人工濕地artifical wetland ,constructed wetland

用人工筑成水池或溝槽，底面鋪設防滲漏隔水層，填充一定深度的土壤或填料層，種植蘆葦一類的維管束植物或根系發(fā)達的水生植物，污水由濕地的一端通過布水管渠進入，以推流方式與布滿生物膜的介質(zhì)表面和溶解氧進行充分的植物根區(qū)接觸而獲得凈化。人工濕地分為表面徑流人工濕地和人工潛流濕地。

人工濕地與傳統(tǒng)污水處理廠相比具有投資少、運行成本低等明顯優(yōu)勢，在農(nóng)村地區(qū)，由于人口密度相對較小，人工濕地同傳統(tǒng)污水處理廠相比，一般投資可節(jié)省1/3—1/2。在處理過程中，人工濕地基本上采用重力自流的方式，處理過程中基本無能耗，運行費用低，污水處理廠處理每噸廢水的價格在1元左右，而人工濕地平均不到2毛。

因此，在人口密度較低的農(nóng)村地區(qū)，建設人工濕地比傳統(tǒng)污水處理廠更加經(jīng)濟。

人工濕地在農(nóng)村地區(qū)的使用效果也優(yōu)于傳統(tǒng)污水處理廠，首先人工濕地使用純生物技術(shù)進行水質(zhì)凈化，而污水處理廠則使用化學方法，因此污水處理廠在處理過程中會產(chǎn)生大量富含有害化學成分的淤泥、廢渣影響環(huán)境，而人工濕地則不存在二次污染。其次人工濕地以水生植物水生花卉為主要處理植物，在處理污水的同時還具有良好的景觀效果，有利于改造農(nóng)村環(huán)境。另外，人工濕地還擁有可持續(xù)的經(jīng)濟效益，在人工濕地上可選種一些具備凈化效果和一定經(jīng)濟價值較高的水生植物，在污水處理的同時產(chǎn)生經(jīng)濟效益。

人工濕地的運行管理也比污水處理廠簡單、便捷，因為人工濕地完全采取生物方法自行運轉(zhuǎn)因此基本不需專人負責，只需定期清理格柵池、隔油池、每年收割一次水生植物即可。人工濕地中起主要處理作用的還是微生物，不是土壤的過濾作用，所以濕地設計中應包括防止?jié)竦靥盍隙氯麊栴}、植物死亡問題和過冬問題。人工濕地服務年限一般按照10-15年計算，也就是說設計比較完善的濕地系統(tǒng)15年以后才需要清理填料床，達到服務年限的人工濕地系統(tǒng)在清理填料床后，即可重新投入使用。另外，人工濕地的建設周期短，建設一座傳統(tǒng)污水處理廠和完成相關(guān)管道的鋪設往往需要一年以上，而人工濕地的平均建設周期在3個月以內(nèi)，因此建設人工濕地見效更快。

結(jié)論：在人口密度較低、污染排放較少的農(nóng)村地區(qū)，“人工濕地”生活污水處理設施有很多優(yōu)點，該處理設施充分利用農(nóng)戶住房周邊的地形特點，因地制宜、實施簡單，可造在住宅旁的空地上，也可利用水塘以及公園的景觀池改造；規(guī)?？纱罂尚?，可以二三十戶家庭共用一塊，也可以一戶人家造一塊；投資少，維護方便，且占地面積小，配合種植水生植物，還可達到美化景觀的效果。

SS的去除主要靠物理沉淀、過濾作用，BOD的去除主要靠微生物吸附和代謝作用，代謝產(chǎn)物均為無害的穩(wěn)定物質(zhì)，因此可以使處理后水中殘余的BOD濃度很低。污水中COD去除的原理與BOD基本相同。

N、P去除人工濕地主要利用生物脫氮及植物吸收方法。

作用機理：對污染物的去除與影響物理沉淀可沉淀固體在濕地中重力沉降去除、過濾，通過顆粒間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體被阻截而去除；化學微生物代謝：利用懸浮的底泥和寄生于植物上的細菌的代謝作用將懸浮物、膠體、可溶性固體分解成無機物；通過生物硝化-反硝化作用去除氮；部分微量元素被微生物、植物利用氧化并經(jīng)阻截或結(jié)合而被去除。自然死亡：細菌和病毒處于不適宜環(huán)境中會引起自然衰敗及死亡，植物植物代謝利用植物對有機物的吸收而去除，植物根系分泌物對大腸桿菌和病原體有滅活作用植物吸收相當數(shù)量的氮和磷能被植物吸收而去除，多年生沼澤生植物，每年收割一次，可將氮、磷吸收、合成后分移出人工濕地系統(tǒng)。

污水進入濕地系統(tǒng)，污水中的固體顆粒與基質(zhì)顆粒之間會發(fā)生作用，水流中的固體顆粒直接碰到基質(zhì)顆粒表面被攔截。水中顆粒遷移到基質(zhì)顆粒表面時，在范德華力和靜電力作用下以及某些化學鍵和某些特殊的化學吸附力作用下，被粘附與基質(zhì)顆粒上，也可能因為存在絮凝顆粒的架橋作用而被吸附。

此外，由于濕地床體長時間處于浸水狀態(tài)，床體很多區(qū)域內(nèi)基質(zhì)形成土壤膠體，土壤膠體本身具有極大的吸附性能，也能夠截留和吸附進水中的懸浮顆粒。

物理過濾和吸附作用是濕地系統(tǒng)對污水中的污染物進行攔截從而達到凈化污水的目的的重要途徑之一。

植物是人工濕地的重要組成部分。人工濕地根據(jù)主要植物優(yōu)勢種的不同，被分為浮水植物人工濕地，浮葉植物人工濕地，挺水植物人工濕地，沉水植物人工濕地等不同類型。濕地中的植物對于濕地凈化污水的作用能起到極重要的影響。

首先，濕地植物和所有進行光合自養(yǎng)的有機體一樣，具有分解和轉(zhuǎn)化有機物和其他物質(zhì)的能力。植物通過吸收同化作用，能直接從污水中吸收可利用的營養(yǎng)物質(zhì)，如水體中的氮和磷等。水中的銨鹽、硝酸鹽以及磷酸鹽都能通過這種作用被植物體吸收，最后通過被收割而離開水體。

其次，植物的根系能吸附和富集重金屬和有毒有害物質(zhì)。植物的根莖葉都有吸收富集重金屬的作用，其中根部的吸收能力最強。在不同的植物種類中，沉水植物的吸附能力較強。根系密集發(fā)達交織在一起的植物亦能對固體顆粒起到攔截吸附作用。

再次，植物為微生物的吸附生長提供了更大的表面積。植物的根系是微生物重要的棲息、附著和繁殖的場所。相關(guān)文獻表明，植物根際的微生物數(shù)量比非根際微生物數(shù)量多得多，而微生物能起到重要的降解水中污染物的作用。