自然生物處理

1人工濕地

（1）概述

人工濕地是一種通過人工設計、改造而成的生態型污水處理系統，利用土壤基質、 水生植物和微生物三部分組成的微生態系統對污水中的污染物的吸收轉換能力來凈化 污水。人工濕地增加了植被覆蓋率，保持了生物多樣性，可以改善生態環境。

人工濕地的優點：運行費用低，維護管理簡便；水生植物可以美化環境，增加生物多樣性。

人工濕地的缺點：污染負荷低，占地面積大；設計不當容易堵塞或者污染地下水； 處理效果受季節變化影響，隨著運行時間延長除磷能力逐漸下降。

（2）適用范圍

人工濕地適用于土地面積相對豐富的農村地區。在福建地區，人工濕地主要適用于幾戶規模的分散型農村生活污水處理，是目前推廣污水生態循環利用處理的綠色處理技 術。

（3）類型和結構

人工濕地按水流特征，可分為表面流人工濕地、水平潛流人工濕地、垂直潛流人工濕地。表面流人工濕地建造費用較低，但占地面積較大。潛流和垂直流人工濕地面積負荷大，充分利用了濕地的空間，占地面積少，且衛生條件好，但建設費用較高。

（4）設計事項

人工濕地的設計可參考《人工濕地污水處理工程技術規范》（HJ 2005-2010）。設 計時，首先確定生活污水的水量和水質，并根據當地的地質、氣候以及家庭景觀需求等特點選擇合適的人工濕地類型。人工濕地設計參數主要包括：污染負荷、濕地床結構、 基質材料選擇、植被選擇、進水和排水周期等。人工濕地主要設計參數參見表。

 表人工濕地主要設計參數

參數     表面流人工濕地      水平潛流人工濕地  垂直潛流人工濕地

人口當量表面積（m2/人） ≥10     ≥5 ≥2.5

表面 BOD5 負荷（g/m2·d）    ≤4.5    ≤10     ≤20

表面水力負荷（m3/m2·d） /     ≤0.4    ≤0.8

（５）濕地維護和管理

雖然與傳統的污水處理技術相比，人工濕地系統的運行管理要簡單得多，但不能因此忽視運行管理給人工濕地處理系統帶來的影響。科學的運行管理不僅可以保持人工濕地處理系統對污染物穩定、高效的去除效果，減少危害人工濕地使用壽命的情況發生，同時通過適當的管理維護，可以解決人工濕地可能帶來的一些生態問，充分發揮其美化 環境、豐富物種的社會效應。

運行管理需考慮的主要事項：

1）水位控制 水位的改變不僅會影響人工濕地處理系統的水力停留時間，還會對大氣中的氧向水相擴散造成影響。當水位發生重大變化時，要立即對人工濕地處理系統進行詳細的檢查，因為這可能是滲漏、出水管的堵塞或護堤損壞等情況造成的。

２）進出水裝置的維護 對進出水裝置要進行周期性的檢查并對流量進行校正。同時要定期去除容易堵塞進出水管道的殘渣。對于使用格柵的人工濕地處理系統, 必須定期清洗以防止細菌過量 生長, 這些細菌在低流量的情況下可能會影響水的流量分布。可以采用高壓水槍或機械 方法對浸沒在水中或埋在填料中的進出水管道進行定期的沖洗。

３）護堤的維護

要經常對護堤進行檢查,  防止水面以下護堤的外部斜坡面出現滲水現象,  過多的或 顏色異常暗綠的植被生長都是出現滲漏的癥狀。定期清除護堤和堤面上的雜草,  以免雜 草蔓延到人工濕地處理系統中與濕地植物形成強有力的競爭。

４）植物的管理

對于設計合理并投入運行的人工濕地處理系統來說，常規的植物管理維護并不是 必需的。因為植物群落具有良好的自我維護性。它們生長、死亡，在下一年又會繼續生長。在環境條件合適的情況下，植物會自然地蔓延到未播種的地方，也會從那些環境壓力較大的地方遷移。管理者可以通過收割的方式，控制植物向開闊水域的蔓延。

５）氣味的控制

對于潛流型人工濕地來說, 氣味基本上不會成為人工濕地處理系統令人厭惡的問題。而表面流型人工濕地如果進水負荷過高, 會形成厭氧的水域,釋放出難聞的氣體。這種情況 主要是由于進水的有機負荷過高或氨氮負荷過高造成的, 因此降低有機物和氮的負荷可 以控制濕地系統散發出難聞的氣味。

 ６）蚊蠅的控制

由于蚊子能夠傳染疾病，影響人類的健康，因此蚊子的控制是表面流型人工濕地處理系統必須考慮的生態問題。尤其當人工濕地處理系統離人類居住區較近時，這個問題如果得不到解決，會引起附近居民的反感。雖然無法做到*濕地系統中產生的蚊蠅，但通過大量的研究，已經形成了一些比較成熟的控制蚊蠅的方法。

保持人工濕地系統中水體流動是非常有利于減少蚊蠅數量的，可以通過水泵提取或在水面安置機械曝氣設備來強化邊緣水域的水體流動，這不利于蚊蠅幼蟲的發育，同時會增加水中的溶解氧含量，有利于提高出水水質。

通過加強濕地植物的管理來控制蚊蠅，在水邊不種植水生植物，或種植低矮的植株 并每年進行收割。必要時可以在蚊蠅產卵的季節使用桿菌殺死蚊卵，或使用能夠導致蚊 子幼蟲發育衰減的激素來控制蚊蠅。

實踐證明，向系統中投放*和蜻蜓的幼蟲來控制蚊子也是一種非常有效的方法。