人工湿地污水处理技术简介共37页
人工湿地法污水处理技术资料
人工湿地法污水处理技术资料2009年1月10日目录一：人工湿地技术简介 (2)1.1人工湿地的概念 (2)1.2 人工湿地的类型 (3)1.3 人工湿地的构造 (5)二人工湿地去除污染物机理 (7)2.1 有机物的去除 (7)2.2 氮的去除 (7)2.3 磷的去除 (8)2.4 悬浮物的去除 (8)三人工湿地处理技术的优缺点 (9)一：人工湿地技术简介1.1人工湿地的概念人工湿地污水处理技术是（CW-Constructed Wetland）一种人工将污水有控制地投配到种有水生植物的土地上，按不同方式控制有效停留时间并使其沿着一定的方向流动，在物理、化学、生物共同作用下，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等来实现水质净化的生物处理技术。
采用人工湿地技术净化污水始于1953年德国的Max Planck研究所，该研究所的Seidel博士在研究中发现芦苇能去除大量有机物和无机物。
到20世纪70年代末期逐渐发展成为一种独具特色的新型污水处理技术。
人工湿地污水处理技术具有处理效果好、出水水质稳定、氮、磷去除能力强、运转维护管理方便、工程基建和运转费用低、对负荷变化适应能力强、适于处理间歇排放的污水等主要特点。
同时，人工湿地对保护野生动物和提高局部地区景观的美学价值也有益处。
因此，大力开发人工湿地污水处理技术，对我国水环境污染的治理具有重大的意义，在我国具有广泛的发展前景。
1.2 人工湿地的类型人工湿地的基本类型自由表面流人工湿地（FWS）：和自然湿地相类似，水面位于湿地基质层以上，其水深一般为0.3—0.5m，采用最多的水流形式为地表径流，这种类型的人工湿地中，污水从进口以一定深度缓慢流过湿地表面，部分污水蒸发或渗入湿地，出水经溢流堰流出。
这种类型的人工湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点。
潜流型人工湿地系统(SFS)：污水在湿地床的表面下流动，利用填料表面生长的生物膜、植物根系及表层土和填料的截留作用净化污水。
简述人工湿地污水处理技术
简述人工湿地污水处理技术摘要：介绍了人工湿地的概念、类型及特点，同时分析了人工湿地处理污水的净化机理，并对人工湿地污水处理技术国内外研究现状进行了综述，同时指出该技术对于节省资金、保护水环境以及进行有效的生态恢复具有十分重要的意义。
关键词：人工湿地，污水处理，净化机理1人工湿地污水处理系统概述1.1人工湿地定义湿地是介于陆地和水生环境之间的过渡带。
湿地是一种具有最高初级生产力的生态系统，它不仅是许多野生动植物生长繁殖的场所，还具有涵养水分、调节气候的功，更重要的是湿地具有净化污水的功能，因而被誉为“地球的肾脏”。
湿地被应用于污水净化始于20世纪50年代，而用人工湿地进行污水净化的研究始于70年代末，其特点是投资省、处理效果好、运行维护方便，它属于一种生态治理污水的方法，可作为传统污水处理技术的一种有效替代方案，这对于节省资金、保护水环境以及进行有效的生态恢复具有十分重要的现实意义。
综合处理污水的能力受到人工设计控制，故处理效果大大超过了自然湿地。
人工湿地比天然湿地污水处理提供了更好的机会，因为人工湿地部分采取了人为控制措施，可以有效控制水力条件，提高湿地利用效率，从而可以优化系统去除BOD 和COD，营养元素和细菌性污染物的性能。
它不仅可以为昆虫和其他动物提供生存环境，也可以作为一种美学景观。
1.2人工湿地的分类及组成人工湿地根据湿地中主要植物形式可以分为：浮生植物系统、挺水植物系统和沉水植物系统。
人工湿地系统根据水流的形式可建成自由表面流湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地。
①自由表面流湿地（SFW型）。
②潜流人工湿地（SSFW 型）。
③垂直流人工湿地（VFM型）。
人工湿地是由基质、微生物、水生植物组成的。
2人工湿地污水处理净化机理2.1植物的去污机理植物是湿地中最重要的去污成分之一。
用于处理湿地的植物通常是生长快、生物量大、吸收能力强的水生草本植物。
在通过吸收移走养分的能力方面，挺水植物被普遍认为不如水葫芦(Eichhorniacrassipes)这类漂浮植物，因为后者往往有极快的繁殖速度，且根系直接从水体中吸收养分与元素，并对悬浮颗粒产生过滤与吸附效果。
人工湿地污水处理
采用定性与定量相结合的方法，包括现场调查、实验室分析 、模型模拟等，以全面评估人工湿地污水处理效果。
典型案例分析
案例一
某城市人工湿地污水处理项目，通过 植物吸收、微生物降解等作用，有效 去除了污水中的有机物、氮磷等污染 物，同时恢复了湿地生态系统。
案例二
某农村人工湿地污水处理项目，结合 当地自然条件，采用低成本、易维护 的技术方案，实现了污水的分散式处 理与资源化利用。
产业协同
加强产业链上下游企业协同合作，推动人工湿 地污水处理产业健康发展。
市场推广
加大市场推广力度，提高人工湿地污水处理技术的市场占有率。
国际合作与交流机会
国际合作
加强与国际先进企业的合作，引进国外先进 技术和管理经验。
学术交流
积极参加国际学术会议和技术交流活动，了 解国际最新研究动态和技术进展。
水质恶化问题
分析水质恶化原因（如进水负荷过高、有毒物质进入等），调整系 统运行参数（如增加曝气量、投加药剂等）进行改善。
设备故障问题
针对设备故障（如泵损坏、管道泄漏等），及时维修或更换损坏部件， 确保系统正常运行。
优化升级策略及建议
工艺优化
根据实际运行效果，对人工湿地污水 处理工艺进行优化调整，提高处理效 率。
研发具有高比表面积、高吸附性能和长使用寿命 的新型湿地填料，提高湿地的处理效率和使用寿 命。
智能控制与监测技术
应用智能控制和监测技术，实现湿地的自动化运 行和远程监控，提高管理水平和运行效率。
3
生态修复与景观建设相结合
在湿地污水处理过程中，注重生态修复与景观建 设的相结合，实现污水处理与生态环保的双重目 标。
特点
生态环保，投资少，运行费用低，维护简单，处理效果好，可美化环境，实现污水的资源化利用。
人工湿地污水处理技术
人工湿地污水处理技术一、人工湿地技术的比选优势人工湿地技术的优势在于：1)可实现无动力、无新投物料运行，运行过程中人为介入较少，最大程度上降低了运行成本和技术复杂性，适用于农村地区对成本和技术的考量；2)人工湿地可充分利用农村的地形特点，因地制宜建设，也可利用农村已有的水塘、涝池等实施改造，简单易行，同时自身具有一定的景观效果；3)体现了生态治水理念，采用人工湿地治理源头(生活点源和农业面源)、支流、主流湿地回归的系统工程，可共同构建农村水污染防治综合体系，最终还河流于自然。
二、人工湿地分类在工程实践中，通常按水流方式将人工湿地分为表面流型人工湿地、水平潜流型人工湿地和垂直流型人工湿地。
三种类型人工湿地的对比分析见表1。
(1)表面流型人工湿地：污水在湿地内呈推流式前进，出水由溢流堰流出，水面始终位于湿地填料表面以上，水深为0.3～0.5m。
(2)水平潜流型人工湿地：水流进入湿地后，在根系层中沿水平方向缓慢流动，出口处穿孔管集水后溢流出水。
(3)垂直流型人工湿地：分两种形式，一种是上部进水，单向下行流，湿地底部出水;另一种是通过中部隔断装置，实现上部进水，强制水流先下后上，上部出水。
三、人工湿地技术设计人工湿地的设计应在分析污水特征、环境现状、出水水质要求的基础上，先确定人工湿地类型，后进行人工湿地工程设计。
3.1 进水水质污水水质需通过现场调查得到，但考虑到人工湿地处理能力和保障处理效果，进水水质建议参照执行《人工湿地污水处理工程技术规范》(HJ2005―2010)的有关规定，系统进水水质应满足表2要求，不满足表2要求的污水需考虑在人工湿地前增设预处理设施。
3.2 面积设计湿地面积计算是设计工作的重要环节，设计工作中常采用两种方法，具体如下：方法一：依照《人工湿地污水处理工程技术规范》(HJ2005―2010)确定的设计参数(见表3)，用BOD5有机负荷推算湿地面积，再用水力负荷、水力停留时间参数校核，最终确定湿地面积。
人工湿地污水处理
人工湿地污水处理引言人工湿地是指通过模仿自然湿地的生态功能，利用植物、土壤和微生物等生态系统组成部分，对污水进行净化的技术。
随着城市化进程的加快，污水处理成为城市建设中的重要环节。
人工湿地污水处理技术因其低成本、高效率和环境友好等优势，在近年来得到了广泛的关注和应用。
本文将对人工湿地污水处理技术进行详细介绍。
人工湿地污水处理的原理人工湿地污水处理的原理和自然湿地净化污水的原理类似。
通过植物的吸收和根系微生物的降解作用，以及土壤的过滤和吸附作用，对污水中的有机物、氮、磷等进行去除。
具体而言，人工湿地主要通过以下几个过程实现污水的净化：1.植物根系吸收：湿地植物的根系可以吸收水中的营养物质和微量元素，其中包括污水中的氮、磷等营养物质。
2.土壤过滤：污水经过湿地中的土壤层时，可以通过土壤颗粒的过滤和吸附作用，去除其中的悬浮颗粒和一些有机物。
3.微生物降解：湿地土壤中存在着丰富的微生物群落，这些微生物可以通过降解作用，将污水中的有机物分解为无机物。
4.氮磷去除：湿地内的特定植物和土壤微生物可以通过吸收和转化等过程，去除污水中的氮、磷等营养物质，防止它们进入水体，造成水质污染。
人工湿地的类型根据不同的处理方式和结构形式，人工湿地可以分为以下几种类型：1.表面流人工湿地：污水通过人工湿地的地表流动，植物根系和土壤层对其进行净化。
这种类型的人工湿地适用于处理较小规模的污水，并且能够提供较好的景观效果。
2.垂直流人工湿地：污水以垂直流动的方式通过人工湿地，其中包括垂直流床和垂直流滤池。
这种类型的人工湿地具有较高的容积负荷和较大的处理效率。
3.人工湿地-水体界面湿地：将人工湿地与水体结合起来，通过水体的循环流动，实现污水的净化。
这种类型的人工湿地适用于水质改善和生态景观的构建。
4.陆地人工湿地：将人工湿地建在陆地上，通过植物根系和土壤层对污水进行净化。
这种类型的人工湿地适用于处理较大规模的污水，并且能够节约土地资源。
人工湿地处理污水
人工湿地处理污水人工湿地处理污水1. 引言人工湿地是一种利用湿地生态系统的自净能力来处理污水的技术。
相比传统的污水处理方法，人工湿地不仅具有较低的投资和运营成本，而且能够同时降低水污染、保护生态环境。
本文将介绍人工湿地处理污水的原理、方法和应用。
2. 人工湿地的原理人工湿地利用湿地植物的根系和生态系统的作用，将污水中的有机物和氮、磷等营养物质通过吸附、降解和转化等过程，转化为植物生物质和无害物质。
人工湿地主要通过两个过程来处理污水：生化过程和物理过程。
2.1 生化过程生化过程是指利用湿地植物和微生物降解污水中的有机物的过程。
湿地植物的根系可以吸附和分解污水中的有机物，同时，根系周围的土壤中存在着大量的微生物，它们可以通过氧化还原反应降解有机物。
这些生化过程可以有效地降解污水中的有机物质。
2.2 物理过程物理过程主要包括污水中固体颗粒的沉降和污水中的杂质的吸附。
通过人工湿地的设计，可以使得污水中的固体颗粒在湿地中沉降，从而减少污水中的浊度；同时，湿地中的根系和植物可以吸附污水中的杂质，如重金属等。
3. 人工湿地的方法3.1 表面流人工湿地表面流人工湿地是最常见的人工湿地处理污水的方法之一。
在表面流人工湿地中，污水被引导到浅水区，通过湿地植物和底泥的作用进行净化。
污水在湿地中缓慢流动，使得植物有足够的时间吸附和降解污水中的有机物质。
3.2 垂直流人工湿地垂直流人工湿地是将污水从上至下进行处理的方法。
污水从上部进入人工湿地，通过植物的根系和湿地介质的作用，逐层去除污染物。
垂直流人工湿地的处理效果稳定且占地面积小，适用于城市污水处理。
3.3 人工湿地与其他处理方法的结合人工湿地与其他处理方法的结合可以进一步提高污水处理效果。
常见的组合包括人工湿地和活性污泥法、人工湿地和水生植物法等。
人工湿地与其他处理方法的结合可以使得处理效果更好，并且可以适应不同类型的污水处理需求。
4. 人工湿地的应用4.1 生活污水处理人工湿地在生活污水处理方面有着广泛的应用。
人工湿地污水处理技术概述
人工湿地污水处理技术概述人工湿地（Constructed Wetlands，CWs）是人工建造和监督控制的具有针对性的仿照或模拟天然湿地的功能和构造的体系。
一般来说，人工湿地是一个独特的生态系统，在一定长宽比及地面坡度的洼地上用土壤、沙、石等级配构建而成填料床，并且在床体上种植处理性能好、成活率高、抗水性强、生长期长、美观且具有经济价值的水生植物（芦苇、香蒲、美人蕉等），同时填料表面上生存着动物、微生物等，其污染物降解能力甚至高于天然湿地。
人工湿地通过物理、化学和生物的协同作用来实现对污水的净化作用，且促进污水中碳、氮、磷等营养物质的良性循环，达到污水处理与资源化的最佳效益，具有投资低、运行费用低、管理要求低、产泥量少等优点。
人工湿地可根据植物、用途以及水体流动等多种方式来分类。
根据湿地中主要植物形式可分为浮水植物系统、沉水植物系统以及挺水植物系统。
浮水植物主要用于氮、磷的去除和提高传统稳定塘效率，该种植物种类繁多，习性各异，大小不一。
沉水植物系统中植物光合作用的组织全部潜在水中，应用较少。
目前，应用较广泛的是挺水植物系统，通常情况下所说的人工湿地系统都是指挺水植物系统。
按照用途来分类，人工湿地主要可分为以下类型：①人工抗洪湿地，用于控制洪水或者泄洪；②人工生态湿地，协助天然湿地保护生物多样性；③人工处理湿地，用于污染治理。
在工程实例中，大多数小规模人工湿地以污染治理为目的，即为人工处理湿地。
人工湿地污水处理技术广泛应用于污染水体的水质净化与恢复、面源污染控制、雨水处理与利用、污水处理等领域，具有投资及维护费用低、出水水质好、二次污染小等优点，是削减污水处理厂二级出水中氮、磷污染物的有效工艺之一。
它不仅可满足二级出水脱氮除磷的水质要求，而且可大幅削减进入受纳水体的污染负荷，在一定程度上保障受纳水体的水质需求，具有良好的环境效益和经济效益。
2.1 人工湿地的构成人工湿地主要由填料床、水生高等植物和微生物组成。
人工湿地污水处理技术概述
人工湿地污水处理技术概述【摘要】有研究表明，利用人工湿地处理污水较其他方法优势明显，近年来这项技术已被广泛应用。
本文详细叙述了这项技术的净化机理以及在处理酸性矿井水中的应用情况。
【关键词】人工湿地；机理；矿井水0.引言人工湿地是一种由人工建造和监督控制的与沼泽地类似的地面，是一个由植物、动物、微生物和周围环境所组成的复杂的集成系统[1]。
利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用达到减少矿区污染，提高矿区生产生活用水的循环使用率改善矿区水环境的目的。
利用人工湿地处理矿区废水这项技术最早始于上世纪80年代的英国。
我国也与1988年在北京昌平开展了利用人工湿地进行污水处理的实验。
近年来这项技术在我国发展迅速，目前已广泛应用城市生活污水的处理之中。
并且有研究表明采用人工湿地处理矿井废水较其他方法有明显优势，近年来已成为矿区水污染处理的研究热点。
1.人工湿地污水处理的机理1.1人工湿地污水处理机理概述[2]一般认为人工湿地的污水处理是一个由物理沉积、化学反应、生化反应相结合的过程，即应用湿地中物理、化学、生物的协同作用达悬浮物，污水进入湿地，经过基质层和植物的茎叶和根[3]，使污水中的污染物得到净化污水。
其中物理作用主要是通过过滤、吸附、截留水中的浮物固体得到过滤，并沉积在基质层中；化学作用主要是氧化分解反应，污水中的污染物可以通过吸附、沉淀、离子交换等反应加以去除。
化学反应是否显著主要取决于基质的化学成分；生化反应是去除有机污染物的主要作用，生长在湿地中的挺水植物通过叶吸收和茎杆的运输作用，将空气中的氧转运到根部再经过植物的根部表面组织扩散[4]，在根须周围形成好氧区，这样在植物根须周围就会有大量好氧微生物将有机物分解在根须较少的地方将形成兼性区和厌氧区[5]，发生兼性微生物和厌氧微生物降解有机物的作用由于这种基质中好氧区和厌氧区的同时存在，十分利于硝化和反硝化反应的进行，从而达到除氮效果[5]。
污水处理厂尾水人工湿地处理技术
污水处理厂尾水人工湿地处理技术一、污水处理厂尾水的处理技术污水处理厂尾水常用的处理技术有活性炭吸附技术、膜分离技术、高级氧化技术等。
活性炭吸附技术是利用多孔性的活性炭，使水中一种或多种物质被吸附在活性炭表面而去除的方法，去除对象包括溶解性的有机物质、合成洗涤剂、微生物、病毒和一定量的重金属，并能够脱色、除臭。
活性炭、磺化煤、沸石、焦炭等都是水处理常用的吸附剂，活性炭经过活化后碳晶格形成形状和大小不一的发达细孔，大大增加比表面积，提高吸附能力。
活性炭的细孔有效半径一般为1～10 000 nm。
按国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）定义，微孔半径在2 nm以下，过渡孔半径一般为2～50 nm，大孔半径为50 nm以上。
小孔容积一般为0.15～0.90 mL/g，过渡孔容积一般为0.02～0.10 mL/g，大孔容积一般为0.20～0.50 mL/g。
其优点是操作过程容易控制，适应性很强，对分子量在500～3 000 Da的有机物去除明显。
其基建和运行费用较高，并且容易产生亚硝酸盐等致癌物质，对突发性污染适应性差。
膜分离技术的工作原理是在一定的压力下，当原液流过膜表面时，膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的分离和浓缩的目的。
膜分离法的主要特点是无相变、能耗低，装置规模根据处理量的要求可大可小，而且具有设备简单、操作方便安全、启动快、运行可靠性高、不污染环境、投资少、用途广等优点。
但其强度低、寿命短、抗污染能力差，并且还需要清洗及更新。
高级氧化技术又称做深度氧化技术，以产生具有强氧化能力的羟基自由基（·OH）为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。
但是其处理效率有待提高。
由于尾水水量大，一般污水处理厂的规模都是每天几万立方米，对于以上这些处理方法来说，根本不可能实现。
人工湿地污水处理技术
人工湿地污水处理技术当前污水处理领域中，活性污泥法因其技术成熟，运行稳定而成为目前污水处理中普遍采用的主流工。
然而当前活性污泥处理系统中还存在着许多有待解决的问题，如池体占地面积大、电耗高、运行费用高、管理复杂，而且其对氮磷等营养元素的去除效果比较低。
因此，单纯依靠传统的人工处理方法很难从根本上解决水污染问题。
20世纪70年代末兴起的人工湿地处理技术为污水处理提供了一个新思路。
人工湿地作为一种新型的污水处理技术具有众多优点：投资少、域欣费用低、维护管理方便、处理效果好、抗冲击负荷、系统稳定等。
一、人工湿地介绍1.人工湿地的定义人工湿地是由已种水生植物的浅池塘或渠道构成的人工废水处理系统，由基质、植物和微生物等部分构成，它主要依靠湿地基质、植物和微生物的物理、化学、生物系统作用来处理污水[1]。
2.人工湿地的构成人工湿地的构成主要包括基质、植物、微生物。
①人工湿地中的基质由粘土、粗砂、砾石、沸石、碎石、炉渣等其中的一种或多种组合而成，基质种类往往根据所处理污水的不同及所采用湿地构建方式的不同而不同。
②植物具有“营养盐清道夫”之称，湿地植物的重要功能之一就是诉输送氧气至根部，从而在根区或根际形成一种好氧环境，这一环境能促进优惠物质的分解和硝化细菌的生长，从而去除污水中的有机物及氮。
湿地植物包括两种：漂浮植物和挺水植物，漂浮植物主要是水葫芦；挺水植物种类繁多，主要包括芦苇属、香蒲属、蕉草属。
研究者多结合当地的气候特征和植物分布来选择最适宜的湿地植物。
选择湿地植物要注意几个原则：1）耐污能力和抗寒能力强；2）最好选择本地植物3）根系发达，生物量大；4）抗病虫害能力强5）最好有广泛用途或经济价值。
③湿地微生物在BOD、COD以及氮等降解的过程中起着重要作用。
人工湿地中的微生物主要包括细菌、真菌和放线菌。
其中细菌占基质微生物总量的70%-90%。
细菌又包括好氧菌、厌氧菌、兼性厌氧菌、硝化细菌、反硝化细菌、硫细菌和磷细菌等。
人工湿地污水处理技术简介
好氧生物代谢过程而被分解去除。
2019/10/30
氮的去除
人工湿地的净化机理
22
微生物的作用 （最主要）
硝化 反硝化
氨氮的挥发
氮的 去除
植物的作用
基质的物理化学 作用
2019/10/30
人工湿地的净化机理
23
氮在微生物作用下去除
国内
国外
•生活污水 •采矿废水 •富营养化水体 •农业面源污染 •垃圾场渗滤液 •采油废水 •改善饮用水源水质
•城市生活污水 •酸性矿山废水 •富营养化水体 •农业污水 •淡水回用水深度处理 •自然保护 •硝酸盐污染的地下含水 层
2019/10/30
人工湿地的发展历史与研究现状
6
目前，对人工湿地处理系统的研究方兴未艾，综合 前人的研究工作，可将其归纳为以下三方面：
好氧 状态
有机氮
挥发作用
NH4+-N
NO2--N
NH3 NO3--N
扩 散
厌氧 状态
有机氮
NH4+-N
扩散
NO3--N
N2，N2O
反硝化作用
渗下
2019/10/30
磷的去除
人工湿地的净化机理
24
植物吸收
•植物吸收或同化作用下成为植物 的ATP、DNA及RNA等有机成分
微生物去除
•正常同化吸收 •聚磷菌对磷的过量积累
2019/10/30
人工湿地设计案例
31
白泥坑人工湿地在我国是首例,因此各塘的底坡、碎 石粒径、尺寸均有区别。此外在塘内分别种植芦苇、 茬芷、席草、大米草等水生植物。