生物技术人工湿地

1、人工湿地的定义 人工湿地是通过模拟自然湿地而人为设计和建造的具有可控性和工程化特点，以基质、植物及微生物协同通过物理、化学和生物作用进行污水处理的自然生态系统。人工湿地的机理 一般认为人工湿地对污水的处理综合了物理、化学和生物的三种作用。 湿地系统成熟以后，基质表面和植物根系吸附了大量微生物形成生物膜。污水流经生物膜时，大量的悬浮物被基质和植物根系截留，有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被去除，湿地床系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境依次呈现好氧、缺氧和厌氧状态。保证了污水中的氮磷不仅能被植物和微生物作为营养成分而直接吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过

2、量积累作用使其从污水中去除，最后通过湿地床基质的定期更换和栽培植物的收割而使污染物最终从系统中去除。分类人工湿地根据湿地中主要植物类型可分为:o浮生植物系统；o挺水植物系统；o沉水植物系统， 目前一般所指的人工湿地都是挺水植物系统。挺水植物系统可根据污水在湿地中流动的方式不同而分为三种类型:o地表流湿地(SFW，Surface Flow Wetland)o潜流湿地(SSFW，Subsurface Wetland)o垂直流湿地(VFw。Vertical Flow Wetland)地表流湿地 也称水面湿地系统。在地表流湿地系统中，污水在湿地的表面流动，水位较浅，多在01-09 m之间。 这种系统与

3、自然湿地最为接近。污水中的大部分有机污染物的去除是依靠生长在植物水下部分的茎、竿上的生物膜来完成的。 这种湿地系统的优点是投资低，缺点是处理能力低，卫生条件差。在我国北方一些地区由于冬季气候寒冷而不能正常运行。潜流湿地 也称渗滤湿地系统。在潜流湿地系统中，污水在湿地床的内部流动。因而一方面可以充分利用基质表面生长的生物膜、丰富的根系及表层土和基质的截留等的作用，以提高其处理效果和处理能力；另一方面则由于水流在地表下流动。故具有保温性能好、处理效果受气候影响小、卫生条件较好等优点。是目前研究和应用较多的一种湿地处理系统。但这种处理系统的投资要比表面流系统高些，对氮、磷的去除效果不如地表流湿地系统

4、好。垂直流湿地 垂直流湿地系统中的水流综合了地表流湿地系统和潜流湿地系统的特性，水流在基质床中基本呈由上向下的垂直流，水流流经床体后被铺设在出水端底部的集水管收集而排出处理系统。这种系统的基建要求较高，较易滋生蚊蝇。目前研究的不多。实例介绍：上海洋山深水港区同盛物流园区 这是上海首个以“人工湿地”技术处理生活污水的项目，占地面积仅150m2，不仅美化了环境，还担负起了楼内 500余人、日均30吨的生活污水处理和回用工作。 据测算，应用此项目一年可节水 12000吨。 技术原理 大楼里的生活污水每天通过收集管道流入潜水泵井，四道滤网将固体废弃物“拦截”后，只需一台 1.1千瓦的潜水泵每天运转 4

5、2分钟，将污水送进这片生长着水生植物的“人工湿地”，经过砂石等五六层介质层流到底层。 在此过程中，植物根部吸附过滤含氨磷化合物，污染物被逐步分解，最后由底层集水管导出的水就能达到排放标准，用来浇灌绿地以及洗车、冲厕所。技术特点 据悉，这项从德国引进的人工湿地PKA水处理技术经过科研人员二次研发，已完成本土化过程，不仅植物品种增至七八种，而且工艺流程简单、投资运作费用低、操作管理简便。它综合运用物理、化学、生物三种方式，去除污水中的有机物、悬浮物、氮气、磷、重金属、油脂和病原体等。整个“消化”污水过程全自动运行，无需专人看管，也不用添加生物和化学制品。其建设成本是常规技术的一半，运营维护成本也只

6、有常规技术的十分之一，每吨污水处理仅需 7分钱，使用期限在 20年以上。投资逾680万 南沙普建人工湿地化污水为清流 污水生态处理厂厂区内的人工湿地景观 龙岗人工湿地系统 洪湖人工湿地系统 深圳甘坑人工湿地系统 前景 总得来说, 人工湿地污水处理系统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，因此具有较高的环境效益、经济效益及社会效益,较适合于处理水量不大、水质变化不很大、管理水平不很高的城镇污水,如我国农村中、小城镇的污水处理。同时中小城镇的水体环境污染严重，亟须治理且污水处理率提升空间较大；基建投资和运行费用比较缺乏、专业技术人员不够，污水处理收费提高幅度有限；土地比较好解决。因此，人工湿地工艺是中小城镇污水处理的适用技术，其发展前景十分广阔。 Thanks潜流湿地 也称渗滤湿地系统。在潜流湿地系统中，污水在湿地床的内部流动。因而一方面可以充分利用基质表面生长的生物膜、丰富的根系及表层土和基质的截留等的作用，以提高其处理效果和处理能力；另一方面则由于水流在地表下流动。故具有保温性