人工湿地一到冬天就失灵？寒冷地区应对有策略-第3页-北极星水处理网

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温度是影响人工湿地运行效果的重要的因素之一，而冬季由于农田需水量的减少，会产生大量农灌尾水，因此针对系统冬季的处理效果下降问题，采取保温强化措施，系统在保温条件下的污染物去除特性，以及水力负荷等工艺参数的优化。

水力负荷对水耕蔬菜人工湿地污染物去除效果的影响

水力负荷对人工湿地污染物的去除具有重要影响，特别是在冬季其影响更为显著，在冬季一般采用降低水力负荷来提高出水水质。

采用大棚保温措施，系统进出水水温均高出未采取保温强化措施系统2℃左右，但由于整体水温较低，其中12月至1月温度尤为低，水路冻结，实验暂停。其他期间平均水温为2~11℃。

普遍存在

运行中其他问题的应对策略

湿地堵塞问题

美国EPA对实际运行的100多个湿地的调查结果显示，将近一半的湿地在运行5年后出现了堵塞问题。堵塞是一个多因素共同作用的结果：

一是预处理不到位。污染负荷过大致使大量不溶性有机物进入湿地，在基质内大量积累，从而降低了水力传导性，导致堵塞。预处理可以提高湿地处理效率，减轻湿地系统污染负荷，缓解堵塞的形成，延长使用寿命等。预处理的方法很多，主要有预沉、混凝、过滤、吸附、软化、水解酸化、曝气、消毒等，目前应用的预处理工艺主要有格栅、滤池、沉淀池、曝气池、水解酸化池、氧化塘、消毒池等。

二是基质选择或搭配不合理，致使基质比表面积和孔隙率降低。

三是水力负荷过大导致有机物短期内大量积累形成湿地水流短路。

此外，湿地流程、进水方式不同，污水在基质间流速、流态发生改变也会影响基质堵塞。

对此可以通过加强系统进水预处理、基质粒径的合理选择及搭配、采用间歇进水、控制水力负荷及有机负荷、与其他工艺的耦合等途径解决。

除磷能力不足

目前认为基质在除磷过程中发挥的作用最大，而筛选对磷吸附能力较高的基质、研究新型材料以加强对磷的去除是当前除磷研究的重点之一。植物和微生物的耦合作用也是湿地除磷的一个重要机制。虽然植物和微生物单独作用对磷直接去除贡献率较小，但其协同作用可以通过影响湿地水流流态、供氧能力等改变湿地中磷素的赋存形态，从而促进磷素去除。可以通过筛选吸收能力强的植物、通过多种植物的优化组合等手段强化湿地对磷的去除等。

水力负荷偏低

与传统污水处理工艺相比，人工湿地具有工艺简单、投资少、净化效果好的优点，但同时存在水力负荷偏低、占地面积偏大的缺点。为了推动湿地在生活污水中的应用，需要对不同流程湿地系统中污水的流体力学特性进行系统研究，深入探讨水力负荷、污水停留时间、出水速率、湿地孔隙率等与净化效果之间的耦合关系，以便为湿地的规划和设计提供理论基础。

设计规范欠缺

人工湿地已在我国广泛应用，但目前国内尚缺乏系统权威的设计、运行和维护规范。有关部门应尽快建立健全人工湿地污水处理规程，为湿地规划设计提供合理的参数，从而降低建设风险，促进人工湿地在生活污水处理等领域的健康快速发展。

技术展望

国家环境保护总局在《国家农村小康环境保护行动计划》中指出，全国农村每年产生生活污水约80亿t。然而，由于农村中长期形成的不良习惯，环保意识薄弱，村民将生活污水随意排放，并且由于广大农村地区缺乏足够的资金和专业的污水处理技术，90%以上的生活污水未经过任何处理，直接就近排入到江河湖泊，使水体受到了污染，农村生活污水最理想的处理方式就是进行资源化利用，这样既能充分将污水资源变废为宝，避免对环境造成污染，还能大大降低污水的处理费用。

人工湿地作为一种污水处理系统，投资省、运行费用低、处理效果好，但在处理效率上还受诸多因素的限制，尤其低温条件下处理效率会大幅降低，影响了其推广应用。因此，在低温条件下，细化研究植物、基质和微生物的微观协同作用，以及土壤中去除氮磷优势菌种的强化培养利用;同时，寻求更高效、经济的措施以强化冬季人工湿地对氮磷的去除效率，包括水体的防冻措施和湿地的运行模式。

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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