在水體污染中，水體富營養化是其最大特性，同時也是其重要特征。未經處理直接排放的農村生活污水會使水體呈現富營養化，使水中微生物呈現爆發性增長，造成環境的污染。而人工濕地作為一種全新的技術，對于環境污染可以起到良好的治理效果，具有廣泛的應用前景，但受地區、環境、人力等不同因素影響，人工濕地目前處理效果的穩定性備受關注。本文主要就人工濕地對農村生活污水的處理效果進行討論及結果對比。

人工濕地是我國目前在環境治理中廣泛使用的一項技術，由人工建造及控制運行，性質上與沼澤地面類似。它是通過一定的運行方法，使污水、污泥按照某一方向進行流動，利用自身的土壤、微生物、植物等協同作用，對其進行凈化處理。作為一種全新的處理技術，它包含了吸附、過濾、沉淀、分解、蒸騰等處理工序，是一個綜合性的生態系統。

濕地中的微生物如好氧類微生物以及厭氧細菌、反硝化細菌等是處理污染物的主力軍，這些微生物將有機污染物降解、同化，使其成為生物細胞的一部分，并將其余的污染物轉化為對環境無害的無機物質，重新回歸至自然界中，通過微生物完成對水體污染源的分解，實現功能協調原則，促使污水中的污染物完成循環，得到最佳效益。人工濕地還可以為植物提供額外的氧氣，增加水體活力，為水中的生物提供良好的生長環境。

人工濕地技術的運行特點

（1）運行優勢

人工濕地技術具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、運行費用極低的優勢，非常適合作為農村污水處理的主流處理方案。人工濕地處理系統大致可分為以下三種類型：

其一，自由水面人工濕地處理系統；

其二，人工潛流濕地處理系統；

其三，垂直水流型人工濕地處理系統。

其優勢有以下五點：

1、建造以及運行費用較低，具有充足的經濟效益；

2、易于維護、管理，所需技術含量較低；

3、可以進行有效的廢水處理；

4、可以緩解水污染負荷的沖擊力；

5、可以間接提供經濟效益，如畜牧業、綠化業、水產業。

（2）運行缺陷

人工濕地技術有一定的缺陷，包含以下三點：

1、 占地面積較大；

2、 因其自身特性，較容易受到病蟲害影響；

3、 因人工濕地的生物及水利較為復雜，因此對于其處理工藝以及影響因素將會產生一定的模糊性。經常出現由于設計不當導致排放要求無法達到預計目標，使人工濕地處理工藝作用下降的事例。根據相關數據表明，當表面植物密度增大時，人工濕地處理效率提高，但要達到最優提升效率需要2-3個生長周期，因此人工濕地在處理極為嚴重的污水現象時，有可能需要2-3年的循環，才能夠穩定運行。

作為一種良好的廢水處理方法，人工濕地處理技術可通過充分發揮資源生產的潛力，達到防止環境污染、獲得污水處理及資源化處理最佳收益的目的，因此，對人工濕地的運行缺陷進行更新以保證其能適用于全方面的污水處理場景是十分有必要的，日后應細致研究不同地區特征和運行數據，提供更合理的參數，從而為我國農村小型城鎮的污水處理提供全方面的改良措施。

人工濕地建造材料與方法

1、人工濕地的構建

人工濕地床壁和內裝土編織袋是基礎結構，底層為粘土層，池內壁鋪設HDPE防滲膜，調節池為2m×2m×1m，出水積水池為1m×1m×0.6m，底部為混凝土結構。濕地床體植物種植選擇美人蕉與風車草。水平潛流濕地系統與垂直流濕地系統的填充順序為從池子底部向上依次填充，填充粒徑為40mm-50mm的碎石、20mm-40mm的碎石、10mm-20mm的碎石。在底部鋪設多孔PVC管，垂直流系統水管排列成“王”字形，位于基質表層10cm處。

2、水平潛流濕地系統

水平潛流濕地系統床體選擇6m×2m×0.6m，水流停留時間為4.5d，出水位為0.4m。為了確保其潛流效果選擇了粒徑不同的碎石。

3、垂直流濕地系統

垂直流人工濕地床體選擇5m×2m×0.7m，水體停留時間保持在6d，其初始水位為0.4m。距離池底20cm以上填充碎石和沙子，池子頂部填沙子，其余為碎石。

運行管理條件、實驗污水分析

在實驗期間，人工床體內部的植物根系生長發達，歷經12月后，溫度保持在15℃-30℃。采用連續進水的方法，每月采集兩次人工濕地進出水樣進行分析，并取得平均值。在實驗污水特征中，其水質監測表如下表所示。

實驗污水水質情況分析

實驗結果與分析

COD去除效果比較實驗

在比較人工濕地對COD的去除效果中，COD的平均濃度為126.05mg/L以及19.5mg/L，去除率達到86.5%。人工濕地系統對COD的去除具有成長特性，例如4月份人工濕地凈化系統正處于生長初期，植物根系不發達，生長效率不佳，生物膜并未形成導致COD去除效果不佳。但12月后，植物已生長完畢，生物膜掛起，并靠材料過濾和吸附等輔助功能，使COD的去除效率得到了顯著的增強。

BOD5去除效果比較實驗

BOD5平均濃度保持在114.75mg/L以及16.42mg/L，進水濃度趨勢變化保持相等關系。人工濕地系統對BOD5具有良好的去除率，去除率保持在76.0%。但1月-3月期間，BOD5去除率下降，主要原因是濕地床溫度較低，系統內微生物受到一定影響，導致其活性下降。

氨氮去除效果比較實驗

氨氮平均濃度為16.7mg/L以及4.34mg/L，可得知水平潛流人工濕地以及垂直流人工濕地對氨氮的去除效果相差不大。經過實驗研究得知，人工濕地氨氮出水濃度波動較大，在氣溫較低的冬季隨著溫度上升去除率有所提高。在人工濕地對氨氮去除效率下降后，其植物以及溫度共同作用以保障水生植物能夠將90%的氧氣傳輸至根部區域，形成有利于微生物消化作用的有氧環境。因此，植物的整體生長情況影響到人工濕地對于氨氮的去除效果，同時也是生物硝化作用的強度因素。

總磷去除效果比較實驗

出水總磷平均濃度為2.63mg/L以及0.38mg/L，證明人工濕地對于總磷的去除效果良好。在實驗過程中前期總磷去除效果不穩定，中后期總磷去除率上升，并呈現穩定狀態。經分析可知前期去除率不穩定的原因是美人蕉生長因素影響，在不同季節、溫度等影響下，人工濕地整體的內部微生物活性發生變化，導致總磷去除呈現波動狀態。

人工濕地對COD、BOD5、氨氮、總磷的去除效果已然達到我國一級b標準，且根據波度分析可知去除效果較為穩定。因此，人工濕地對于污水的處理具有良好的應用效果，可以在農村生活污水處理中發揮積極作用。

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來源：農村污水

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