目前，生活污水大量排放、不合理排放現(xiàn)象明顯，這不僅會(huì)浪費(fèi)水資源，而且還會(huì)不同程度的污染生態(tài)環(huán)境，應(yīng)用人工濕地這一新型工藝進(jìn)行污水處理，不僅符合現(xiàn)階段生態(tài)發(fā)展需要，而且工藝具有低成本、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，因此具有良好的推廣價(jià)值，能夠在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮重要作用。
一、人工濕地的基本分類
1.水平潛流
這類人工濕地的應(yīng)用作用具體表現(xiàn)：生活污水進(jìn)入濕地后，由于濕地分為上下兩層，上層即基質(zhì)表面，污水流經(jīng)下層，流動(dòng)方向主要為水平向，這不僅能夠?yàn)樯蠈犹峁┏渥闼?，而且還能大大降低化學(xué)需氧量、生化需氧量和重金屬含量。
2.表面流
這種類型的人工濕地類似天然濕地，生活污水主要以地表徑流的方式途經(jīng)濕地，由于濕地表面植物會(huì)不同程度阻擋污水中的顆粒物和其他雜質(zhì)，進(jìn)而能夠起到過濾作用。但由于這種凈化方式具備較低的氧傳輸能力，并且化學(xué)需氧量、生化需氧量的去除率相對(duì)較低，再加上表面流極易滋生細(xì)菌，保濕效果不是十分良好，周圍的生態(tài)環(huán)境得不到保證。
3.垂直潛流
垂直潛流人工濕地對(duì)比上述兩種污水處理工藝，具有良好的去污效果，它主要引導(dǎo)基質(zhì)下層保持垂直流向，所攜帶氧氣量能夠充分滿足填料床需要，使其達(dá)到飽和狀態(tài)，同時(shí)，具有較強(qiáng)的復(fù)氧能力和雜質(zhì)去除能力，但這種工藝的應(yīng)用成本相對(duì)較大，處理系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜。
二、凈化機(jī)理分析
人工濕地處理工藝設(shè)計(jì)的過程中需要考慮的因素較多，設(shè)計(jì)人員既要優(yōu)化濕地系統(tǒng)，又要保持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作狀態(tài)，避免出現(xiàn)失誤設(shè)計(jì)、片面設(shè)計(jì)等現(xiàn)象，確保設(shè)計(jì)完成的人工濕地工藝充分發(fā)揮應(yīng)用作用和協(xié)同作用，其中，作用機(jī)理具體表現(xiàn)在三方面，第一方面即基質(zhì)作用，該工藝常用基質(zhì)主要有兩種，分別為土壤和爍石，這兩類基質(zhì)能夠?qū)⑸钗鬯泻械膽腋∥锖突瘜W(xué)需氧量，個(gè)別學(xué)者認(rèn)為基質(zhì)在磷的去除方面仍具有重要作用；第二方面即植物作用，主要是因?yàn)橹参锏恼ＩL主要得益于污水提供的氮元素、鉛金屬、鉻金屬、磷元素、砷元素等，并且植物能夠起到氧氣輸送載體作用；第三方面即微生物作用，無機(jī)物獲取的主要途徑即基質(zhì)微生物發(fā)生的代謝作用，以此促進(jìn)有機(jī)物分解，并且微生物還能將生活污水中一多半的氮有效去除。
三、生活污水處理中人工濕地應(yīng)用現(xiàn)狀及問題
1.應(yīng)用現(xiàn)狀
分析人工濕地應(yīng)用現(xiàn)狀的前提下，應(yīng)首先掌握人工濕地類型，總結(jié)人工濕地應(yīng)用類型，主要有單一型、復(fù)合型、組合型三種，其中，單一型人工濕地實(shí)際應(yīng)用期間受溫度、存水量影響較大，并且極易影響運(yùn)行效果；復(fù)合型人工濕地類型主要有水平潛流配合上行垂直流、垂直流配合水平潛流兩種，這兩種方式在雜質(zhì)去除方面具有良好效果，應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)明顯高于單一型人工濕地。組合型人工濕地的組合對(duì)象主要為生物處理和人工濕地，即有機(jī)物去除的基礎(chǔ)上進(jìn)行氮元素脫離，相關(guān)研究學(xué)者支持生活污水處理的過程中應(yīng)用中厭氧懸浮填料床(對(duì)象一)和人工濕地(對(duì)象二)這種組合方式，即引導(dǎo)污水進(jìn)入組合對(duì)象一，以此截留污水中的雜質(zhì)和顆粒物，并將其轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，接下來對(duì)其進(jìn)行對(duì)象二處理，完成氮元素去除工作，這種組合方式不僅能夠提高雜質(zhì)去除率，而且還能提升污染物降解能力。
2.應(yīng)用問題
溫度溫度：人工濕地表面的植物生長的過程中應(yīng)合理控制生長溫度，如果溫度過高或者過低，那么植物極易死亡，同時(shí)，微生物也會(huì)而臨生存威肋、，據(jù)相關(guān)資料顯示可知，一旦溫度低于9攝氏度，則植物會(huì)緩慢生長。
管理問題：從上述介紹可知，人工濕地系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，并且該系統(tǒng)由多學(xué)科組成，但實(shí)際設(shè)訓(xùn)一的過程中并未參照經(jīng)驗(yàn)公式，已有管理體系不是十分完善。再加上，人工濕地投入使用后，相關(guān)工作人員并未做好維護(hù)管理工作，進(jìn)而植物枯葉下落后會(huì)間接影響人工濕地在污水處理中的工作性能，濕地系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值也會(huì)大大降低。
基質(zhì)堵塞問題：一旦植物下落堆積未及時(shí)處理，那么極易導(dǎo)致基質(zhì)堵塞，這在一定程度上會(huì)降低基質(zhì)的應(yīng)用作用，如果堵塞時(shí)間過長，還會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，不利于延長人工濕地系統(tǒng)的使用時(shí)間。
占地面積問題：要想優(yōu)化生活污水的處理效果，這時(shí)人工濕地面積應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大，以此滿足平行濕地的運(yùn)作需要，然而這會(huì)加劇土地緊張程度，極易激發(fā)土地應(yīng)用矛盾。
四、人工濕地處理生活污水的有效措施
從上述介紹可知，人工濕地現(xiàn)如今的應(yīng)用率相對(duì)較高，但其實(shí)際使用的過程中存在一定問題，問題大體表現(xiàn)為：溫度影響較大、管理無序、管理體系不健全、基質(zhì)堵塞嚴(yán)重、占地面積相對(duì)較大。如果上述問題未能合理解決，那么污水處理效率會(huì)大大降低，并且水資源還會(huì)大量浪費(fèi)，人工濕地應(yīng)用效果也得不到優(yōu)化，與此同時(shí)，生態(tài)環(huán)境惡化態(tài)勢(shì)也會(huì)漸漸加大。因此，務(wù)必采取有效措施提高人工濕地的應(yīng)用率，這對(duì)環(huán)境保護(hù)型戰(zhàn)略具體落實(shí)、我國社會(huì)有序發(fā)展具有重要意義，具體措施介紹如下。
1.優(yōu)選濕地類型
從上述三種類型濕地的應(yīng)用流程可知，第三種類型—垂直潛流人工濕地的應(yīng)用效果良好，并且這種類型的濕地系統(tǒng)適用于溫度較低的北方地區(qū)。除了優(yōu)選濕地類型之外，還應(yīng)做好類型組合工作，以此提高雜質(zhì)去除效率，縮短雜質(zhì)去除時(shí)間，同時(shí)，合理組合的濕地類型還能節(jié)省土地資源，充分發(fā)揮已占土地資源的使用效率，在這一過程中，應(yīng)根據(jù)生活污水處理的實(shí)際現(xiàn)狀優(yōu)選適合的組合方式，以此優(yōu)化污水凈化效果。
2.合理控制溫度
相關(guān)學(xué)者在溫度控制方面進(jìn)行了具體探究，探究結(jié)果表明，人工濕地表面的植物要想合理控制生長溫度，可以通過PVC薄膜全而覆蓋的方式達(dá)到要求的保溫效果，但薄膜覆蓋法需要花費(fèi)一定費(fèi)用，進(jìn)而會(huì)降低整體經(jīng)濟(jì)效益。
3.預(yù)防基質(zhì)堵塞
為了避免出現(xiàn)基質(zhì)堵塞現(xiàn)象，可以在濕地周圍設(shè)置屏障，雖然這種方法能夠降低基質(zhì)堵塞幾率，但這種方法治標(biāo)不治本；合理選中植物，能夠起到雜質(zhì)有效吸附的作用，以此緩解基質(zhì)堵塞現(xiàn)狀；優(yōu)選適合的基質(zhì)，即所選基質(zhì)既能起到雜質(zhì)清除的作用，又能避免堵塞現(xiàn)象發(fā)生。
4.強(qiáng)化濕地管理
針對(duì)濕地植物的落葉及時(shí)清掃，同時(shí)，組建專業(yè)的管理人員，成立健全的管理系統(tǒng)，應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)成立數(shù)據(jù)庫，通過設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析的方式加強(qiáng)濕地管理，這不僅能夠提高管理效率，而且還能促進(jìn)發(fā)揮人工濕地系統(tǒng)的應(yīng)用性能。
針對(duì)性的解決人工濕地應(yīng)用問題，這對(duì)人工濕地系統(tǒng)應(yīng)用范圍擴(kuò)大具有重要作用，同時(shí)，生活污水對(duì)生態(tài)環(huán)境的消極影響也會(huì)大大降低。人工濕地應(yīng)用的過程中應(yīng)重點(diǎn)向設(shè)計(jì)規(guī)范化、管理標(biāo)準(zhǔn)化等方向發(fā)展。
來源:水工業(yè)市場(chǎng)雜志 作者:張朝明
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