潜流人工湿地污水处理技术污水处理效能

李 宇

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 浙江杭州 311122）

潜流人工湿地污水处理技术污水处理效能

李 宇

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 浙江杭州 311122）

随着我国的经济发展水平不断提升，环境的污染速度和规模也在不断的加快扩大。依照我国当前的环境污染情况，在大气以及地表的污染之外，潜流的水污染问题也在逐渐的凸显。由此本文通过针对潜流人工湿地污水处理技术污水处理效能展开探究分析，以此能够借助相关参数模型，为我国的潜流污水问题解决提供理论依据。

潜流人工湿地；污水处理技术；污水处理效能

引言

人工湿地污水处理技术主要在使用中存在两种形式，包括了潜流人工湿地以及水面系统两种。前者的污水处理技术主要是经由一个或者多个单元所共同组构而成的，在周边以及底部均有防水性能，在每一个单元中都通过填充粒状的介质。比如砾石或者水生的植物，来有效的处理大量的污水。潜流人工湿地污水处理技术系统相较水面系统，在用地方面相对较为节省，并且在运行过程中的具体维护也相对较为简单。自由的水面系统经常会出现臭味以及蚊蝇的滋生，在潜流系统中则尤为少见。

1 潜流人工湿地污水处理技术处理效能

1.1 去除污染物质

潜流人工湿地主要能够去除的污染物质，包括了多种比如微生物所发生的一系列变化，矿化还有挥发和沉降、沉淀甚至蒸腾等。污染物质的去除主要包含了几方面的生物学作用[1]：厌氧消减、锰铁的厌氧氧化、还有好氧呼吸以及硝酸盐。处于悬浮状态的固体物质去除性能相对较好，并且绝大部分的出水值都在10mg/L以内。为了防止出现进水口附近堵塞，通常在进水前需要设置相应的预处理，以此来有效的降低固体浓度。进而通过沉淀以及吸附还有死亡等诸多作用，减少了病原菌的存在。对于磷物质的主要去除，是通过将土壤颗粒之中的介质完成一定的吸收沉淀，从而有效的防治磷的再次释放。

潜流系统还可以有效的实现植物的吸收以及化学沉淀[2]。主要发生在夜系以及根系的金属离子沉积层，以此来发生一定的氧化作用，植物完成金属物质的吸收之后再次释放，但是微生物的氧化金属热力学性能较为稳定。对于氮物质的去除，是潜流系统所具备的限制因素。在冬季氮的TN以及NH3-N通常去除率维持在45%，那么要想获得相对较低的氮浓度出水，就需要在夏季进行，但是所需时长要在7天左右，可以自由水面系统就需要13天左右。

1.2 湿地植物

通过种植具备一定的浓密型和根系的潜流人工湿地，可以具备较为重要的通气组织。而此种通气组织主要是存在于植物体内的，并且会在植物的体内传输一定的空间结构，从而有效的达到氧的传递作用[3]。可是此类研究当前还并未深入开展。有相关研究结果发现，根系放氧的具体范围是自夜间至日照几小时之后，从0.5mm变化至5mm。但是如果将潜流人工湿地的进水方式改为间歇式，那么就直接影响了根系放氧的范围。因此对于不同的植物，同样也是选择湿地植物的重要指标。通过提升氧传递，来有效的刺激植物的新根增长。

1.3 床体填充材料选择

微生物的存在，可以有效的降低污染程度，分解多种污染物质。但是对于磷的去除成效较不明显。通过相关研究[4]，发现对于床体填充材料的介质选择，可以很大程度的将磷得以去除，主要的去除机理就是通过借助，磷与介质之间的非生物化作用。湿地对于磷物质的主要吸附能力取决于两点：其一就是吸附位，其二就是pH值。磷的整体吸附作用力相关于水力的传导率还有表面积。如果所需的水利传导率过大，那么就需要避免堵塞情况的发生。

2 设计参数与所要考虑因素

分区：潜流人工湿地较大的情况下就应当进行分区，分为几个单元保持平行，从而有效合理的完成流量分配，更加有利植物的管理保护。

横断面：Ac=Q1（KsXS），在此公式中，Ac 所代表的是横断面的总面积M2；Ks所代表的则是水力传导率，Q为主要的流量，S则为床体的具体坡度。

BOD的去除率：A=Q（InC0-InCe）/（KrXdXΦ）。在该公式中，湿地面积即为A、流量即为Q、Co以及Ce就是进出水的BOD浓度、d则为床体的深度，还有Kr即为一级反应速率的常数、Φ就是床体的孔隙度，还有T值即为温度。

水力的停留时长：HPT=AxdxΦ/Q（基于BOD的去除参数）。

氨氮去除模型参数：通过有效利用潜流人工湿地系统来讲BOD以及氮还有TSS去除，之后设计二级单元，一级为BOD的去除，二级即为氮的去除。相关资料结果表明，对于BOD的去除，水力停留的时长即为12-24h。而氨氮的去除则只是发生在第二单元。因此具体的去除参数是否合理，应当考虑氨氮的去除量，来完成第二单元大小的确定。

潜流人工湿地系统所需要控制的主要因素在上述均已列举提出，还要针对如下方面有所加强：其一就是对该系统硝的化解能力有所改善；其二就是对于植物的选择种植和管理，应当将其与床体的体积比值保证最大；其三就是需要不断的对床体的设计进行优化；其四就是需要依照具体的植物属性不同，来完成不同的目标处理，有效发挥潜流人工湿地污水处理技术污水处理效能。

[1]苏睿.浅析潜流人工湿地污水处理技术的效能与设计[J].华东科技:学术版,2017(1):14-14.

[2]宋颖,黄玉婷,葛川,等.多介质土壤滤层系统(MSL)与潜流式人工湿地技术处理海水养殖废水的效能比较[J].环境科学,2014(9):3436-3442.

[3]王小晓.潜流人工湿地处理农村分散式生活污水效能研究[D].中国地质大学(武汉),2012.

[4]刘汉湖.间歇运行的潜流式人工湿地污水处理技术及设计方法研究[D].中国矿业大学,2010.