一、人工濕地技術(shù)的比選優(yōu)勢
人工濕地技術(shù)的優(yōu)勢在于：1)可實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力、無新投物料運(yùn)行，運(yùn)行過程中人為介入較少，最大程度上降低了運(yùn)行成本和技術(shù)復(fù)雜性，適用于農(nóng)村地區(qū)對(duì)成本和技術(shù)的考量；2)人工濕地可充分利用農(nóng)村的地形特點(diǎn)，因地制宜建設(shè)，也可利用農(nóng)村已有的水塘、澇池等實(shí)施改造，簡單易行，同時(shí)自身具有一定的景觀效果；3)體現(xiàn)了生態(tài)治水理念，采用人工濕地治理源頭(生活點(diǎn)源和農(nóng)業(yè)面源)、支流、主流濕地回歸的系統(tǒng)工程，可共同構(gòu)建農(nóng)村水污染防治綜合體系，最終還河流于自然。
二、人工濕地分類
在工程實(shí)踐中，通常按水流方式將人工濕地分為表面流型人工濕地、水平潛流型人工濕地和垂直流型人工濕地。三種類型人工濕地的對(duì)比分析見表1。
(1)表面流型人工濕地：污水在濕地內(nèi)呈推流式前進(jìn)，出水由溢流堰流出，水面始終位于濕地填料表面以上，水深為0.3～0.5m。
(2)水平潛流型人工濕地：水流進(jìn)入濕地后，在根系層中沿水平方向緩慢流動(dòng)，出口處穿孔管集水后溢流出水。
(3)垂直流型人工濕地：分兩種形式，一種是上部進(jìn)水，單向下行流，濕地底部出水;另一種是通過中部隔斷裝置，實(shí)現(xiàn)上部進(jìn)水，強(qiáng)制水流先下后上，上部出水。
三、人工濕地技術(shù)設(shè)計(jì)人工濕地的設(shè)計(jì)應(yīng)在分析污水特征、環(huán)境現(xiàn)狀、出水水質(zhì)要求的基礎(chǔ)上，先確定人工濕地類型，后進(jìn)行人工濕地工程設(shè)計(jì)。
3.1 進(jìn)水水質(zhì)
污水水質(zhì)需通過現(xiàn)場調(diào)查得到，但考慮到人工濕地處理能力和保障處理效果，進(jìn)水水質(zhì)建議參照?qǐng)?zhí)行《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2005―2010)的有關(guān)規(guī)定，系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)應(yīng)滿足表2要求，不滿足表2要求的污水需考慮在人工濕地前增設(shè)預(yù)處理設(shè)施。
3.2 面積設(shè)計(jì)
濕地面積計(jì)算是設(shè)計(jì)工作的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)工作中常采用兩種方法，具體如下：
方法一：依照《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2005―2010)確定的設(shè)計(jì)參數(shù)(見表3)，用BOD5有機(jī)負(fù)荷推算濕地面積，再用水力負(fù)荷、水力停留時(shí)間參數(shù)校核，最終確定濕地面積。
所需借用的有機(jī)負(fù)荷計(jì)算公式為：
水力負(fù)荷計(jì)算公式為：
式中：qos表面有機(jī)負(fù)荷，kg/m2d；Q設(shè)計(jì)水量，m3/d；C0進(jìn)水濃度，mg/L；C1出水濃度，mg/L；A濕地面積，m2；qhs表面水力負(fù)荷，m3/m2d。
方法二：依照《人工濕地污水處理技術(shù)導(dǎo)則》(RISN-TG006―2009)確定的設(shè)計(jì)參數(shù)(見表4)，考慮當(dāng)?shù)氐淖畲笪廴矩?fù)荷和水力負(fù)荷，按人口當(dāng)量表面積、CODCr負(fù)荷、水力負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，取三種設(shè)計(jì)中的最大值。
3.3 處理效果
工程實(shí)踐測定表明，人工濕地系統(tǒng)污染物去除率可達(dá)到表5中的統(tǒng)計(jì)數(shù)值，該去除率亦可用作面積設(shè)計(jì)的計(jì)算因子。
四、人工濕地建設(shè)
人工濕地建設(shè)以選擇有資質(zhì)的施工單位和制定科學(xué)的施工組織設(shè)計(jì)為前提，施工中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
(1)場地清理階段，盡量在綜合利用的技術(shù)上做到挖填土方平衡，挖土可考慮用作表面流型濕地的種植土、防滲黏土等。
(2)為保證整個(gè)濕地的均勻配水和控制水流路徑，中小型濕地系統(tǒng)進(jìn)口和出口可在整個(gè)寬度上布設(shè)穿孔管或開槽岔管，進(jìn)水口岔管的安裝位置應(yīng)易于管理人員進(jìn)行水流調(diào)節(jié)和維護(hù)管理。
(3)基質(zhì)選擇應(yīng)盡量就近取材，植物選擇應(yīng)優(yōu)先選擇本土物種。
五、人工濕地運(yùn)行
影響人工濕地凈化效果的因素很多，如進(jìn)水濃度、床體結(jié)構(gòu)、濕地植物、溫度、pH、水力停留時(shí)間(HRT)、水力負(fù)荷等。結(jié)合實(shí)踐，運(yùn)行中還需注意以下事項(xiàng)：
(1)實(shí)踐證明，濕地剛建成時(shí)，一般植物經(jīng)過三個(gè)生長季節(jié)才可與雜草競爭。建議：1)在春季或夏季，建立植物床的前三個(gè)月，用高于床表面5cm水深淹沒植物床，可有效控制栽植后雜草的生長;2)首次栽植植物即形成良好的覆蓋度，亦是有效控草的措施。
(2)濕地進(jìn)水后，檢查配水效果，配水應(yīng)均勻，不得有侵蝕和短流現(xiàn)象。日常檢查時(shí)，主要是控制人工濕地水位。池內(nèi)產(chǎn)生短流時(shí)，可通過調(diào)節(jié)水位解決，如仍出現(xiàn)水位不穩(wěn)定現(xiàn)象，應(yīng)考慮填料是否堵塞，必要時(shí)更換填料。
(3)做好冬季管理，建議：1)采取人工保溫措施。最簡單的方式是表面覆蓋，覆蓋材料可就地取材，但應(yīng)盡量具有隔熱效果好、分解不會(huì)給系統(tǒng)帶來二次負(fù)荷、pH為中性、不會(huì)堵塞濾床等特點(diǎn);此外，還有空氣加冰層(入凍前給濕地放水以結(jié)冰)、塑料大棚溫室等人工保溫措施。2)優(yōu)化運(yùn)行管理方式，如強(qiáng)化預(yù)處理、連續(xù)進(jìn)水、定水位出水、保持適當(dāng)進(jìn)水量等，以此維持較好的處理效果。
六、結(jié)語
人工濕地作為一種模擬自然生態(tài)系統(tǒng)處理廢水的技術(shù)方案，體現(xiàn)了人們向自然學(xué)習(xí)和回歸自然的有益探索，同時(shí)兼?zhèn)淙芷诘某杀緝?yōu)勢，與農(nóng)村地區(qū)的客觀要求有較高契合度，應(yīng)用空間廣闊，效益發(fā)揮顯著，必將成為重建良好生態(tài)、構(gòu)建美麗農(nóng)村的有效手段。( >
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