浅谈人工湿地处理生活污水的作用机理与优势

胡位军等

摘要：分析了当前污水处理厂的运行弊端，指出了人工湿地生活污水处理工艺具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，特别适合以农业生产为主的乡镇的生活污水的处理。

关键词：人工湿地；破解；瓶颈

1引言

遵义县现有30个镇乡，共有274个村居，人口94万多人，城镇人口约占1/5，城镇每天产生生活污水约29万t。全县辖区面积392766km2，河流、湖泊众多，地表水和地下水资源比较丰富。全县已经建成污水处理厂5座，县级龙坑污水处理厂采用滴虑床，镇级乌江和虾子2座污水处理厂采用接触氧化，镇级枫香和村级龙坑八里2座采用湿地处理工艺。其它26个镇乡及其村庄都没有建设污水处理厂，其生产生活中产生的污水直接或间接排入地表水或地下水。因而，解决镇乡水污染迫在眉睫，修建污水处理厂也成为唯一的选择。

2原因分析

21污水成分及财税

遵义县是农业大县，现在没有建成污水处理厂的乡镇，产业结构主要还是第一产业，这些乡镇收入主要靠种、养殖业，其在生产、生活过程产生污水主要成分还是以氮、磷为主。财政收入来源单一，基本上是种养殖产生的税收，公共福利主要靠财政转移支付。

22工艺比较

传统污水处理工艺一般要经过格栅、沉砂、初次沉淀、曝气、二次沉淀、污泥处理等工序，建设需要修建大量的构筑物及仪器设备，一次性投入比较大。运行过程能耗也比较高，根据国家环保部公布的 《2009年中国环境状况公报》：2009年全国排放废水总量为5892亿t。如果这些排放的污水要全部进行处理，按照目前污水厂的耗电量约025kWh/t污水进行计算（GB18918-2002二级排放标准），则耗电量大约为1473亿kW·h，约占2009年全社会总用电量的06%，按电费065元/kW·h计算，总的电费为95745亿元，约占当年GDP的0028%[1]。另外，机械设备长期在污水中浸泡，容易损坏，会产生一大笔维护费用。因此，采用传统工艺修建的污水处理厂，运营成本、维护成本较高，资金来源缺乏，运转经费没有保障，污水处理厂只是开开停停应付检查[2]。实际上造成了有些污水处理厂出现了停运现象，部分污水处理厂建成之日，就是停产之日。

人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。实际上就是通过生物的新陈代谢吸收、分解、转化等方式对生活污水进行净化。

人工湿地与传统工艺比较具有以下优点：人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，非常适合中、小城镇的污水处理。

人工湿地对污染物的去除原理：SS的去除主要靠物理沉淀、过滤作用，BOD的去除主要靠微生物吸附和代谢作用，代谢产物均为无害的稳定物质，因此可以使处理后水中残余的BOD浓度很低。污水中COD去除的原理与BOD基本相同。N、P去除人工湿地主要利用生物脱氮及植物吸收方法。

作用机理：对污染物的去除与影响物理沉淀可沉淀固体在湿地中重力沉降去除、过滤，通过颗粒间相互引力作用及植物根系的阻截作用使可沉降及可絮凝固体被阻截而去除；化学微生物代谢：利用悬浮的底泥和寄生于植物上的细菌的代谢作用将悬浮物、胶体、可溶性固体分解成无机物；通过生物硝化-反硝化作用去除氮；部分微量元素被微生物、植物利用氧化并经阻截或结合而被去除。自然死亡：细菌和病毒处于不适宜环境中会引起自然衰败及死亡，植物植物代谢利用植物对有机物的吸收而去除，植物根系分泌物对大肠杆菌和病原体有灭活作用植物吸收相当数量的氮和磷能被植物吸收而去除，多年生沼泽植物，每年收割一次，可将氮、磷吸收、合成后分移出人工湿地系统。

人工湿地处理系统主要由并联、串联土地、生物构成，土地主要考虑从上到下过滤、生物降解，可以采取卵石、砾石、沙石、粘土从上到下逐级过滤。并联主要考虑多级土地、生物处理，栽种不同季节的植物，不同的层结又要考虑不同工段的污染物，生活污水经过串联、并联生物、土地处理能够达到国家污水处理外排标准。人工湿地在运行过程中，定期进行收割并对过多的植物去除就能够保证正常运行。处理后的污水还可以考虑栽种莲藕、冬笋等经济作物助农增收。

针对该县各镇乡的实际情况，污水处理厂的建设需要的是一种操作简单、运行成本低、满足污水处理的工艺，无疑湿地处理成为该县各镇乡的首选工艺。

3结语

经过对传统污水处理厂工艺和人工湿地工艺的比较，人工湿地污水处理工艺在建设、运行、管理等方面适合遵义县各农业镇乡生活污水的处理。

参考文献：

[1] 周瑜传统污水处理厂的节能降耗措施[J]山西建筑，2011（12）：129

[2] 刘昌文遵义县地表水污染分析及对策[J]北方环境，2010（6）：130

Abstract： This article analyzes the advantages of using artificial wetland to treat the domestic sewage，such asbig buffer capacity，good treatment effects，simple process，low investment and running cost and so onTherefore，it isparticularly suitable for agricultural production as the mainstay of rural domestic sewage treatment

Key words：artificial wetland；break；bottleneckendprint