近年来,水体富营养化加剧,不仅造成藻类暴发,而且严重影响水质和安全。其中,氮、磷和有机物是引起水体富营养化的主要污染物。作为一种低成本,高效的生态处理技术,人工湿地适合修复富营养化的水体。通过实践经验可知,影响人工湿地净化的主要因素包括:湿地类型和施工方法,水力工况以及碳和氧水平等因素。

一、影响人工湿地去污的主要因素

 首先,根据不同的水分配方法,人工湿地可以分为表面流人工湿地和地下流人工湿地。根据水流的方向,地下流动人工湿地又分为水平地下流动人工湿地和垂直地下流动人工湿地。地表流人工湿地通常占据很大的面积。当污水流过底物表面时,大气的复氧效果更好,其可以有效去除水中悬浮物,有机物和氨氮的效果更好,适合作为污水预处理系统。当地下流动的人工湿地开始运转时,水体在基质内部流动,并且水体中的氮,磷,藻类和其他污染物被植物拦截,沉降,吸收,基质吸附和微生物降解、净化和去除,使底流人工湿地对水体中的总磷,总氮和藻类具有更好的去除效果;同时,该系统具有较好的卫生条件,适合作为修复富营养化水体的主要处理单元。

其次,人工湿地的水力工况包括水力停留时间,水力负荷和工况。在正常情况下,水力停留时间越长,湿地植物和底物就可以更充分地吸收和吸收水体中的污染物。另外,微生物很可能在底物表面上形成生物膜。污水在湿地中停留的时间越长,污染物就会越多,生物膜中微生物接触和反应的时间越丰富,人工湿地的去污效果就越好。但是,如果停留时间过长,则处理成本将增加,并且对于大体积的污水,处理效率将降低。

第三,氮和磷是导致水体富营养化的两种营养元素。与水体中的磷污染相比,氮污染对水环境的影响更为严重。人工湿地主要通过微生物硝化反硝化去除氮,影响硝化反硝化的关键因素是溶解氧含量和碳源水平。当湿地中的溶解氧含量不足时,硝化反应会受到明显抑制,进而影响湿地中氮的转化。

人工湿地在修复富营养化水体中的应用-国投盛世

二、如何有效优化人工湿地的效果

如果生活污水未经有效处理而排入邻近水域,将在邻近水域引起富营养化问题。熊家庆等人将地表流动人工湿地和地下流动人工湿地合并为复合人工湿地,用以处理高污染的河水。结果表明,该系统对TSS,BOD5,TN和TP的平均去除率分别为97.9%,96.7%,57.3%和57.3%。96.4%。通过表面流人工湿地基质和植物的吸附和截留,去除了污水中的大部分有机物和悬浮物(包括悬浮的磷),避免了污水流过地下流人工湿地时的堵塞问题。当污水在地下流人工湿地中流动时,微生物的同化和吸附作用可以去除水中的溶解磷,并且表面流人工湿地的污水中富含氧气,可以为水体提供好氧和厌氧的交替环境。并且,地下流人工湿地能够增强反硝化作用,从而不会让系统限制人工湿地的水净化效果。