人工湿地-存在的问题及发展趋势

人工湿地研究面临的问题和发展前景问题：(1)人工湿地曾经被作为对湿地因各种原因退化的一种补偿手段而提出来的,但人工湿地的研究现状是植物的单一性及对自然调控机制方面的缺乏与保护湿地的生物多样性初衷相去甚远。因此,人工湿地的研究方向之一是在努力提高去污能力的同时要尽可能地模仿自然湿地。(2)以去除百分率的形式来表示人工湿地的处理效率时容易引起误导,因为在处理低含量污水时,虽然处理效率较低,但出水水质很好。而且现已有数据表明随进水浓度升高处理效率也升高;同时由于蒸发作用,使得测得处理效率比实际结果偏低。因而,人工湿地处理效率模型的研究逐渐成为一个热点。(3)现在还没有学者对湿地系统去除水源性病源体进行优化及深入研究。尽管研究发现人工湿地对大肠杆菌及粪大肠杆菌类的处理效果“非常好”(有时甚至达到99%),但是应当注意到出水大肠杆菌类的平均数量还是超标的。因此仅仅利用人工湿地现有水平作为污水唯一处理系统时,特别是对高负荷生活污水,可能是不够。(4)人工湿地中的堵塞问题近年来也引起了很多人的注意。因为总悬浮颗粒物负荷过高时会造成基质淤积,管道堵塞,使得水流通不畅,(对潜流而言则会形成表面流致使水停留时间缩短;相反,对复合垂直流来讲,堵塞后由于填料渗透系数减少,水渗透速度下降,会延长水停留时间,造成在下行流池表面形成积水层阻碍了空气中的氧气进入基质层,使得复合垂直流中的好氧微生物活性下降,并且由于积水层的存在,使得蚊蝇更容易滋生,卫生条件恶化,功能下降。(1)湿地基质堵塞的问题。随着人工湿地的运行有机质会逐渐积累于基质中而造成基质阻塞。根据美国多个人工湿地的调查有将近一半的湿地在投入运行后年内形成了堵塞造成了表面水流降低了处理效率。(2)湿地植物的退化。如在欧洲国家应用广泛的芦苇床技术目前普遍存在着衰退现象。(3)氮去除效果差。如美国多个湿地处理系统大多不能处理达到一定的氮标准原因可能是由于在湿地中缺少硝化所需的氧。(4)水力负荷小,占地面积大。人工湿地是在自然湿地的基础上发展起来的,其净化机理的实质主要还是基于土壤对污染物的自然净化功能。由于土壤自身对污染物的降解能力差,水力负荷低,使得人工湿地需要较多的土地面积,这就制约了它的发展,尤其是在土地资源紧缺的地区。所以能否提高人工湿地的水力负荷是影响人工湿地未来发展的至关重要的问题。(5)冬季运行问题。气温的降低会影响人工湿地的正常运行,使污染物的去除率降低,因此,在冬季湿地需要覆盖隔离这样的保温措施;或增加人工湿地的构筑深度来达到保温的效果。这是人工湿地在北方地区运行所必需要解决的问题。发展趋势：国外人工湿地发展趋势：目前世界上都投入了大量精力来改进人工湿地技术。通过间歇进水、选择合适的填料和引入一些传统污水处理技术来提高潜流湿地的工作效率。如北美湿地工程公司N(AWE)借鉴污泥回流技术和鼓风曝气开发了循环湿地流湿地工艺和通风强化床工艺。这些工艺目前已被成功应用于数年前还被认为不适宜用人工湿地处理污水的地区(气候太冷或污水浓度太高)。人工湿地的应用范围也在不断拓宽既可以用于城市和各种工业废水的二级处理、高级处理中的精处理以及对农田径流的处理、农业面源污染治理、城市或公路径流等非点源污染。美国、德国等国的一些技术人员还将其推广应用于处理小城镇、行政事业单位的污水和垃圾渗滤液。人工湿地处理工业废水的范围仍主要集中在处理以金属离子和油污染为主的废水,但其处理的浓度极限范围在不断地被突破现在甚至能处理COO高达数千的工业废水。而且其应用不再局限于气候较暖的地区在严寒地区也能取得很好的效果。人工湿地污水处理技术在我国的应用现状我国人工湿地处理污水的应用发展1.建立人工湿地数据库由于目前我国对于人工湿地污水处理技术的研究运行还处在初级阶段,缺乏可供研究、设计、经营使用的系统数据和经验从某种意义上讲,也制约了我国对于人工湿地系统技术的应用和开发。因此.建立完善、系统的人工湿地数据库是十分必要且迫切的。在这方面可参考学习一些其他国家的数据库建立开发经验,但同时也要结合我国的实际情况,丰富数据库内不同地域、类型、用途的人工湿地系统设计运行等数据。2.积极开展人工湿地处理系统在我国“小型污水处理”中的研究。应用某些制约条件如土地资源的可利用高浓度污水。3.因地制宜,充分利用本地资源。在具体建立人工湿地系统时对于其坡度、地形、填料、植物的选择都应该根据当地的具体情况就地取材既可以节约建造运行成本又可以使湿地处理系统得到最优化组合。我国南、北方地区差异很大.污水生态处理必须结合本地的实际情况因地制宜开展。南方地区土地资源紧张在采用人工湿地技术时应该和人工强化除污染技术结合以降低建设和运行费用.提高除污效率。北方地区的土地资源丰富.但是水资源严重短缺因此在技术方案的选择上应考虑污水的处理和资源化回用相结合如将处理出水应用于农业灌溉、养殖、绿化等。4.探索人工湿地的水务经营方式。由于人工湿地污水处理系统在经济和生态方面的突出优势,我国目前一些城市已将其作为生态化水处理技术而进行积极的推广在居民住宅小区中生活污水经过人工湿地的处理后可以循环使用在节约了水资源的同时,种满植物的湿地景观也为居民提供了环境优美的休闲场所。一般这种小型处理系统不需要建设大量的污水收集管网.具有就地处理的特点,建造人工湿地处理系统的费用可由开发商、居民和政府共同承担.减轻了政府的负担也加强了环境治理的公共参与性,提高了公民的环境意识。此外,由于人工湿地处理系统的经济特点.使得供水成本降低缓解了水资源价格