草本植物類型

這類植物包括蘆葦、茭草、香蒲、旱傘竹、皇竹草、藨草、水蔥、水莎草、紙莎草等，為人工濕地系統主要的植物選配品種。根據這類植物的生長特性，它們即可以搭配種植于潛流式人工濕地，也可以種植于表流式人工濕地系統中。2.1.4沉水植物類型

沉水植物一般原生于水質清潔的環境，其生長對水質要求比較高，因此沉水植物只能用作人工濕地系統中最后的強化穩定植物加以應用，以提高出水水質。2.2 原生環境分析

根據植物的原生環境分析，原生于實土環境的植物如美人蕉、蘆葦、燈心草、旱傘竹、皇竹草、蘆竹、薏米等，其根系生長有向土性，可配置于表面流濕地系統和潛流濕地土壤中；如水蔥、野茭、山姜、藨草、香蒲、菖蒲等，由于其生長已經適應了無土環境，因此更適宜配置于潛流式人工濕地。2.3 養分需求分析

根據植物對養分的需求情況分析，由于潛流式人工濕地系統填料之間的空隙大，植物根系與水體養分接觸的面積要較表流式人工濕地廣，因此對于營養需求旺盛、植株生物量大、一年有數個萌發高峰的植物如香蒲、菖蒲、水蔥、水莎草等植物適宜栽種于潛流濕地；而對于營養生長與生殖生長并存，生長緩慢，一年只有一個萌發高峰期的一些植物如蘆葦、茭草等則配置于表面流濕地系統。2.4 適應力分析

一般高濃度污水主要集中在濕地工藝的前端部分。因此前端工藝部分一般選擇耐污染能力強的植物，末端工藝由于污水濃度降低，可以考慮植物景觀效果。表5—3 水平表面流——潛流復合型濕地植物選擇及搭配表 植物類型 水平表面流型 潛流型 備注 漂浮植物 水葫蘆、浮萍 水葫蘆 少量 根莖、球莖 睡蓮、荷花 / / 挺水植物 蘆葦、美人蕉、燈心草 蘆葦、菖蒲、水蔥、紙莎草 主要植被 沉水植物 / / /

（3）、植被選擇投資分析

本項目采用水平表面流——潛流復合型濕地系統，植被包括漂浮植物、根莖、球莖、挺水植物等，其中以挺水植物為主；植物種類包括水葫蘆、浮萍、蘆葦、睡蓮、荷花、蘆葦、美人蕉、燈心草、菖蒲、水蔥、紙莎草等；其分配及投資分析如表5—4：

表5—4 水平表面流——潛流復合型濕地植物分配及投資分析表 植物 水葫蘆 睡蓮 荷花 蘆葦 美人蕉 燈心草 紙莎草 菖蒲 水蔥 數量（苗）8萬 2萬 2萬 10萬 4萬 10萬 1萬 1萬 1萬 單位價格 0.05 5.0 3.0 0.35 0.9 0.25 0.6 0.3 0.3 合計（萬）0.4 10 6 3.5 3.6 2.5 0.6 0.3 0.3

由以上可以看出，濕地植被需投資27.2萬左右（浮萍可就地獲得，未計入總成本）。

六、管理及勞動定員

（一）、管理重點

1、配水問題，潛流方便；

2、潛流濕地考慮砌隔墻，使流態接近理想推流；

3、通風問題；

4、回流，各個構筑物最好能設回流管，以免檢修時能排空池體中的水；

5、污水管沒有90度彎頭，用45度斜管接，污水里面雜質多，以讓污水排的更流暢；

6、及時清洗填料，嚴格防止潛流堵塞；

7、及時收割填料上的植被。

（二）、勞動定員

由于人工濕地相對污水處理廠管理方便，運營成本大幅度下降，勞動定員可初定為3人（1000元/月.人）即可。

七、工程數量

挖方：Q11=L×B×H=450m×45m×0.9m+80m×45m×1.5m=23625 m3；

填方：Q12 =80m×45m×1.2m+450m×45m×0.6m=16470 m3；

道路 Q13=L×B×H=（530×2+45×2）m×6m×0.4m=2760 m3；

集水井 Q14=L×B×H=10m×8m×5m=400 m3；

出水井 Q15=L×B×H=10m×8m×4m=320m3；

基質（混凝土）：Q16 =L×B×H=530m×45m×0.3m=7155 m3；

工程量為Q=Q11+ Q12+ Q13+ Q14+ Q15 =43575 m3；Q16為底層基質（防滲層）。

八、主要經濟指標

工程總投資448.6萬元，其組成如下：

植被：27.2萬；

土方：43575 m3×40元/立方（計機械）=174.3萬；

基質（混凝土）: 7155 m3×200元/ m3=143.1萬；

設備安裝及人工：（174.3+143.1）×25%=79.4萬；

運輸費用：（174.3+143.1+27.2）×1%=3.4萬；

工程管理費用：（174.3+143.1+27.2+3.4+79.4）×2.5%=10.6萬；

不可預見費用：（174.3+143.1+27.2+3.4+79.4）×2.5%=10.6萬.由以上可以得知：

人工濕地單位水量投資 897.2元/ m3

單位水用電量 0.0528千瓦時/ m3

單位水量正常運營成本 0.0628元/立方=0.0428元/ m3+0.02元/ m3