隨著工業的發展,水污染的加劇,水環境保護的任務也越來越艱巨。濕地處理工藝作為一種自然生物處理方法,利用閑置鹽堿地,具有投資少、運行管理簡單、費用低,處理后出水水質穩定的特點。污水直接資源化可利用凈水溝進行淡水養殖,水生植物種植,能獲得一定的經濟效益。在環境領域,人工濕地處理污水的研究與應用越來越廣泛,在污水沿一定方向流動的過程中,主要里利用濕地的自然生態系統中的物理、化學、生物三重協同作用,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。

人工濕地的類型

按照系統布水方式的不同或水在系統中流動方式的不同,一般可將人工濕地分為三種類型:

(1)表面流濕地

圖1所示為表面流濕地。向濕地表面布水,維持一定的水層厚度,一般為lO-30cm,水流呈推流式前進,整個濕地表面形成一層地表水流,流至終端而出流,完成整個凈化過程。污水流人濕地后,在流動過程中與土壤、植物,特別是與植物根莖部生長的生物膜接觸,通過物理的、化學的以及生物的反應過程而得到凈化。表面流濕地類似于沼澤,不需要沙礫等物質作填料,因而造價較低。它操作簡單、運行費用低。但占地大,水力負荷小,凈化能力有限。濕地中的02來源于水面擴散與植物根系傳輸,系統受氣候影響較大,夏季易滋生蚊蠅。

(2)水平潛流濕地

水平潛流濕地由土壤、植物(如蘆葦、香蒲等)和微生物組成,見圖2。床底有隔水層,縱向有坡度。進水端沿床寬構筑有布水溝,內置填料。污水從布水溝投入床內,沿介質下部潛流呈水平滲濾前進,從另端出水溝流出。在出水端礫石層底部設置多孔集水管,可與能調節床內水位的出水管連接,以控制、調節床內水位。水平潛流濕地可由一個或多個填料床組成,床體填充基質,床底設隔水層。水力負荷與污染負荷較大,對BOD、COD、SS及重金屬等處理效果好,氧源于植物根系傳輸,少有惡臭與蚊蠅現象,但控制相對復雜,脫氮除磷效果欠佳。

(3)垂直流濕地

垂直流濕地實質上是水平潛流濕地與滲透型土地處理系統相結合的一種新型濕地,見圖3。滲透濕地采取地表布水,污水經水平滲濾,匯人集水暗管或集水溝出流。通過地表與地下滲濾過程中發生的物理、化學和生物反應使污水得到凈化。垂直流濕地床體處于不飽和狀態,氧通過大氣擴散與植物根系傳輸進入濕地,消化能力強,適于處理氨氮含量高的污水,但處理有機物能力欠佳,控制復雜,落干/淹水時間長,夏季易滋生蚊蠅。