人工湿地污水处理技术

人工湿地污水处理技术

一、人工湿地技术的比选优势

人工湿地技术的优势在于：1）可实现无动力、无新投物料运行，运行过程中人为介入

较少，最大程度上降低了运行成本和技术复杂性，适用于农村地区对成本和技术的考量；

2）人工湿地可充分利用农对的地形特点，因地制宜建设，也可利用农村已有的水塘、涝池

等实施改造，简单易行，同时自身具有一定的景观效果；3）体现了生态治水理念，采月人

工湿地治理源头（生活点源和农业面源）、支流、主流湿地回归的系统工程，可共同构建农

村水污染防治综合体系，最终还河流于自然。

二、人工湿地分类

在工程实践中，通常按水流方式将人工湿地分为表面流型人工湿地、水平潜流型人工

湿地和垂直流型人工湿地。三种类型人工湿地的对比分析见表lo

表1三种人工湿地对比分析表

类型表面流型水平潜流型垂宜流型

水力负荷较低较高较高

有机物和重金属

处理效果一般N、P去除效果好

去除效果好

系统控制简单，季节影响大相对复杂相对夏杂

夏季有恶臭、滋生蚊夏季有恶臭、滋

环境状况良好

蝇现象生蚊蝇现象

（1）表面流型人工湿地：污水在湿地内呈推流式前进，出水由溢流堰流出，水面始终位

于湿地填料表面以上，水深为03~0.5m。

(2)水平潜流型人工湿地：水流进入湿地后，在根系层中沿水平方向缓慢流动，出口处

穿孔管集水后溢流出水。

(3)垂直流型人工湿地：分两种形式，一种是上部进水，单向下行流，湿地底部出水;另

一种是通过中部隔断装置，实现上部进水，强制水流先下后上，上部出水。

三、人工湿地技术设计人工湿地的设计应在分析污水特征、环境现状、出水水质要求

的基础上，先确定人工湿地类型，后进行人工湿地工程设计。

3.1进水水质

污水水质需通过现场凋查得到，但考虑到人工湿地处理能力和保障处理效果，进水水

质建议参照执行《人工湿地污水处理工程技术规范》(HJ2005-2010)的有关规定，系统进

水水质应满足表2要求，不满足表2要求的污水需考虑在人工湿地前增设预处理设施，

表2人工湿地进水水质浓度参考限值(单位：mg/L)

类型

BODSCODySSNH3-NTP

表面流型W50W125W100W10W3

水平潜流型W80W200W60W25W5

垂直流型W80W200W80W25W5

3.2面积设计

湿地面积计算是设计工作的重要环节，设计工作中常采用两种方法，具体如下：

方法一:依照《人工湿地污水处理工程技术规范》(川2005—2010)确定的设计参数(见

表3),用B0D5有机负荷推算湿地面积,再用水力负荷、水力停留时间参数校核，最终确

定湿地面积。

表3方法一使用的设计参数

类型表面流型水平潜流型垂直流型

BODj负荷/(kg/linf，d)15〜5080〜12080〜120

水力负荷/(m3/m2,d)<0.1<0.5<1.0

水力停留时间/d4〜81〜31〜3

所需借用的有机负荷计算公式为：

_Ox（c。-6）x10"

O—一

水力负荷计算公式为：

hs/

A

式中：qos表面有机负荷，kg/m2d;Q设计水量，m3/d;CO进水浓度，mg/L;

Cl出水浓度，mg/L;A湿地面积，m2;qhs表面水力负荷，m3/m2d。

方法二：依照《人工湿地污水处理技术导则》（RISN-TG006—2009）确定的设计参数

（见表4）,考虑当地的最大污染负荷和水力负荷，按人口当量表面积、CODCr负荷、水力

负荷进行计算，取三种设计中的最大值。

表4方法二使用的设计参数

设计参数数值

人口当量表面枳/（m）人）三5

单床或小表面积介】,N20

COD(：r表面负荷/(g/nf,d)W16

最大日流量的水力负荷W40nim/(l或於40L/m2•d

3.3处理效果

工程实践测定表明，人工湿地系统污染物去除率可达到表5中的统计数值，该去除率

亦可用作面积设计的计算因子。

表5人工湿地系统污染物去除率(单位：%)

类型

BOD5COD”SSNH3--NTP

表面流型40--7050〜6050--6020〜5035〜70

水平潜流型45--8555〜7550--8040〜7070〜80

垂直流型50--9060〜8050--8050〜7560〜80

四、人工湿地建设

人工湿地建设以选择有资质的施工单位和制定科学的施工组织设计为前提，施工中应

注意以下事项：

Q)场地清理阶段，尽量在综合利用的技术上做到挖填土方平衡,挖土可考虑用作表面

流型湿地的种植土、防渗黏土等。

(2)为保证整个湿地的均匀配水和控制水流路径，中小型湿地系统进口和出口可在整个

宽度上布设穿孔管或开槽岔管，进水口岔管的安装位置应易于管理人员进行水流调节和维

护管理。

(3)基质选择应尽量就近取材，植物选择应优先选择本土物种。

五、人工湿地运行

影响人工湿地净化效果的因素很多，如进水浓度、床体结构、湿地植物、温度、pH、

水力停留时间(HRT)、水力负荷等。结合实践，运行中逐需注意以下事项：

Q)实践证明，湿地皿建成时，一般植物经过三个生长季节才可与杂草竞争。建议：1)

在春季或夏季，建立植物末的前三个月，用高于床表面5cm水深淹没植物床，可有效控制

栽植后杂草的生长⑵首次栽植植物即形成良好的覆盖度，亦是有效控草的措施。

（2）湿地进水后，检查配水效果，配水应均匀，不得有侵蚀和短流现象。日常检查时，

主要是控制人工湿地水位。池内产生短流时，可通过调节水位解决，如仍出现水位不稳定

现象，应考虑填料是否堵塞，必要时更换填料。

（3）做好冬季管理，建议：1）采取人工保温措施。最筒单的方式是表面覆盖，覆盖材料

可就地取材，但应尽量具有隔热效果好、分解不会给系统带来二次负荷、pH为中性、不

会堵塞滤床等特点;此外，还有空气加冰层（入冻前给湿地放水以结冰）、塑料大棚温室等人

工保温