當今社會隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的提高,伴隨著環(huán)境持續(xù)惡化,特別是水環(huán)境污染越來越嚴重,全國各大水系地表水90%以上在Ⅲ類水以下,經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)小河小溪嚴重污染,全縣幾呼沒有一條可游泳的河流。為此,為了治理水污染,改善水環(huán)境,各地政府采取許多治理方法,投入大量的人力、物力、財力來改善水質,其中最為重要的是集污納管,建污水處理但由于技術、成本等原因,通過處理過的污水還是劣V類水。為了進一步改善水質,各地政府紛紛采取生態(tài)恢復的辦法來改善水質,而生態(tài)治水的一個重要方法就是建人工濕地。人工濕地是一個系統(tǒng)的生態(tài)工程。通過人工填料過慮阻滯,水生植物吸收,微生物降解氧化等方法,達到污水尾水在人工濕地內循環(huán)自凈改善水質的目的。因此,在建人工濕地時充分考慮以下幾個方面的問題:
一、人工濕地選擇
人工濕地有以下幾種基本類型:(1)表面流濕地,是一種污水從濕地表面漫流而過的濕地,結構簡單,工程造價低I污水從入口以一定速度在填料表面緩慢流過濕地,部分污水或蒸發(fā)或滲入地]在流動的過程中廢水得到凈化。水深一般0.3-0.5米,水流呈推流式前進。近水面部分為好氧生物區(qū),較深部分及底部通常為厭氧生物區(qū)。處理效率較低。(2)潛流濕地,污水在填料間滲流,可充分利用填料表面及植物根系,出水水質好。與表面流人工濕地相比,污水流程較長,有利于硝化和反硝化作用的發(fā)生,脫氮、除磷、氧化效果較好。(3)垂直流濕地污水沿垂直方向流動,氧供應能力較強,硝化作用較充分,占地面積較小,可實現(xiàn)較大的水力負荷長期運行。對于氨氮含量較高的污水廢水有較好的處理效果。(4)復合潛流人工濕地,結合了以上幾種的優(yōu)點,具有去除效果好,節(jié)省土地的優(yōu)點。人工濕地要達到一定的效果,污水在濕地滯留的時間要相對長一些,但也不宜太長,一般為5天左右,滯留時間短,達不到效果,因此,要達到效果,濕地占地面積較大,因此,在建濕地時要因地制宜,盡量利用灘涂或與建公園相結合,以節(jié)省土地。在建濕地時,要考慮去除污染物的重點是什么,因為濕地不是萬能的,根據(jù)要求不同,有針對性的設計建設。
二、人工濕地的定位
由于人工濕地是依靠人工填料過慮、水生植物來處理污水,主要是通過水生植物來吸附或吸收污染物,污水中的NH—N、TP等污染物是作為水生植物的營養(yǎng)成份來吸收的,要完成這個過程,需要一定的時間,這個過程一般需要5-7天的時間才能基本吸收完成。
而實際上污水在濕地中滯留的時間往往沒有這么長,污染物不能充分吸收,還有冬天植物、微生物都處于休眠狀態(tài),所以,人工濕地的效果有限,作為城鎮(zhèn)污水處理只能起輔助作用,不能作為主要處理手段。
三、濕地植物的選擇
植物是人工濕地的重要組成部分。濕地植物通過光合作用,分解和轉化有機物和其他物質,直接從污水中吸收可利用的營養(yǎng)物質,如水體中的氮和磷等。水中的重金屬、有毒有害物質、銨鹽、硝酸鹽以及磷酸鹽都能通過這種作用被植物體吸收。植物還為微生物的吸附生長提供了更大的表面積,植物的根系是微生物重要的棲息、附著和繁殖的場所。而濕地系統(tǒng)中的微生物也是降解水體中污染物的主力軍。微生物能起到重要的降解水中污染物的作用,將污染物有機物分解成為二氧化碳和水,厭氧細菌將有機物質分解成二氧化碳碳和甲烷,硝化細菌將銨鹽硝化,反硝化細菌將硝態(tài)氮還原成氮氣。1、由于污水處理系統(tǒng)是全年連續(xù)運行的,但植物具有季節(jié)性,很多植物春天、夏天生長茂盛,到了秋天開始枯萎,冬天完全處于休眠狀態(tài),因此,人工濕地設計要考慮植物死亡問題和過冬問題。選擇植物時,春夏秋冬的植物要有效搭配,最好是常綠植物或冬季半枯萎植物。切忌配置單一品種,以避免出現(xiàn)季節(jié)性的功能下降或功能單一。2、由于人工濕地中的植物根系、枝葉要長期浸泡在水中和接觸濃度較高且變化較大的污染物,故要求水生植物即使在惡劣的環(huán)境下也能基本正常生長,而那些對自然條件適應性較差或不能適應的植物都將直接影響凈化效果。因此所選用的永生植物耐污能力要強,并對當?shù)氐臍夂驐l件、土壤條件和周圍的動植物環(huán)境都要有很好的適應能力。3、所選擇的植物應不對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境構成隱患或威脅,具有生態(tài)安全性;4、具有一定的經(jīng)濟效益、文化價值、景觀效益和綜合利用價值。5、由于各地氣候不同,水質不同,選擇水生植物時盡量選擇當?shù)鼗虮镜貐^(qū)天然濕地、河道中天然存在的水生植物,這樣,植物適應性強、成活率高、去除污染物效果好。6、要根據(jù)植物的特點和我們的要求選擇植物。人工濕地根據(jù)主要植物優(yōu)勢的不同,被分為浮水植物人工濕地,浮葉植物人工濕地,挺水植物人工濕地,沉水植物人工濕地等不同類型。濕地中的不同的植物,對凈化污水中不同污染物的作用是不同的。要根據(jù)植物的特點和我們的要求選擇植物。有的去除NH—N好一些,有的去除TP好一些,有的去除重金屬好一些,有生長在水下的,有浮在水面上的,有生在陸地但根須在水中或生在淤泥中的陸生植物,為了能充分吸收水中、淤泥中的污染物,要根據(jù)植物的特點和我們的要求選擇濕地植物。
四、養(yǎng)護管理
一個成功的濕地,除了有良好的設計、高質量的建設,后期的管理工作尤為重要,沒有良好的后期管理,就發(fā)揮不了濕地的作用,濕地建好后,管理工作要及時跟上,人工濕地的運行管理需專人負責,需定期清理格柵池、清理填料,要及時清除腐敗的植物、及時割除生長過時的植物等工作。管理跟不上,濕地不但起不到凈化水質的作用,還為成為一個新的污染源。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)揮了資源的生產潛力,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)濟效益及社會效益,比較適合于處理水量不大、水質變化不很大、污染不嚴重、管理水平不很高的城鎮(zhèn)污水。但在我國目前土地資源較為緊缺的情況下,利用人工濕地來處理污水,他的效益和投資比有待于進一步評估,我認為他的土地成本,建設成本,養(yǎng)護管理成本與經(jīng)濟效益、社會效益相比較有點過高,特別是土地成本太大,利用率太低。有條件的地方盡量與建公園和公共綠地相結合,這樣避免占用大量的土地、資金,在處理污水的同時又能給百姓提供一個有良好景觀的休閑場所。