人工湿地精编版

1、 湿地的定义 湿地( wetland)被称作地球的“肾”，是地球上 的重要自然资源。湿地的定义有多种。目前 国际上公认的湿地定义是湿地公约作出 的:湿地是指不同其为天然或人工，长久或暂 时性的沼泽、泥炭地或水域地带静止或流动, 淡水,半咸水，咸水体,包括低潮时水深不超过 6 m的水域。 湿地的类型 从人类干扰的角度： 自然湿地 人工湿地 从水分含盐量的角度： 淡水湿地 半咸水湿地 咸水 从系统的分类角度： 沼泽湿地 湖泊湿地 河流湿地 浅海滩涂湿地 1.人工湿地 一.人工湿地系统介绍 与自然湿地相对应，人工湿地是有人工建 造或改造的湿地。 自然湿地一般没有填充基质、安装排水喜 用、改变流态或物

2、理特性等人为调控措施。 人工湿地作为污水处理设施，般深度均、 形状规则，建设在污染源附近地势较高、 原来不存在自然湿地的地方。 不鼓励改造或直接利用自然湿地进行污水 处理 二.人工湿地优缺点 优点 建造和运行费用便宜 易于维护，技术含量 低 可进行有效可靠的废 水处理 可缓冲对水力和行染 剑荷的冲击 可产生效益，如水产、 畜产、造纸原谅、建 材、绿化、野生动植 物柄息、娱乐和教育 缺点 占地面积大 不精确的设计运行参数 生物和水力复杂性及对重 要工.艺动力学理解的缺乏 易受病虫害影响 三.人工湿地的净化机理 对SS: 湿地系统成熟后，填料农面和植物根系将由于大量微 生物的生长而形成生物膜。废水

3、流经生物膜时，大量的SS被 填料和植物根系阻挡截留对有机物: 有机污染物通过生物膜 的吸收、同化及异化作用面被除去。 对N、P: 湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围 的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，保证了废水中的 氨磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通 过确化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收 制栽种植物将污染物最终除去， 表流湿地: 多依靠于植物净化 潜流湿地: 多依赖于其质微生物降解 人工湿地系统去除水中污染物的机理 反应机理对污染物的去除与影响 物理 沉降 可沉降固体在湿地及预处理的酸化(水解)池中沉降去除，可絮凝 体也能通过絮凝沉降去除，从而使

4、BOD、N、P、重金属、难降解有机物、细菌和病毒等去除 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 沉淀 磷及重金属通过化学反应形成难溶解化合物或与难溶解化合物一 起沉淀去除 吸附 磷及重金属被吸附在土壤和植物表面而被去除,某些难降解有机物也能通过吸附去除 分解 通过紫外辐射、氧化还原等反应过程，使难降解有机物分解或变成稳定性较差的化合物 生物微生物代谢 通过悬浮的、底泥的和寄生于植物上的细菌的代谢作用将凝聚性 体，可洛性团体进行分解:通 过 生 研 化 反确化作用去除氮，微生物也将部分重金属氧化井经阳 截或结合而去除 植物 植物代谢 通过机物对有

5、机物的代谢而去除，植物根系分泌物对大局杆菌和销原体有灭活作用 植物吸收 相当数量的氮、磷、重金属及难降解有机物能被植物吸收而去除 现实案例汾河人工湿地 概况： 汾河景区湿地公园属于人工湿地公园，于 2005年5 月开工建设北起太原市森林公园以 北500 m.南全胜利桥北汾河太原城区段治理 美化上程的1#橡胶坝,全长2.4 km,面积 115X10m*.治河景区湿地公园是北方城市中 具有浓郁地方特色的河道湿地，在规划设计 时按照“自然、生态、野趣”的原则，根据湿地 的特性,追求生态平衡和现代城市中的野趣,努 力恢复城市局部自然生物的多样性, 以实现城市生态系统的良性发展,充分体现人 与自然的和谐

6、共生。具体设计为复式断面,由 中间的湿地景观区(行洪主河道)和两侧的运动 休闲区组成.划分为3个区域:禁止进人区、限 制进入区、自由进汾河景区湿地公园在建成 以前是汾河太原城区段的城市行洪河道，常 年干涸，主要水源以胜利桥北200 m 处的北 涧河和天然降水为主。北涧河平均每日排入 汾河的污水有6 X 10 m. 主要是上游企业的工业 废水、一些小型企业的 生产污水和周边居民的 生活污水。排人的污水 呈黑褐色、粘稠状、具 有刺鼻臭味、H含有较多 有毒物质和重金属、属 劣5类水质，河道基本丧 失自净能力。 预处理系统 污水经取水工程提升进行初沉，去掉淤泥后进人厌氧塘进行 NH4+一N去除，去除率

7、达到 4050，然后进入浮动生化 池和二沉池。两池结构是污水处理中活性污泥法的典型结构， 二沉池中上清液返回厌氧池进一步增加对水中有机物的吸附、 生化作用。一部分污泥取走作肥料，一部分回流浮动生化池作 下一循环的处理媒介。活性污泥具有生物性质，主要由微生物 和一些杂质组成，有时还有寡毛类的线虫出现，其颗粒松散， 呈絮状，表面积大，对污水中悬浮物 、交替物的吸附能力很强。 这些被吸附的有机物质被活性污泥中的微生物氧化分解。一般 废水在浮动生化池中曝气410h可完成基本净化 过程，BOD 的去除率达到90以上。一些不稳定的无机物被氧化成稳定的 氧化物。曝气后生成的云块状胶体物质起着吸附和沉淀作用，

8、 将悬浮颗粒物质 固定 ，使水质得到净化。 表流湿地 表流湿地中种植浅根散生型芦苇 、深根散生型的香蒲 ，对 NO3-N的吸收速率分别约为 05g(m2a)和3-3r4(m2a)。 氮在表流湿地 中的去 除过程主要有挥 发 、土壤吸附和离子交 换 、植物吸收 、硝化反硝化。前两个过程的去除作用并不显 著 ，而植物吸收的去除只占总质量的 10左右 ，且必须通过 收获才能离开表面流人工湿地系统 。一旦植物被收获 ，则在腐 殖层和土 壤 中依赖植物残体分解提供有机物而进行的反硝化 作用会受直接影响 ，从而影响反硝化脱氮 的效果 。因 此 ，必 须保证水中有充足的溶解氧 ，同时使反硝化细 菌有适宜的缺

9、氧 环境和充足的有机物来源 ，以保证反硝化脱氮这一表流人工湿 地系统中主要脱氮途径顺 利进行 ，使表层土壤与表覆水之间交 换吸附磷的能力不断恢复 ，因而有植物系统比无植物系统有着 更好的 磷去除效果。 表流湿地示意图 潜流湿地 潜流湿地 主要利用滤池 中所铺设 的滤料上 附着的生物膜 ，对污水中有机物进行吸附、 生化 ，达到去除其中有害物质 的目的。本工 程中潜流湿地基础为黏土夯实 700g土工膜防 渗 ，自下到上是 由粗到细 ，不 同粒 径的卵石、细沙和表层的种植土。下层的石 子过滤床 中繁殖有各种微生物，在微生物作用下将预 处理后水 中的有机物氧化分解 ，使水质得到净化。表 层的茭白、 芦

10、苇可以吸收水 中的氮 、磷及无机物营养元 素 ，同时可给下层滤床保温 ，使生物膜 的活 性保 持在最佳状态。 潜流湿地示意图 野生植物种植区 水生植物保留区：包括芦 苇 (Phragmites cornmunis)、香蒲(Typhaangustata)、红蓼 (Polygon- orientale)等。 水生植物种植区：包括荷 花 (Nelumbo n iJera )、 睡 莲 (Nymphaea tetragona)、慈姑 (Sagittariasagittifolia)等 。 陆生植物种植区：包括狗 尾 草 (tteliotropium indicum)、狐 尾 草 (AlopeCZIVlgSgeniculatus)、蔓 陀 罗 (Datura stra monium)等 。 芦苇 香蒲 红蓼 蔓 陀 罗 生态效益 如 今 的汾河 景 区人工 湿地 公 园 ，动 物也 由原 先 的喜 鹊 、麻 雀等 不到 10种 ，逐 步 增加