人工湿地技术讲义（精品）

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1、1人工湿地技术介绍2湿地概况3“湿地”一词源自英文wetland，是包括天然或人工、长久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带，包括或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体的水域，一般指低潮时水深不超过6米的水域。——摘自1971年湿地公约湿地的定义4湿地的类型从人类干扰的角度自然湿地人工湿地从水分含盐量的角度淡水湿地半咸水湿地咸水湿地从系统的分类角度沼泽湿地湖泊湿地河流湿地浅海滩涂湿地人工湿地全球湿地概况5占地球陆地面积的6％，其中湖泊占2％藓类沼泽占30％草本沼泽占26％森林沼泽占20％洪泛平原占15％世界红树林的面积约24万km2，珊瑚礁约60万km2中国湿地

2、概况6中国湿地面积约6594万公顷（其中还不包括江河、池塘等），占世界湿地的10％，位居亚洲第一位，世界第四位。湿地的生态、经济及社会效益7维持生物多样性调蓄水量和调节气候降解有毒物质保护堤岸，防止盐水入侵提供丰富的动植物产品在输、储和供水等方面发挥巨大作用提供矿物资源可为人们提供旅游、娱乐的场所为教育和科学研究提供了对象、材料和试验基地——1公顷湿地生态系统每年创造的价值高达1万多美元，是热带雨林的7倍，是农田生态系统的160倍!人工湿地简介8人工湿地的定义9人工湿地(ConstructedWetlands)，是一种为了达到环保处理效果，模仿自然湿地而人工设

3、计的复杂的具有渗透性能的地层生态结构，包括有浮现性、浸没式植物、动物和水体等不同的组成部分。10人工湿地与传统系统的比较人工湿地传统系统特点比较占地面积大能耗高使用微生物使用植物使用化学药品土壤钢筋混凝土结构输入能量少建造费用$3,664,00$4,112,000使用和维修费用$45,000/年$152,000/年备注兼性氧化塘和人工湿地带硝化功能的传统活性污泥法的二级水处理厂废水=1MGD/3786(m3/D)根据植物的存在状态，人工湿地主要分为三种类型：浮水植物系统、沉水植物系统、挺水植物系统。不同类型人工湿地结合使用以及和传统污水处理方法联合使用可以获得

4、更好的出水水质。（1）浮水植物系统此系统中水生植物漂浮于水面；根系呈淹没状态。浮水植物目前主要用于N和P的去除和提高稳定塘的效率。人工湿地的分类及组成人工湿地的分类（2）沉水植物系统此系统水生植物完全淹没于水中。系统中水的浊度不能太高，否则会影响植物的光合作用。该系统还处于试验阶段，主要用于初级处理与二级处理后的精处理。（3）挺水植物系统以挺水植物为主，植物根系发达，可通过根系向基质送氧，使基质中形成多个好氧、兼性厌氧、厌氧小区，利于多种微生物繁殖，便于污染物的多途径降解；目前人工湿地主要指挺水植物系统。根据水的流动状态，该系统分为如下类型：自由水面系统（FW

5、S），又称表面流湿地；潜流系统（SFS），又称潜流湿地。潜流湿地又分为水平流潜流系统（HFS）和垂直流潜流系统（VFS）。（1）自由水面系统自由水面系统的污水从系统表面流过，水深较浅(一般在0.1-0.6ｍ)，氧通过自由扩散补给。进水中所含的溶解性和颗粒性污染物与系统介质和植物根系接触。常用的植物包括香蒲、芦苇、慈姑、莎草等。与SFS系统相比，其优点是投资省，缺点是负荷低。北方地区冬季表面会结冰，夏季会滋生蚊蝇、散发臭味，目前已较少采用。（2）潜流系统在潜流系统中，污水在湿地床的表面下流动，一方面可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截

6、留等作用，提高处理效果和处理能力；另一方面由于水流在地表下流动，保温性好处理效果受气候影响较小，且卫生条件较好，是目前国际上较多研究和应用的一种湿地处理系统，但此系统的投资比ＦＷＳ系统略高。①水平流潜流系统：污水从进口经由砂石等系统介质，以近水平流方式在系统表面以下流向出口。此过程中，污染物得到降解。介质通常选用水力传导性良好的材料。氧主要通过植物根系释放。在欧洲主要应用芦苇，因此又称芦苇床处理系统。香蒲也是常用的湿地植物。②垂直流潜流系统：该系统通常在整个表面设置配水系统，并周期性进水。系统下部排水，水流处于系统表面以下。目的是系统可以排空水，以最大程度地进

7、行氧补给。17三种湿地的示意图1.2人工湿地的类型（1）表面流湿地（FreeWaterSurfaceWetlands）（2）潜流湿地（VegetatedSubmergedBeds或sub-surfaceFlow）人工湿地的组成绝大多数人工湿地由五部分构成：①基质，具有透水性，如土壤、砂、砾石；②水体（在基质表面上或下流动的水）；③植物，适于在饱和水和厌氧基质中生长，如芦苇；④无脊椎或脊椎动物；⑤好氧或厌氧微生物种群。湿地系统正是在这种有一定长宽比和底面坡度的洼地中，由土壤和填料（如砾石等）混合组成的填料床，污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动，并在床体表

8、面种植具有性能好、成活率高、抗水性强、