当今社会随着经济的发展,人民生活水平的提高,伴随着环境持续恶化,特别是水环境污染越来越严重,全国各大水系地表水90%以上在Ⅲ类水以下,经济发达地区小河小溪严重污染,全县几呼没有一条可游泳的河流。为此,为了治理水污染,改善水环境,各地政府采取许多治理方法,投入大量的人力、物力、财力来改善水质,其中最为重要的是集污纳管,建污水处理但由于技术、成本等原因,通过处理过的污水还是劣V类水。为了进一步改善水质,各地政府纷纷采取生态恢复的办法来改善水质,而生态治水的一个重要方法就是建人工湿地。人工湿地是一个系统的生态工程。通过人工填料过虑阻滞,水生植物吸收,微生物降解氧化等方法,达到污水尾水在人工湿地内循环自净改善水质的目的。因此,在建人工湿地时充分考虑以下几个方面的问题:
一、人工湿地选择
人工湿地有以下几种基本类型:(1)表面流湿地,是一种污水从湿地表面漫流而过的湿地,结构简单,工程造价低I污水从入口以一定速度在填料表面缓慢流过湿地,部分污水或蒸发或渗入地]在流动的过程中废水得到净化。水深一般0.3-0.5米,水流呈推流式前进。近水面部分为好氧生物区,较深部分及底部通常为厌氧生物区。处理效率较低。(2)潜流湿地,污水在填料间渗流,可充分利用填料表面及植物根系,出水水质好。与表面流人工湿地相比,污水流程较长,有利于硝化和反硝化作用的发生,脱氮、除磷、氧化效果较好。(3)垂直流湿地污水沿垂直方向流动,氧供应能力较强,硝化作用较充分,占地面积较小,可实现较大的水力负荷长期运行。对于氨氮含量较高的污水废水有较好的处理效果。(4)复合潜流人工湿地,结合了以上几种的优点,具有去除效果好,节省土地的优点。人工湿地要达到一定的效果,污水在湿地滞留的时间要相对长一些,但也不宜太长,一般为5天左右,滞留时间短,达不到效果,因此,要达到效果,湿地占地面积较大,因此,在建湿地时要因地制宜,尽量利用滩涂或与建公园相结合,以节省土地。在建湿地时,要考虑去除污染物的重点是什么,因为湿地不是万能的,根据要求不同,有针对性的设计建设。
二、人工湿地的定位
由于人工湿地是依靠人工填料过虑、水生植物来处理污水,主要是通过水生植物来吸附或吸收污染物,污水中的NH—N、TP等污染物是作为水生植物的营养成份来吸收的,要完成这个过程,需要一定的时间,这个过程一般需要5-7天的时间才能基本吸收完成。
而实际上污水在湿地中滞留的时间往往没有这么长,污染物不能充分吸收,还有冬天植物、微生物都处于休眠状态,所以,人工湿地的效果有限,作为城镇污水处理只能起辅助作用,不能作为主要处理手段。
三、湿地植物的选择
植物是人工湿地的重要组成部分。湿地植物通过光合作用,分解和转化有机物和其他物质,直接从污水中吸收可利用的营养物质,如水体中的氮和磷等。水中的重金属、有毒有害物质、铵盐、硝酸盐以及磷酸盐都能通过这种作用被植物体吸收。植物还为微生物的吸附生长提供了更大的表面积,植物的根系是微生物重要的栖息、附着和繁殖的场所。而湿地系统中的微生物也是降解水体中污染物的主力军。微生物能起到重要的降解水中污染物的作用,将污染物有机物分解成为二氧化碳和水,厌氧细菌将有机物质分解成二氧化碳碳和甲烷,硝化细菌将铵盐硝化,反硝化细菌将硝态氮还原成氮气。1、由于污水处理系统是全年连续运行的,但植物具有季节性,很多植物春天、夏天生长茂盛,到了秋天开始枯萎,冬天完全处于休眠状态,因此,人工湿地设计要考虑植物死亡问题和过冬问题。选择植物时,春夏秋冬的植物要有效搭配,最好是常绿植物或冬季半枯萎植物。切忌配置单一品种,以避免出现季节性的功能下降或功能单一。2、由于人工湿地中的植物根系、枝叶要长期浸泡在水中和接触浓度较高且变化较大的污染物,故要求水生植物即使在恶劣的环境下也能基本正常生长,而那些对自然条件适应性较差或不能适应的植物都将直接影响净化效果。因此所选用的永生植物耐污能力要强,并对当地的气候条件、土壤条件和周围的动植物环境都要有很好的适应能力。3、所选择的植物应不对当地的生态环境构成隐患或威胁,具有生态安全性;4、具有一定的经济效益、文化价值、景观效益和综合利用价值。5、由于各地气候不同,水质不同,选择水生植物时尽量选择当地或本地区天然湿地、河道中天然存在的水生植物,这样,植物适应性强、成活率高、去除污染物效果好。6、要根据植物的特点和我们的要求选择植物。人工湿地根据主要植物优势的不同,被分为浮水植物人工湿地,浮叶植物人工湿地,挺水植物人工湿地,沉水植物人工湿地等不同类型。湿地中的不同的植物,对净化污水中不同污染物的作用是不同的。要根据植物的特点和我们的要求选择植物。有的去除NH—N好一些,有的去除TP好一些,有的去除重金属好一些,有生长在水下的,有浮在水面上的,有生在陆地但根须在水中或生在淤泥中的陆生植物,为了能充分吸收水中、淤泥中的污染物,要根据植物的特点和我们的要求选择湿地植物。
四、养护管理
一个成功的湿地,除了有良好的设计、高质量的建设,后期的管理工作尤为重要,没有良好的后期管理,就发挥不了湿地的作用,湿地建好后,管理工作要及时跟上,人工湿地的运行管理需专人负责,需定期清理格栅池、清理填料,要及时清除腐败的植物、及时割除生长过时的植物等工作。管理跟不上,湿地不但起不到净化水质的作用,还为成为一个新的污染源。人工湿地污水处理系统是一种较好的废水处理方式,特别是它充分发挥了资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益,因此具有较高的环境效益、经济效益及社会效益,比较适合于处理水量不大、水质变化不很大、污染不严重、管理水平不很高的城镇污水。但在我国目前土地资源较为紧缺的情况下,利用人工湿地来处理污水,他的效益和投资比有待于进一步评估,我认为他的土地成本,建设成本,养护管理成本与经济效益、社会效益相比较有点过高,特别是土地成本太大,利用率太低。有条件的地方尽量与建公园和公共绿地相结合,这样避免占用大量的土地、资金,在处理污水的同时又能给百姓提供一个有良好景观的休闲场所。