自然生物處理

1人工濕地

（1）概述

人工濕地是一種通過(guò)人工設(shè)計(jì)、改造而成的生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，利用土壤基質(zhì)、 水生植物和微生物三部分組成的微生態(tài)系統(tǒng)對(duì)污水中的污染物的吸收轉(zhuǎn)換能力來(lái)凈化 污水。人工濕地增加了植被覆蓋率，保持了生物多樣性，可以改善生態(tài)環(huán)境。

人工濕地的優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用低，維護(hù)管理簡(jiǎn)便；水生植物可以美化環(huán)境，增加生物多樣性。

人工濕地的缺點(diǎn)：污染負(fù)荷低，占地面積大；設(shè)計(jì)不當(dāng)容易堵塞或者污染地下水； 處理效果受季節(jié)變化影響，隨著運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)除磷能力逐漸下降。

（2）適用范圍

人工濕地適用于土地面積相對(duì)豐富的農(nóng)村地區(qū)。在福建地區(qū)，人工濕地主要適用于幾戶規(guī)模的分散型農(nóng)村生活污水處理，是目前推廣污水生態(tài)循環(huán)利用處理的綠色處理技 術(shù)。

（3）類型和結(jié)構(gòu)

人工濕地按水流特征，可分為表面流人工濕地、水平潛流人工濕地、垂直潛流人工濕地。表面流人工濕地建造費(fèi)用較低，但占地面積較大。潛流和垂直流人工濕地面積負(fù)荷大，充分利用了濕地的空間，占地面積少，且衛(wèi)生條件好，但建設(shè)費(fèi)用較高。

（4）設(shè)計(jì)事項(xiàng)

人工濕地的設(shè)計(jì)可參考《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 2005-2010）。設(shè) 計(jì)時(shí)，首先確定生活污水的水量和水質(zhì)，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、氣候以及家庭景觀需求等特點(diǎn)選擇合適的人工濕地類型。人工濕地設(shè)計(jì)參數(shù)主要包括：污染負(fù)荷、濕地床結(jié)構(gòu)、 基質(zhì)材料選擇、植被選擇、進(jìn)水和排水周期等。人工濕地主要設(shè)計(jì)參數(shù)參見表。

 表人工濕地主要設(shè)計(jì)參數(shù)

參數(shù)     表面流人工濕地      水平潛流人工濕地  垂直潛流人工濕地

人口當(dāng)量表面積（m2/人） ≥10     ≥5 ≥2.5

表面 BOD5 負(fù)荷（g/m2·d）    ≤4.5    ≤10     ≤20

表面水力負(fù)荷（m3/m2·d） /     ≤0.4    ≤0.8

（５）濕地維護(hù)和管理

雖然與傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)相比，人工濕地系統(tǒng)的運(yùn)行管理要簡(jiǎn)單得多，但不能因此忽視運(yùn)行管理給人工濕地處理系統(tǒng)帶來(lái)的影響?？茖W(xué)的運(yùn)行管理不僅可以保持人工濕地處理系統(tǒng)對(duì)污染物穩(wěn)定、高效的去除效果，減少危害人工濕地使用壽命的情況發(fā)生，同時(shí)通過(guò)適當(dāng)?shù)墓芾砭S護(hù)，可以解決人工濕地可能帶來(lái)的一些生態(tài)問(wèn)，充分發(fā)揮其美化 環(huán)境、豐富物種的社會(huì)效應(yīng)。

運(yùn)行管理需考慮的主要事項(xiàng)：

1）水位控制 水位的改變不僅會(huì)影響人工濕地處理系統(tǒng)的水力停留時(shí)間，還會(huì)對(duì)大氣中的氧向水相擴(kuò)散造成影響。當(dāng)水位發(fā)生重大變化時(shí)，要立即對(duì)人工濕地處理系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的檢查，因?yàn)檫@可能是滲漏、出水管的堵塞或護(hù)堤損壞等情況造成的。

２）進(jìn)出水裝置的維護(hù) 對(duì)進(jìn)出水裝置要進(jìn)行周期性的檢查并對(duì)流量進(jìn)行校正。同時(shí)要定期去除容易堵塞進(jìn)出水管道的殘?jiān)?。?duì)于使用格柵的人工濕地處理系統(tǒng), 必須定期清洗以防止細(xì)菌過(guò)量 生長(zhǎng), 這些細(xì)菌在低流量的情況下可能會(huì)影響水的流量分布。可以采用高壓水槍或機(jī)械 方法對(duì)浸沒在水中或埋在填料中的進(jìn)出水管道進(jìn)行定期的沖洗。

３）護(hù)堤的維護(hù)

要經(jīng)常對(duì)護(hù)堤進(jìn)行檢查,  防止水面以下護(hù)堤的外部斜坡面出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,  過(guò)多的或 顏色異常暗綠的植被生長(zhǎng)都是出現(xiàn)滲漏的癥狀。定期清除護(hù)堤和堤面上的雜草,  以免雜 草蔓延到人工濕地處理系統(tǒng)中與濕地植物形成強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)。

４）植物的管理

對(duì)于設(shè)計(jì)合理并投入運(yùn)行的人工濕地處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，常規(guī)的植物管理維護(hù)并不是 必需的。因?yàn)橹参锶郝渚哂辛己玫淖晕揖S護(hù)性。它們生長(zhǎng)、死亡，在下一年又會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)。在環(huán)境條件合適的情況下，植物會(huì)自然地蔓延到未播種的地方，也會(huì)從那些環(huán)境壓力較大的地方遷移。管理者可以通過(guò)收割的方式，控制植物向開闊水域的蔓延。

５）氣味的控制

對(duì)于潛流型人工濕地來(lái)說(shuō), 氣味基本上不會(huì)成為人工濕地處理系統(tǒng)令人厭惡的問(wèn)題。而表面流型人工濕地如果進(jìn)水負(fù)荷過(guò)高, 會(huì)形成厭氧的水域,釋放出難聞的氣體。這種情況 主要是由于進(jìn)水的有機(jī)負(fù)荷過(guò)高或氨氮負(fù)荷過(guò)高造成的, 因此降低有機(jī)物和氮的負(fù)荷可 以控制濕地系統(tǒng)散發(fā)出難聞的氣味。

 ６）蚊蠅的控制

由于蚊子能夠傳染疾病，影響人類的健康，因此蚊子的控制是表面流型人工濕地處理系統(tǒng)必須考慮的生態(tài)問(wèn)題。尤其當(dāng)人工濕地處理系統(tǒng)離人類居住區(qū)較近時(shí)，這個(gè)問(wèn)題如果得不到解決，會(huì)引起附近居民的反感。雖然無(wú)法做到*濕地系統(tǒng)中產(chǎn)生的蚊蠅，但通過(guò)大量的研究，已經(jīng)形成了一些比較成熟的控制蚊蠅的方法。

保持人工濕地系統(tǒng)中水體流動(dòng)是非常有利于減少蚊蠅數(shù)量的，可以通過(guò)水泵提取或在水面安置機(jī)械曝氣設(shè)備來(lái)強(qiáng)化邊緣水域的水體流動(dòng)，這不利于蚊蠅幼蟲的發(fā)育，同時(shí)會(huì)增加水中的溶解氧含量，有利于提高出水水質(zhì)。

通過(guò)加強(qiáng)濕地植物的管理來(lái)控制蚊蠅，在水邊不種植水生植物，或種植低矮的植株 并每年進(jìn)行收割。必要時(shí)可以在蚊蠅產(chǎn)卵的季節(jié)使用桿菌殺死蚊卵，或使用能夠?qū)е挛?/span> 子幼蟲發(fā)育衰減的激素來(lái)控制蚊蠅。

實(shí)踐證明，向系統(tǒng)中投放*和蜻蜓的幼蟲來(lái)控制蚊子也是一種非常有效的方法。