人工湿地一到冬天就失灵？寒冷地区应对有策略-第2页-北极星水处理网

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低温条件下冰冻现象频繁，表面流人工湿地的水在表层流动，表层冰使水流缓滞，微生物活性降低，同时冰层阻隔了大气复氧，使得去除效果不理想。有研究表明，表面流人工湿地在冬季的处理效果下降明显。潜流人工湿地水在内部流动，水力负荷较高。而土壤层保温效果好，植物的根系充分发挥截留污染物的作用，同时微生物受气温影响较小，去除污染物效果好。故潜流人工湿地的运行要优于表面流人工湿地，设计时应优先考虑。

② 优化筛选湿地植物

低温条件下人工湿地应选择耐寒、生长周期相对长的植物。试验结果表明，油菜、黄花鸢尾、水芹、灯心草、虎耳草、桂花、花菖蒲可作为冬季人工湿地的选择植物。研究发现，在低浓度的含氮磷水环境中，水葱脱氮除磷能力较强。利用菹草、伊乐藻和西伯利亚鸢尾组合的人工湿地在冬季也能保持良好的净化效果。除此之外，适宜冬季人工湿地的植物还有水鳖和浮萍。

③ 优化选择湿地基质

低温条件下应选用孔隙率大、通气性好、比表面积大的基质。基质对磷的吸附主要是化学吸附，基质在湿地除磷方面起主要作用。一般认为基质的类型有天然基质、工业废料和人工合成材料等。天然基质中除磷效果较好的有页岩、石灰石、沸石等。工业废料中比较优越的有钢渣、高炉渣和煤灰渣，但是钢渣出水的pH值过高。人工合成材料又包括改性材料、金属氧化物及盐类材料等。人工合成材料的处理效果好，但是价格略高。应充分发挥各种基质的优势进行组合应用池，以达到更好的处理效率。

其他措施

① 预处理

冬季低温条件下，湿地前端可以设置预处理单元，以减轻湿地的运行负荷，同时预处理单元可以降低污染物负荷。预处理构筑物可以是沉淀池、化粪池和厌氧消化池等。

② 人工曝气

低温条件下，人工曝气会提高水中的溶解氧，提高硝化效率和磷的去除率。曝气后水流条件改善，可以防止基质堵塞。植物和微生物活性的提高、数量的增殖，也将为氮磷的去除助力。

③ 降低水力负荷

冬季冰冻现象和基质的堵塞会导致水力停留时间缩短，无法满足氮磷去除所需要的时间。同时水力负荷增大会将系统中原有的磷素带出，影响处理效率。故在设计时，应适当降低水力负荷。

④ 补充碳源

污水中C/N是影响反硝化的关键因素之一，冬季普遍水中的碳源不足而导致氮磷去除效果下降。研究结果表明，在硝氮浓度高的污水中，补充有机碳源可以提高除氮效果。研究发现，C/N对生物溶磷的影响很大，在C/N为35：1之前溶磷量的值与C/N值呈正相关。

案例总结

冬季组合工艺处理灌溉尾水的运行效果

一般而言，经适度处理后的生活污水可用做灌溉用水、养殖业的卫生用水和环境用水等。其中灌溉所需的水量最大，且对污水的处理程度的要求相对较低，是比较容易实现的资源化利用途径，其主要污染物含量与农田灌溉用水水质标准的要求比较接近。

采用 “水耕蔬菜人工湿地+垂直流人工湿地” 组合工艺处理灌溉尾水，由于水耕蔬菜人工湿地具有较强的颗粒态污染物截留去除作用，放置在组合工艺中的前端去除大部分颗粒性污染物，减缓或消除垂直流人工湿地堵塞现象的发生，并充分利用垂直流人工湿地对溶解态氮磷去除的优势，进一步提高工艺的水质净化效果，有效控制氮磷污染物向环境的流失。

延伸阅读：

【分析】污水处理新工艺：图解人工湿地技术

原标题：人工湿地一到冬天就失灵？寒冷地区应对有策略

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