高效垂直流人工湿地系统水质净化技术介绍
高效垂直流人工湿地系统水质净化技术介绍
工艺原理
人工湿地系统水质净化技术是一种生态工程方法，其基本原理是在一定的填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个人工湿地生态系统，当污水通过系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，使水质得到净化。
方法特点
人工湿地系统具有建造成本较低、运行成本很低、出水水质非常好、操作简单等优点，同时如果选择合适的植物品种还有美化环境的作用。但另一方面具有占地面积较大的缺点。
适用范围
经过人工湿地系统系统处理后的出水水质可以达到地面水水质标准，因此它实际上是一种深度处理的方法。特别适用于饮用水源和景观用水保护，处理后的水可以直接排入饮用水源或景观用水的湖泊、水库或河流中。因此特别适合处理饮用水源或景观用水区附近的生活污水或直接对受污染水体的水进行处理，或者为这些水体提供清洁的水源补充。
基建与运行费用
基建费用与很多因素有关：地形特征、地层结构、选用的前处理方法、进水水质情况、出水水质要求、外观要求等等因素有关。因而根据情况的不同有很大差异，但比二级污水处理厂低很多。人工湿地系统运行费用特别低，如果仅以电费计，通常不会超过0.05元/吨/天（主要用于提高进水水位，如果水位不需提升则没有此项费用），另外需要工人进行简单的操作和维护管理。
处理效果
出水水质可以因进水水质或停留时间的不同达到地面水水质标准(gb3838- 88)ii至v类标准。系统可以根据进水水质状况和出水水质要求进行设计。
研究与应用实例
1．研究工作
1996年以来，深圳市环境科学研究所开展了热带和亚热带区域水质改善、回用与水生态系重建的生物工艺学对策研究（1996.9-1999.9）项目，此项目为为欧盟科学，研究与发展部主管的与第三世界国家和组织合作项目，是由中国、德国和奥地利的六个研究单位合作开展的。该课题研究的主导思想是利用能耗低、运行费用低的人工湿地系统和生态学方法净化地面水，可应用于饮用水、景观用水的净化和污水处理。 1997年5月到11月，深圳市环境科学研究建成了人工湿地研究试验点，修建了小试和中试试验工程，不仅在理论上作了大量研究工作，同时在技术上积累了很多宝贵的经验。对严重受污染的超过地面水标准gb3838-88 v类标准的水经系统处理后，出水可达到iii类标准。
表1. 深圳市环科所人工湿地试验点中试系统水质净化效果（采样时间99.6.16）
ph
ss
codmn
bod5
t-n
t-p
进水水质
7.73
33
15.76
11.93
7.67
0.700
出水水质
6.74
4.0
3.26
1.12
1.12
0.032
2.应用实例
2.1 洪湖人工湿地系统处理污染严重的布吉河水
在上述小试和中试试验取得了阶段性成果后，深圳市环境科学研究所于1999年初开始设计和修建了洪湖人工湿地系统水质净化工程，此项目为实现深圳市环境双达标任务的污染治理工程，受到市政府和市*各级领导的高度重视。洪湖冬季严重缺水，缺水量全部由周边的生活污水作为水量补充，因此长期以来洪湖水质一直不能达到景观用水标准。 此项目宗旨是将高效渗滤人工湿地系统水质净化技术应用到洪湖的污染治理，从布吉河取水经系统净化后为洪湖补充清洁水量，同时截去洪湖周边的污水排入，从而达到改善洪湖水质的目的。此项工程1999年9月建成，出水水质优于景观用水标准，可补充洪湖公园湖面的蒸发水量，缓解了洪湖冬季严重缺水的问题，可停止使用沿湖的污水作水源补充，达到逐步改善洪湖水质的目的。
表2. 洪湖人工湿地系统水质净化效果（采样时间1999.11.30）
do
codmn
bod5
tp
非离子氨
布吉河（系统取水口）
0.47
38.47
38.65
3.082
0.172
系统出水
6.82
6.71
5.47
0.361
0.030
去除率
-
82.6%
85.8%
86.2%
82.6%
2.2 人工湿地系统处理生活污水
2000年五月至2000年八月中旬修建了深圳观澜湖高尔夫球会有限公司职工宿舍生活污水人工湿地处理系统。生活污水经过化粪池处理后直接进入人工湿地处理系统，出水水质同样非常好，溶解氧大大增加，出水池中很快有鱼出现。八月二十四日对进出水水质进行了化验，污染物的去除率在75-95%之间，出水水质能达到景观用水水质标准。监测结果见表3。
表3.人工湿地系统处理生活污水水质净化效果采样时间：2000.8.24
ph
ss
do
codcr
bod5
t-n
nh4-n
t-p
进水水质（二次测定）
-
18
-
96
50
30.9
-
4.179
7.19
34
0.78
78.1
24.8
23.3
2.90
2.74
出水水质
7.85
25
4.44
6.4
4.98
5.37
0.810
0.089
注：采样地点：深圳观澜湖高尔夫球会有限公司职工宿舍生活污水人工湿地处理系统
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人工湿地系统水质净化技术是一种生态工程方法，其基本原理是在一定的填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个人工湿地生态系统，当污水通过系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，使水质得到净化。
方法特点
人工湿地系统具有建造成本较低、运行成本很低、出水水质非常好、操作简单等优点，同时如果选择合适的植物品种还有美化环境的作用。但另一方面具有占地面积较大的缺点。
适用范围
经过人工湿地系统系统处理后的出水水质可以达到地面水水质标准，因此它实际上是一种深度处理的方法。特别适用于饮用水源和景观用水保护，处理后的水可以直接排入饮用水源或景观用水的湖泊、水库或河流中。因此特别适合处理饮用水源或景观用水区附近的生活污水或直接对受污染水体的水进行处理，或者为这些水体提供清洁的水源补充。
基建与运行费用
基建费用与很多因素有关：地形特征、地层结构、选用的前处理方法、进水水质情况、出水水质要求、外观要求等等因素有关。因而根据情况的不同有很大差异，但比二级污水处理厂低很多。人工湿地系统运行费用特别低，如果仅以电费计，通常不会超过0.05元/吨/天（主要用于提高进水水位，如果水位不需提升则没有此项费用），另外需要工人进行简单的操作和维护管理。
处理效果
出水水质可以因进水水质或停留时间的不同达到地面水水质标准(gb3838- 88)ii至v类标准。系统可以根据进水水质状况和出水水质要求进行设计。
研究与应用实例
1．研究工作
1996年以来，深圳市环境科学研究所开展了热带和亚热带区域水质改善、回用与水生态系重建的生物工艺学对策研究（1996.9-1999.9）项目，此项目为为欧盟科学，研究与发展部主管的与第三世界国家和组织合作项目，是由中国、德国和奥地利的六个研究单位合作开展的。该课题研究的主导思想是利用能耗低、运行费用低的人工湿地系统和生态学方法净化地面水，可应用于饮用水、景观用水的净化和污水处理。 1997年5月到11月，深圳市环境科学研究建成了人工湿地研究试验点，修建了小试和中试试验工程，不仅在理论上作了大量研究工作，同时在技术上积累了很多宝贵的经验。对严重受污染的超过地面水标准gb3838-88 v类标准的水经系统处理后，出水可达到iii类标准。
表1. 深圳市环科所人工湿地试验点中试系统水质净化效果（采样时间99.6.16）
ph
ss
codmn
bod5
t-n
t-p
进水水质
7.73
33
15.76
11.93
7.67
0.700
出水水质
6.74
4.0
3.26
1.12
1.12
0.032
2.应用实例
2.1 洪湖人工湿地系统处理污染严重的布吉河水
在上述小试和中试试验取得了阶段性成果后，深圳市环境科学研究所于1999年初开始设计和修建了洪湖人工湿地系统水质净化工程，此项目为实现深圳市环境双达标任务的污染治理工程，受到市政府和市*各级领导的高度重视。洪湖冬季严重缺水，缺水量全部由周边的生活污水作为水量补充，因此长期以来洪湖水质一直不能达到景观用水标准。 此项目宗旨是将高效渗滤人工湿地系统水质净化技术应用到洪湖的污染治理，从布吉河取水经系统净化后为洪湖补充清洁水量，同时截去洪湖周边的污水排入，从而达到改善洪湖水质的目的。此项工程1999年9月建成，出水水质优于景观用水标准，可补充洪湖公园湖面的蒸发水量，缓解了洪湖冬季严重缺水的问题，可停止使用沿湖的污水作水源补充，达到逐步改善洪湖水质的目的。
表2. 洪湖人工湿地系统水质净化效果（采样时间1999.11.30）
do
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非离子氨
布吉河（系统取水口）
0.47
38.47
38.65
3.082
0.172
系统出水
6.82
6.71
5.47
0.361
0.030
去除率
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82.6%
85.8%
86.2%
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2.2 人工湿地系统处理生活污水
2000年五月至2000年八月中旬修建了深圳观澜湖高尔夫球会有限公司职工宿舍生活污水人工湿地处理系统。生活污水经过化粪池处理后直接进入人工湿地处理系统，出水水质同样非常好，溶解氧大大增加，出水池中很快有鱼出现。八月二十四日对进出水水质进行了化验，污染物的去除率在75-95%之间，出水水质能达到景观用水水质标准。监测结果见表3。
表3.人工湿地系统处理生活污水水质净化效果采样时间：2000.8.24
ph
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进水水质（二次测定）
-
18
-
96
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30.9
-
4.179
7.19
34
0.78
78.1
24.8
23.3
2.90
2.74
出水水质
7.85
25
4.44
6.4
4.98
5.37
0.810
0.089
注：采样地点：深圳观澜湖高尔夫球会有限公司职工宿舍生活污水人工湿地处理系统
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