人工湿地原理及工程案例

在潜流湿地下半部，随着溶解氧含量的降低，生化作用逐渐以缺氧和厌氧为主，在这个过 程中能使部分硝态氮还原为氮气得到去除。
表流湿地技术简介
稳定塘技术简介
表流湿地—通常是利用天然沼泽、废弃河道等洼地改造而成的，填以渗透性良好的土壤， 生长着各种挺水、沉水植物，污水以比较缓慢的流速和较浅的水深流过土壤表面，经过表面流 人工湿地系统中各种生物、物理、化学作用，从而得到净化。
武河
万亩人工湿地工程
亚洲最大的人工湿地 淮河流域水污染防治亮点工程
处理规模：300000 m³/d 进水水质：污水处理厂排出水 一级 A 标准 出水水质：地表环境水Ⅳ类水体标准 占地面积：13000 亩 主体工艺：多级表流湿地 项目简介：本工程主要是通过建设砌石坝、溢流堰、围堰、布 水渠等方式对上游陷泥河和南涑河来水进行科学配置，在过水 区域内种植芦苇、蒲草、莲藕等水生植物强化生态功能，有效 提高湿地自净能力，达到深度净化的目的。该工程将有效净化 淮河流域水质、确保水质达标，对营造湿地景观、改善两岸生 态环境、实现经济社会可持续发展具有重要意义。
适用于
农村生活污水 畜禽养殖废水 饮用水源地保护 高速公路服务区污水
的生态水处理技术
生态法污水 处理技术优势
机械设备少
出水水质好 景观效果好
运行成本低 噪音低 维护管理简单 系统运行稳定 可回用变废为宝 可提升景观
生态土壤渗滤床技术简介
生态土壤渗滤床—是远浪潮环保集团（Further Tide EP Group）以多年水处理工程实践 为基础；以专利技术高效潜流湿地为参照；以效法自然、日常无需维护管理为根本出发点；以 低能耗、智能化、高效去除水中污染物为目标来进行研发的。它是一种利用土壤－植物－微生 物系统的物理、化学和生化作用，对污水进行高效净化处理的生态渗滤床。
原水（水质Ⅰ级 A/B）
人工湿地系统
清水（地表环境水Ⅳ / Ⅲ类水体）
人工湿地系统 主要技术类型
植物滤床 潜流人工湿地 表面流人工湿地 稳定塘 沉水植物塘 挺水植物塘 人工浮岛
水质指标 CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) NH3-N(mg/L)
原水水质 ＜ 50
＜ 10
＜ 5.0
地表Ⅳ
30
6
1.5
地表Ⅲ
20
4
1.0
TN(mg/L) ＜ 15 1.5 1.0
TP(mg/L) ＜ 0.5
0.3 0.2
植物滤床技术简介
植物滤床—植物滤床是一种新型的人工湿地系统，床体内不填填料，床体和水深较浅。该 系统首先通过水生植物的立体网状根系滤层，将悬浮物等杂质去除，然后通过植物吸收作用和 附着在植物根系上的微生物对水体中的氮磷和有机污染物物进行吸收、降解，形成一个由水生 植物、微生物构成的高效生态净化系统。
名称
CODcr
进水水质 6000-12000
出水水质
＜ 50
BOD5 4100-8200
＜ 10
单位：mg/L NH3-N
800-900 ＜5
名称
单位：mg/L
CODcr
BOD5
NH3-N
TP
进水水质 400
180
100
5
出水水质 ＜ 50
＜ 10
＜5
＜ 0.5
去除率 ＞ 85.7％ ＞ 91.6％ ＞ 80.0％ ＞ 90.0％
预处理设施结构示意图
FTBR 反应器技术简介
FTBR 反应器（Further Tide Biological Reactor）—又称流离速分反应器，是将流离原 理与生物处理技术相结合形成的新型污水处理技术。流离速分具有两方面的含义：其一是指通 过流离作用，将污水中的悬浮颗粒，在固液界面上快速富集；其二是指污水中的有机物可快速 分解。该技术的核心材料是所谓的“流离速分球”，流离速分球是以一定粒径（大颗粒，平均 粒径为 25mm）的火山岩石料经粘结形成直径为 100mm 的球形多孔载体。
在流离速分生物污水处理技术中速分球底部需要曝气。曝气有两个主要目的：一是为系统 中的微生物提供降解有机物所需要的溶解氧；二是在水流慢速流动的条件下，依靠上升气泡的 推动作用在速分球内形成流离作用。
农村生活污水处理成功案例
陕西桃花谷农村污水生态法处理工程
处理规模：150 m³/d 污水类型：农村散排生活污水 主体工艺：预处理 + 生态土壤渗滤床 项目简介：桃花谷位于陕西省商洛市丹凤县竹林关镇，有“陕南集镇的明珠”之誉。本工程的 建设和运营使该地排出的生活污水全部回用于村镇景观用水和桃林灌溉，取得了良好的社会效 益和经济效益。
人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，以结 构与功能相协调为原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力， 防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。
人工湿地的植物还能够为水体输送氧气，增加水体的活性。湿地植物在控制水质污染，降 解有害物质上也起到了重要的作用。湿地系统中的微生物是降解水体中污染物的主力军。好氧 微生物通过呼吸作用，将废水中的大部分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，等等。
夏津
三支渠青年河湿地
“南水北调”国家海河流域水污染防治重点工程
规划面积：500 亩 处理水量：4 万吨 / 天 处理工艺：上行垂直潜流 + 表流 水力停留时间：6 天 水力负荷：1.0 m³/（㎡ .d） 建设内容：布水渠、潜流湿地、表流湿地、叠水堰、溢流堰等
东 营 港
生 态 公 园 项 目
处理规模：50000m³/d 进水水质：污水处理厂排出水 一级 A 标准 出水水质：地表环境水 V 类水体标准 占地面积：280 亩 主体工艺：潜流湿地 + 表流湿地 项目简介：本工程的实施有效保护了生态工业园区附近水体 水质，在一定程度上加大了当地水系的自然承载能力，为园 区健康、快速发展奠定了坚实的基础。
高速公路服务区污水处理成功案例
西宝高速眉县服务区污水生态处理及回用工程
处理规模：240 m³/d 污水类型：高速服务区污水 主体工艺：预处理 + 生态土壤渗滤床 项目简介：本工程利用人工强化技术，在生态床中形成一个由多种生物组成的生态平衡系统， 通过光合作用和生化作用，污染物被逐级降解在这个系统中。本工程出水全部回用于服务区内 绿化用水，冲厕水，道路喷洒等。本工程无需维护管理、出水水质好、能耗低。
生态土壤渗滤床技术简介 生态土壤渗滤床结构分层示意图
预处理设施技术简介
预处理设施—是为了保障后续处理单元更为高效的工作而设置的，水解酸化反应是其内部 最主要的反应类型。水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物 通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。水解可定义为复杂的 非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。
沉水植物塘技术简介
挺水植物塘技术简介
沉水植物塘—在沉水植物塘中科学配置黑藻、苦草等沉水植物进一步吸收水体中的营养物 质，包括氮、磷等，使污水得到进一步净化。沉水植物全部生长在水下，其通过光合作用释放 的氧气会全部溶解在水中，所以其为水体供氧的作用大大超过其它水生植物，同时，沉水植物 不会阻挡阳光，阳光的充分照射，会使开阔水面的表层发生光催化氧化作用，提高污染物的去 除效果；另一方面，沉水植物本身具备较大的比表面积，这就为水中的微生物提供了更多的附 着空间，当原水均匀、缓慢的流过沉水植物时，在沉水植物和微生物的共同作用下，水质得到 深度净化。
德
“南水北调”国家海河流域水污染防治重点工程
州
规划面积：200 亩
谷
处理水量：1.6 万吨 / 天
神
处理工艺：垂直潜流 + 表流
人
水力停留时间：7 天
工
水力负荷：1.0m³/（㎡ .d）
湿
建设内容：配水系统、生物滞留塘、大气复氧塘、垂直潜流湿地、表流湿地、
地
集水系统
临 沂
汤 河 河 道 走 廊 湿 地
进出水对比：
饮用水源地保护成功案例
预处理
生态土壤渗滤床
表面流湿地
水库
北京密云水库饮用水源地水资源保护示范工程
处理规模：200 m³/d 污水类型：水源地附近散排污水 主体工艺：预处理 + 生态土壤渗滤床 + 表面流人工湿地 项目简介：密云水库是北京市一级饮用水源地，解决周边村镇分散型污水的污染问题是饮用水 源地保护的重要课题。本工程依托地形优势，采用生态土壤渗滤床水处理技术，日处理散生活 污水 200 吨，出水达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2001) Ⅲ类水水质标准。
进水水质 名称
CODcr
BOD5
单位：mg/L
SS
NH3-N
Biblioteka Baidu
PH
进水水质 ≤ 400 ≤ 200
≤ 220
≤ 30
≤ 6-9
出水水质 名称
进水水质
CODcr ≤ 50
BOD5 ≤ 10
SS ≤ 10
单位：mg/L
NH3-N
PH
≤5
≤ 6-9
选用工艺
预处理
生态土壤渗滤床
养殖废水处理成功案例
邛崃伊利牧场养殖废水生态处理项目
生态、产业、可持续、大美
·规划面积 5400 亩 ·采用多种湿地形势营造一个复合、可持续的湿地系统 ·最大限度地发挥湿地的净水、应急、蓄洪、生物多样化作用 ·完善湿地的游憩功能，为市民提供一处生态休闲的郊野公园
生态污水处理技术简介
生态法污水处理技术 - 利用阳光、空气、水生植物、生态填料和微生物的共同作用，通过 人工强化手段，实现水质净化目的。
齐河
晏黄沟人工湿地工程
海河流域水污染防治重点工程
处理规模：40000m³/d 占地面积：240 亩 主体工艺：潜流湿地 + 表流湿地 进水水质：污水处理厂排出水 一级 A 标准 出水水质：地表环境水Ⅳ类水体标准 项目简介：本工程的建设和运营可明显改善污水处理厂排 出水水质，有效保证了当地水体水质，并带动了周边经济 的发展。本工程通过建设潜流湿地、跌水堰、亲水汀步等 设施，可形成大美的湿地景观，具有良好的经济效益、社 会效益和环境效益。
处理规模：20000 m³/d 污水类型：养殖废水 主体工艺：预处理 + 厌氧反应器 + FTBR 反应器 + 生态土壤渗滤床 项目简介：本工程的进水为固液分离后的养殖废水，本工程的建设和运营有效保护了当地水体 的水质安全，进而有效的保护了牧场的自然生态条件，实现了邛崃伊利牧场生态养殖的可持续 发展目标。
潜流湿地技术简介
潜流湿地—原水自顶部进入潜流湿地，均匀的流过湿地内部的生态填料后，自底部排出潜 流湿地；在这个过程中通过顶部种植的挺水植物、植物根部和生态填料表面附着的微生物的共 同作用，实现了水质净化的目的。
在潜流湿地上半部，由于有大气复氧和植物根系传氧作用的存在，微生物以好氧形式为主 降解水中的污染物：硝化菌在好氧条件下，将污水中的氨态氮氧化为亚硝酸态氮或硝酸态氮， 好氧异养型微生物在好氧状态下，降解污水中的绝大部分有机物。
稳定塘—较深（一般为 2 ~ 3m），整个塘基本上呈厌氧状态，在厌氧条件下，进水中所携 带的有机氮在氨化菌的作用下转变为氨氮，为后续的硝化反应做准备。同时在塘内产酸菌的作 用下，进水中的大分子有机物进行水解，转化为简单的有机物，提高了污水的可生化性。污水 进入稳定塘后，由于流速降低，部分固体悬浮物在重力作用下沉于塘底，稳定塘还起到截留悬 浮物的作用，避免了后续潜流湿地的堵塞。
“流离速分球”在工程应用中球体呈梅花状排列，球体之间形成大孔道，成为水流与气流通 过的主通道，球体间最大孔径可达 24mm，球体间孔隙率为 38%。在球体内部是由许多近似为球 形的石料粘结形成，骨料的当量粒径约为 20.5 ～ 26.7mm。经实测“流离速分球”内部的孔道 最大孔径约为 5mm。球体内部孔隙率为 40% ～ 44%。整个“速分球”的堆积体系中孔隙率可达到 68% 左右，这为水、气流动提供了理想的通道，同时又提供了大量的微生物生存空间。经实测 与计算，每立方“速分球”堆积体积中提供 125m2 ～ 150m2 的表面积，供微生物附着。
挺水植物塘 —— 通常是利用天然沼泽、废弃河道等洼地改造而成的，填以渗透性良好的 土壤，生长着各种挺水植物，污水以比较缓慢的流速和较浅的水深流过土壤表面，经过系统中 各种生物、物理、化学作用，从而得实现水质净化。
生物浮岛技术简介
生物浮岛——生物浮岛利用挺水、浮水、浮叶植物进行有机组合的生物浮床，以组合式生 物浮床作为载体，种植到富营养化水体的水面，通过植物根部的吸收和吸附作用，削减富集水 体中的氮磷及有机物质，从而达到净化水质的效果。
通过这一系列的作用，污水中的主要有机污染物都能得到降解同化，成为微生物细胞的一 部分，其余的变成对环境无害的无机物质回归到自然界中。湿地生态系统中还存在某些原生动 物及后生动物，甚至一些湿地昆虫和鸟类也能参与吞食湿地系统中沉积的有机颗粒，然后进行 同化作用，将有机颗粒作为营养物质吸收，从而在某种程度上去除污水中的颗粒物。