郓城县污水处理厂山东菏泽274000
摘要：随着各国经济飞速发展，城市化、工业化带来了各种环境污染，尤其是城市中，用水量迅速增长，污水排放也越来越难以控制。以往，我国湿地污水处理主要采用传统工艺，不仅投资运行费用高，处理水平也比较低。这种情况下，可以采用人工湿地污水处理技术，利用人工湿地污水处理的技术优势提高湿地污水处理效率。下面，本文主要对人工湿地污水处理技术研究和应用现状进行分析研究。
关键词：人工湿地；污水处理；应用现状
1人工湿地污水处理
1.1技术的原理
人工基质、水生植物和微生物是人工湿地的主要组成部分。人工基质为微生物的生长提供稳定的依附表面，为水生植物提供载体和营养物质，并通过一些物理和化学途径净化污水;水生植物除直接吸收利用污水中的营养物质及吸附、富集一些有毒有害物质外，还有输送氧气到根区和维持水力传输的作用;微生物的代谢作用是污水中有机污染物降解的主要机制。同时它们相互联系、互为因果，形成一个系统。废水可以在人工基质缝隙中流动或在床体的表面流动，并在床的表面种植具有污水处理机能好、成活率高、抗水性能强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物。当废水流经时，固体物被人工基质及植物根系阻拦截留，有机质通过生物膜的吸附、同化及异化作用而得以去除。因湿地植物根系对氧的传递释放，湿地床层及其周围对微环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态，有利于硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用，达到去除氮和磷的效果，最后通过湿地基质的定期更换或植物收割使污染物质最终从系统中去除。一般的污水中不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留而被微生物利用;污水中可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程被分解去除。
1.2技术的种类
人工湿地污水处理技术根据其污水处理过程中水体流动上的不同，可以将其分为三个不同的类型，分别是水平潜流湿地污水处理系统、表面流湿地污水处理系统以及垂直流湿地污水处理系统。在这其中，水平潜流湿地污水处理系统的功能比较强，其能够有效的净化污水中的重金属以及有机物，并且不会受到环境的影响，具有较好的稳定性；表面流湿地污水处理系统的承兑相对较低，并且其在建立的过程中不需要填充人工机制，对于水的负荷能力也比较低，正是因为这一原因其所具有的净化能力也比较低；垂直流湿地污水处理系统是三种系统中功能最强、可用性最高，但是其成本相对较高，并且在实际的应用中会受到环境以及应用范围的限制，因此难以在大范围内进行推广与应用。
2人工湿地污水处理技术的应用现状分析
尽管人工湿地污水处理技术在污水处理上具有经济性与环保性等一系列优势，但是其同意具备十分明显的缺点。首先，人工湿地污水处理容易受到环境的影响，在污水处理的过程中主要是通过水生植物以及基质来净化污水，很多水生植物对于环境有着较高的要求，一些热带植物在冬季很难生存，因此一旦气温下降，人工湿地的污水处理能力就会直线下降。其不同的植物在不同的季节生长状态不同，所具备的污水处理能力也各不相同。因此其在不同的季节所具备的污水处理能力也不同，导致了人工湿地系统的污水处理能力在不同的季节波动较大。其次，人工湿地污水处理系统对于空间要求较大，其在净化污水的过程中必须要较大的基质空间，才能够有效的净化污水。相对于一般的污水处理厂，人工湿地污水处理系统的面积在其3倍左右。此外，湿地污水处理系统在长期运行以后，水生植物中的污染物含量、基质中的污染物以及水体中的微生物数量都会增加，这时候需要定期对人工湿地进行维护与保养，这样才能够确保整个体系的长期稳定运行。如果不能够定期的养护，将会导致整个系统的污水净化能力降低，甚至失去净化的功能。
3提高人工湿地运行效果的有效措施
综上所述，人工湿地具有繁杂多样的处理原理，包括许多层面，例如微生物、植物、土壤等，都会运用到人工湿地污水处理技术的原理。现如今，人们对人工湿地处理技术原理大都了解，然而还是存在一些问题，例如金属污染物的消除原理还是希望能够获得更多的探讨研究。故为了进一步使人工湿地污水处理技术水平得到提升，还是需要提高人工湿地运行效果。
3.1提高净化效果
人工湿地系统是在利用天然湿地净化原理上产生的，净化速度偏低，水力停留时间偏长，占地面积偏大．所以提高净化效果，减少成本，减少耕地是目前主要研究方向。首先，优化基质的选用．不同基质对污水中污染物的去除能力不同，不同的基质搭配对污水的净化能力也存在差异。比如以去除有机物为主要目的的湿地系统，应该选择一些比表面积大、表面粗糙、不容易降解的基质，如轻质陶粒等，以提高系统中异养性微生物数量和浓度，强化有机物的去除；以去除磷为主要目的的湿地系统，应该选择吸磷效果较好且容易再生的材料，如硅藻土等，强化磷的吸收过程；以脱氮为主要目的的湿地系统，应该考虑有机碳源的补充和缺氧微环境的造就，基质应该选择一些可提供碳源和造就缺氧微环境的材料，如农业废弃物、矿化垃圾等。其次，研究不同植物种群内和种群间的搭配对污染物的净化能力，有利于提高人工湿地的净化能力。
3.2基质再生
研究基质吸附饱和后高效便捷的再生方法，可以恢复人工湿地的净化性能，从而延长系统的使用寿命，节约运行成本。
物理再生方法操作简便，具有短期效应，是基质除磷再生的有效原位措施．研究落干休作的最佳开始时机和持续时间，可有利于提高基质除磷物理再生的有效性，同时通过人工湿地日常运行管理中并行单元的定期轮休，亦可减缓处理系统去除率的下降趋势。
化学再生效果受基质种类、再生试剂成分和浓度、环境条件（如温度、和PH值）等的影响，可作为人工湿地基质吸附饱和后的应急措施。针对不同种类基质，研究再生剂的最佳成分和剂量，有利于提高基质化学再生的可行性。在基质吸附饱和时可通过投加非工业化学再生剂（如蔗糖、厌氧塘水、酿酒废水等）恢复处理系统的净化效果，同时有效降低更换基质的破坏性和成本，还可将解吸的营养物质回用于农业。生物再生实质是人工湿地系统中基质、植物和微生物的协同作用，可通过投加功能菌、曝气、碳源等有效的强化措施提高协同效应，从而提高处理系统的净化性能。研究基质脱氮生物再生离子交换和生物转化过程，优化离子浓度和交换速率，碳源、溶解氧、微生物群落结构等，有利于提高基质脱氮生物再生效果和速率。其中投加硝化污泥的生物方法对基质脱氮再生的效果最佳。
结束语：
人工湿地建设过程中应该明确人工湿地的功能、机理和价值，要以城市发展和城市建设作为人工湿地建设的核心，要研讨人工湿地与城市发展的契合点，将人工湿地看作是一个可以发展、建设和重构的系统，进一步开发人工湿地在生态、环境、经济上的价值，更好地发挥人工湿地的综合性功能和作用，将人工湿地建设、城市发展整合为统一的整体，为城市生活、生产、生态的可持续发展提供生物资源和生态工程。
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