人工湿地处理城市生活污水技术研究

2.4高效人工湿地对总磷的削减作用

磷是水体富营养化的主要原因之一。磷含量超过0.1mg/L时，将会导致水体中藻类迅速繁殖，诱发水体富营养化，进而引起水质恶化，对水生生态系统构成威胁。图9是湿地稳定运行期间的TP去除情况。

人工湿地运行初期由于基质的吸附作用，除磷效果极佳；中期基质的吸附相对较少，湿地中的植物个体小，微生物种类、数量不多，所以通过生物同化作用去除废水中的磷的程度有限，导致中期除磷效果欠佳；后期，植物高大，对磷的吸收作用增强，但随着TP含量的逐渐下降，去除率较前期有所下降，整个系统对TP的削减作用呈U型。

图9全湿人工湿地对TP的消减作用

图10为半湿人工湿地对TP的去除状况，尽管进水的TP浓度增加，从原先的平均13.95mg/L上升到56.24mg/L，但出水的TP下降至12mg/L以下，在运行初期，由于基质的吸附作用，对废水中的无机磷进行吸收固化，过量积累以及物理化学作用，大大削减废水中的磷，达到净化的作用。

图10半湿人工湿地对TP的消减作用

2.5高效人工湿地对氨氮的净化效果

在人工湿地系统中，植物根系的输氧作用，使得湿地床体内部出现连续的好氧、缺氧和厌氧状态，使硝化作用和反硝化作用可以在湿地系统中同时进行。参考图11可以看出，系统在调试阶段对氨氮的处理效果欠佳，由于基质的影响导致前期氨氮有所增加。

图11全湿人工湿地对NH、-N的净化效果

中后期，随着植物的生长，植物不断摄取、基质的吸附以及微生物的硝化－反硝化作用，氨氮的处理效果在不断的增强。氨氮的处理率在60%以上，最高可达89.14%。

图12显示了半湿人工湿地对氮氮的净化效果，尽管进水浓度有很大差异，但系统对氨氮的净化效果较好，净化效果在79-99%之间，系统经过很长一段调试期，在前期表现出良好的净化效果，由于气候与湿度等原因导致后期半湿人工湿地对氨氮的处理效果有所下降，但从总体上看，半湿人工湿地对氨氮的净化效果表现良好。

图12半湿人工湿地对NH、-N的净化效果

2.6高效人工湿地对化学需氧量的控制效果

在人工湿地系统中，污水中的不溶性有机物吸附在可沉降颗粒上，通过沉降作用或过滤从污水中截流下来，被微生物加以利用，而可溶性有机物则可通过土壤中的生物膜的吸附及微生物的代谢过程被去除。

图13全湿人工湿地对COD的控制效果

图13表明全湿人工湿地对COD有较好的控制效果，其去除率在75%以上，且稳定性比较好。分析原因可能有：植物根系加速了对碳的吸收，降低了水体环境中的碳水平；植物的光合作用过程改善了小气候，特别是氧气的交换；基质具有较大的比表面积和较高的孔隙度，因而具有较好的吸附功能。

半湿人工湿地对COD控制效果欠佳，虽然可以达到88%，但是最低只有34%（详见图14），分析这一现象的原因可能是经过一段调试期之后，植物开始迅速生长，微生物繁殖，在基质-植物-微生物的作用下，湿地对COD的控制效果良好，但在后期，由于气候、温度及一些不确定因素导致半湿人工湿地对COD的控制作用下降。

图14半湿人工湿地对COD的控制效果

2.7高效人工湿地对悬浮物的净化作用

悬浮物指在水中的不溶解物质，包括不溶于水的无机物、有机物及泥沙、黏土、微生物等。水中悬浮物含量是衡量水污染的程度之一。悬浮物是造成水浑浊的主要原因。水体中的有机悬浮物沉积后易厌氧发酵，使水质恶化。

全湿人工湿地对悬浮物的去除率介于70%～99.23%之间（参见图15），说明处理效果较为理想。全湿人工湿地对悬浮物有较佳处理效果的原因有：微生物对悬浮物质的分解、降解和腐解等作用；植物根系具有过滤、截留作用和基质的阻滞功能，可以防止悬浮物质进入水体。处理后的生活污水浑浊度降低，透明度提高，水质得到明显改善。

图15全湿人工湿地对SS的净化效果

从图16可以看出，半湿人工湿地对SS的净化效果良好，平均去除率在70%以上，湿地中植物根系和饱和状态的基质，使固态悬浮物被根系和基质阻挡、截留、深沉和过滤而被分离去除，经半湿人工湿地处理后水中SS大幅度降低，降低了污水的浑浊度，改善了水质。

图16半湿人工湿地对SS的净化效果

3结论

综上所述，人工湿地对生活污水中TP、NH3－N、COD和SS有较好的处理效果，人工湿地处理污水的效率虽受系统运行时间和季节等因素的影响，有一定的波动，但总体表现出稳定的趋势。本文以高效复合人工湿地对生活污水进行处理，通过对pH、EC、浊度、TP、NH3－N、COD、SS等指标的测定，对整个湿地系统的对生活污水的净化效果进行综合评价，现得出高效人工湿地对生活污水中TP、NH3－N、COD和SS有较好的处理效果，TP的去除率为80%，NH3－N的去除率在75%左右，COD和SS的去除率都在70%左右。本实验采用改良人工基质和基质包作为人工湿地基质，避免了传统基质单一、氨氮去除率低等缺点，虽然在系统运行前期对系统有一定影响，但经系统调试后，对氨氮去除率可以达到75%左右。

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