人工湿地类型

人工湿地类型

按照进出水布水的方式的不同，一般将人工湿地分为表面流人工湿地（FWS）和潜流人工湿地（SFS）[2]。

(1)表流人工湿地（FWS）

表面流人工湿地基本特征主要是污水在土的上层流动，水面与空气直接接触。部分物质被阻挡截留，大部分的有机物是由生物的生物膜降解去除。研究表明，这种类型的人工湿地比较适合处理污染物浓度不太高的污水。表面流人工湿地对各类污染物的去除率都较好，效果比较稳定。此外，污水中的营养元素以及被分解的有机污染物为植物和微生物的生长提供了营养物质，增加了物种的丰富度。表面流人工湿地的设计简单，所需投资少，运行过程的成本低；但负荷低，去污能力也有限。受自然气候条件的影响大，占地面积大,污水直接暴露地表会产生臭味[3]。

(2)潜流人工湿地（SFS）

潜流人工湿地的进水方式是由上而下进水，污水均匀进入填料床底部，在湿地内部进行反应，反应过后的出水经过出水管排出[4]。所以潜流湿地系统可以充分利用到植物根系以及富集在基质表面的生物膜。根据水流向的不同，潜流人工湿地又能分为两种：水平潜流和垂直潜流。垂直潜流人工湿地系统的水在填料床间基本呈从上到下的垂直流动方式，水流流过填料后均匀分布在出水端底部，而后排被出系统。对COD、TN 的去除率比水平人工湿地要高，而且抗负荷冲击能力强，投资成本少、运行费也用低。但是相对于水平潜流人工湿地，垂直潜流人工湿地去除有机物的能力不好，而且垂直潜流人工湿地设备要求高，运行流程复杂。总的来说，潜流人工湿地受气候影响比较小，建造的成本较高，基质也很容易堵塞，从而造成表面上水流停滞，对系统的长期运行并不利[5]。

(3)潮汐流人工湿地

潮汐流人工湿地是由英国伯明翰大学所提出的，其原理是利用运行过程中床体先饱和后排干的过程，将新鲜的空气带入填料中。从而达到提高湿地填料中的氧传输量以及氧利用率的目的[6-7]。当水被排出湿地的时候，残留的有机污染物此时急需消耗大量的氧，由于水的排空，空气中的氧被微生物利用进而提供了其溶解氧的来源。之后进水，进一步反应，交替循环进行。充分利用了大气中的氧气，提高了氧传递速率。进一步提高了人工湿地系统对于污染物的去除效果。目前的进水排水方式主要有间歇进水、瞬间排水，通过优化排空和进水时间比例来进一步提高污染物质的去除效果[8]。但是，经过一段时间的运行，微生物不断累积阻塞床体，进而阻碍了水和空气在湿地中的流动，从而降低了处理效率。