人工湿地课件
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人工湿地介绍PPT课件
60
国内某生活污水处理厂生 化处理后利用人工湿地 深度处理，效果不明显
出水排入水源保护区， 需达到地表水Ⅲ类标准
≤0.2 ≤1.0 ≤1.0
深度处理后，指标反而上升； 出水达不到地表水Ⅲ类标准
61
深度处理后，出水达 不到地表水Ⅲ类标准
62
以色列公司自1989年起致 力于设计和建造生态湿地。
作为以色列同行业的领先 者，设计和建造了天然生物系 统用来处理城市污水，加油站 污水，军用设施排水，来自乳 品农场、屠宰场、养鱼场的排 水、垃圾填埋场渗滤液，油脂 公司的含有碳氢化合物和脂肪 的残渣。
数据进行设计
约需要4-8平方土地 （纯生态）
经机械强化可减少用地
每立方污水约1.5平方
（需根据具体的水质）
29
需要一定坡度设计
人工湿地植物 交错种植
30
无需维护，植物 无需修剪，枯萎后 只需要补种
31
湿地可建在 建筑物周围 无需修剪维护
32
去除污水中的硝酸盐
从被污染的水源 中去除硝酸盐
33
从被污染的水源 中去除硝酸盐
51
出水末端无太阳光直照， 不会产生水绵等二次污染
人工湿地末端水质
52
植物在污泥上 生长，并将污 染物其分解。
废水中的悬浮物在 第一个池里沉淀， 产生污泥。
无需污泥处理， 降低运营成本
53
COD去除率 平均98.6%
54
BOD去除率 平均99.6%
55
总悬浮物 固体去除率 平均99.8%
56
增添景观美感
13
湿地公园可处理污 水，也可作休闲场所
14
湿地 湿地
湿地
15
16
《人工湿地》课件
德国汉堡人工湿地
处理城市污水，通过湿地植物、微生物等自然净化过程实现污水净 化。
未来展望
01
02
03
04
扩大人工湿地在各个领域的应 用范围，尤其在城市污水处理
和生态修复方面。
加强技术创新和研究，提高人 工湿地的处理效率和稳定性。
推动人工湿地与生态旅游、科 普教育等产业的融合发展，实 现生态、经济、社会的综合效
建设流程
前期调研
对当地的环境、资源、社会经 济等方面进行全面调查，为人 工湿地的设计提供科学依据。
设计阶段
根据前期调研结果，进行人工 湿地的规划和设计，包括湿地 类型、规模、布局、植物选择 等。
施工阶段
按照设计要求进行施工，包括 土地整理、植物种植、水利设 施建设等。
调试与运行阶段
完成施工后对人工湿地系统进 行调试，确保其正常运行，并 根据实际情况进行调整和优化
通过在湿地中建立垂直 水流，利用水流的动力 和填料床的吸附作用去 除污染物，同时利用植 物和微生物的作用实现 净化效果。
适用于土地资源有限、 气候条件较为温和的地 区。
处理效率较高，占地面 积较小。
投资较大，维护成本较 高。
混合型人工湿地
01 总结词
02 详细描述
03 适用条件
04 优点
05 缺点
政策法规与标准
法律法规 遵守国家和地方关于环境保护和 生态建设的法律法规，确保人工 湿地的建设和运行合法合规。
监管要求 遵守国家和地方关于人工湿地建 设和运行的监管要求，配合相关 部门进行监督检查，确保人工湿 地的正常运行和发展。
技术标准 遵循国家和地方关于人工湿地建 设和运行的技术标准，保证人工 湿地的建设质量和运行效果。
处理城市污水，通过湿地植物、微生物等自然净化过程实现污水净 化。
未来展望
01
02
03
04
扩大人工湿地在各个领域的应 用范围，尤其在城市污水处理
和生态修复方面。
加强技术创新和研究，提高人 工湿地的处理效率和稳定性。
推动人工湿地与生态旅游、科 普教育等产业的融合发展，实 现生态、经济、社会的综合效
建设流程
前期调研
对当地的环境、资源、社会经 济等方面进行全面调查，为人 工湿地的设计提供科学依据。
设计阶段
根据前期调研结果，进行人工 湿地的规划和设计，包括湿地 类型、规模、布局、植物选择 等。
施工阶段
按照设计要求进行施工，包括 土地整理、植物种植、水利设 施建设等。
调试与运行阶段
完成施工后对人工湿地系统进 行调试，确保其正常运行，并 根据实际情况进行调整和优化
通过在湿地中建立垂直 水流，利用水流的动力 和填料床的吸附作用去 除污染物，同时利用植 物和微生物的作用实现 净化效果。
适用于土地资源有限、 气候条件较为温和的地 区。
处理效率较高，占地面 积较小。
投资较大，维护成本较 高。
混合型人工湿地
01 总结词
02 详细描述
03 适用条件
04 优点
05 缺点
政策法规与标准
法律法规 遵守国家和地方关于环境保护和 生态建设的法律法规，确保人工 湿地的建设和运行合法合规。
监管要求 遵守国家和地方关于人工湿地建 设和运行的监管要求，配合相关 部门进行监督检查，确保人工湿 地的正常运行和发展。
技术标准 遵循国家和地方关于人工湿地建 设和运行的技术标准，保证人工 湿地的建设质量和运行效果。
人工湿地介绍PPT-BJ
人工湿地处理农家乐污水项目主要特点
➢适应农村现实情况和农家乐建筑特点 ➢人工湿地花费少，建筑周期短 ➢技术简单，管理成本低，便于推广 ➢无需动力装置，取材容易，绿色环保 ➢占地面积小，灵活程度高 ➢根据实际需求不断调整、不断优化
WWF已建人工湿地分布图
截止2014年6月，已成功完成 15个人工湿地示范工程
人工湿地介绍PPT-BJ
为何选农家乐作为治理对象？ 为何选人工湿地作为治理手段？ WWF人工湿地案例及思路
2021年2月6日星期六 - 2
© Kate Holt / WWF-UK
迅猛发展的乡村旅游
在全国范围内 蓬勃兴旺
是当前农村经 济的支柱性产业
载体主要为各 式各样的农家乐
农家乐生活污水的直接排放
2021年2月6日星期六 - 29
四川崇州市三郎镇人工湿地集中处理40户农家乐污水，1300㎡
2021年2月6日星期六 - 30
Thank you！
2021年2月6日星期六
面积=日排污量*10-15㎡ 造价：500-700元/㎡；
谢谢观赏
经验教训
因地制宜，不能一个图纸干到底； 防水防漏很重要； 植物配置图要本土化； 培养当地施工队伍； 公共的不如私有的； 管不能走城市污水处理的老路； 化整为零的思路是出路；
WWF的路线图
第二部： 宣传推广
第一步： 示范
第三部： 技术支持
第四部：
推动制定 相关标准
控制项目
一级 AB
二级 三级
COD(mg/l) 50 60 100 120
总氮(mg/l) 15 20
-
-
总磷(mg/l) 0.5 1
3
5
案例分享 2——成都郫县园田村委会及社区
人工湿地解析ppt课件
（2）有机物的去除
➢ 降解主体： 兼性细菌；厌氧细菌；好氧细菌
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
（3）氮的去除
➢ 去除途径：
植物吸收及其收获而去除 有机基质的吸附和阳离子交换作用 氨的挥发 硝化－反硝化作用
➢ 除磷填料最近研究进展： 矿物填料： 方解石；页岩；赭石；风钢渣等 新问题：出水pH上升；有其它物质溶出 饮用水处理剩余物： --出水pH稳定；无其它物质溶出；符合循环经济的 观点
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
1.概述 湿地系统的概念
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
人工湿地的分类
（Ⅰ）自由水面人工湿地
（Ⅱ）潜流型人工湿地
水平潜流 垂直流 复合流
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
（Ⅰ）自由水面人工湿地
自由水面人工湿地系统示意图
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
说明 微生物和植物体内
主要存在形式 唯一可被微生物和利用
➢ 降解主体： 兼性细菌；厌氧细菌；好氧细菌
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
（3）氮的去除
➢ 去除途径：
植物吸收及其收获而去除 有机基质的吸附和阳离子交换作用 氨的挥发 硝化－反硝化作用
➢ 除磷填料最近研究进展： 矿物填料： 方解石；页岩；赭石；风钢渣等 新问题：出水pH上升；有其它物质溶出 饮用水处理剩余物： --出水pH稳定；无其它物质溶出；符合循环经济的 观点
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
1.概述 湿地系统的概念
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
人工湿地的分类
（Ⅰ）自由水面人工湿地
（Ⅱ）潜流型人工湿地
水平潜流 垂直流 复合流
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
（Ⅰ）自由水面人工湿地
自由水面人工湿地系统示意图
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
说明 微生物和植物体内
主要存在形式 唯一可被微生物和利用
人工湿地处理系统PPT演示文稿
➢ 20世纪70年代：
-- 探索人工湿地的建设与应用 ➢ 80年代以后：
-- 未把人工湿地作为处理主体，常与稳定塘系统 及天然土地处理系统联用。
➢ 90年代以后： -- 将人工湿地作为处理主体，积极探索其工艺参 数、运用范围和处理机理。
8
人工湿地处理系统的优点：
Constructed wetlands can be less expensive to build than other treatment options
（Ⅱ）潜流型人工湿地
垂直潜流人工湿地系统示意图
30
（Ⅱ）潜流型人工湿地
复合潜流人工湿地系统示意图
31
（Ⅱ）复合潜流型人工湿地
紧凑型复合潜流人工湿地系统示意图
32
（Ⅱ）潜流型人工湿地分析
➢ 优点：（与HFCWs相比）
✓ 充分运用湿地空间 ✓ 发挥系统协同作用 保温条件好；卫生条件好
➢ 缺点：（与HFCWs相比）
Operation and maintenance expenses (energy and supplies) are low
Operation and maintenance require only periodic, rather than continuous, on-site labour
第七章、人工湿地处理系统
1
1.概述 湿地系统的概念
2
滇池边的天然湿地
3
人工湿地的定义：
--人工湿地是人工建造的、可控制的和工程化的 湿地系统，其设计和建造是通过对湿地自然生 态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合 来进行废水处理的。
4
滇池边的人工湿地
5
垂直流人工湿地表面布水系统
-- 探索人工湿地的建设与应用 ➢ 80年代以后：
-- 未把人工湿地作为处理主体，常与稳定塘系统 及天然土地处理系统联用。
➢ 90年代以后： -- 将人工湿地作为处理主体，积极探索其工艺参 数、运用范围和处理机理。
8
人工湿地处理系统的优点：
Constructed wetlands can be less expensive to build than other treatment options
（Ⅱ）潜流型人工湿地
垂直潜流人工湿地系统示意图
30
（Ⅱ）潜流型人工湿地
复合潜流人工湿地系统示意图
31
（Ⅱ）复合潜流型人工湿地
紧凑型复合潜流人工湿地系统示意图
32
（Ⅱ）潜流型人工湿地分析
➢ 优点：（与HFCWs相比）
✓ 充分运用湿地空间 ✓ 发挥系统协同作用 保温条件好；卫生条件好
➢ 缺点：（与HFCWs相比）
Operation and maintenance expenses (energy and supplies) are low
Operation and maintenance require only periodic, rather than continuous, on-site labour
第七章、人工湿地处理系统
1
1.概述 湿地系统的概念
2
滇池边的天然湿地
3
人工湿地的定义：
--人工湿地是人工建造的、可控制的和工程化的 湿地系统，其设计和建造是通过对湿地自然生 态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合 来进行废水处理的。
4
滇池边的人工湿地
5
垂直流人工湿地表面布水系统
《人工湿地》PPT课件
t/a
1.31 24.50 0.11 2.06
8.34 36.86 0.61 2.70
2.29 20.36 0.17 1.51
1.66 102.49 0.14 8.64
1.56 7.78 1.23 6.14
1.84 20.50 0.10 1.11
0.54 0.85 0.09 0.14
0.83 1.15 0.15 0.21
0.7 TN（mg/L）
0.6
0.5
湖库 II 类上限
0.4
0.3
0.2
0.1
TP（mg/L）
洱海潜在的富营养化危机
ppt课件
0.04 0.03 0.02 0.01
9
1、美丽的高原明珠——脆弱的生态系统
30
SD（m）
25
Chl.a（ug /L）
20
藻类（106cell/L）
15
10
5
0
2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991
抚仙湖水质三十年演变趋势
年份
CODMn (mg/L)
BOD5 (mg/L)
T-P (mg/L)
T-N (mg/L)
1980’s
0.99
1.04
0.012
0.11
1990’s
0.99
0.66
0.012
0.22
2000’s
1.04
1.36
0.007
0.17
I类标准
2
3
0.010
0.15
2005调查*
生态工程课件第五章水体修复-人工湿地
浓度 (mg/L)
0.8
0.7
出水
进水
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月 5月
时间
该复合垂直流人工湿地不仅能有效降低污水中悬浮物、有 机污染物、氮和磷；还能削减水体中病原菌、重金属、藻 毒素和外源生物活性物质、环境激素类物质等
1990年7月，在深圳白泥坑建造了处理规模为3100m3/d的人工 湿地示范工程，采用潜流湿地与稳定塘相结合的形式
二十一世纪以来，得到充分的发展与应用
目前湿地处理的对象已经扩大到从城市污水和生活污水处理扩 展到治理湖泊富营养化水体、工业废水处理、垃圾渗滤液处理、 暴雨径流控制、面源污染治理等，人工湿地在国内逐步从研究 走向大规模推广应用
O2/(m2·d)，一般可以采用20g O2／(m2·d)计算。
主体设计-分区
主体设计-尺寸
表面流湿地 水量平衡方程式
uhW = Q =Qi+ (P-ET) W x
• u——湿地中水的流速，m/d； • x——水流路程中的距离，m； • W——湿地中自由水面的宽度，m； • Q——湿地中自由水面的流量，m3/d； • Qi——进入湿地的水流量，m3/d； • P——湿地区域中降雨量，m/d； • h——湿地水深，m； • ET——蒸发散失量，m/d；
很早以前就有使用，但文献报道在1904年发表的一篇文章中提 及
1900s，美国麻萨诸塞州利用香蒲沼泽地进行废水处理, 总体上 对磷的去除率可达68%
1960s，欧洲德国、荷兰开发人工湿地处理污水（根区法）
我国的人工湿地研究概况
人工湿地研究开始较晚，直到“七五”期间才开始了对人工湿 地的系统研究，并于1990年在北京昌平建成我国首例人工湿地 污水处理系统。
人工湿地课件
垂直湿地污水处理技术
人工湿地污水处理技术是模拟了天然湿地的结构，是由人工 建造、监督和控制的，它充分利用湿地系统净化污水能力的 特点，利用生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用， 通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解 来实现对污水的高效净化。
人工湿地工艺流程
人工湿地的类型
人工湿地按废水在湿地床中的不同流动方式， 即结构划分可以分为三类： 1. 潜流湿地(Subsurface Flow Wetland, SSFW) 2. 地表流湿地(Surface Flow Wetland, SFW) 3. 垂直流湿地(VerticalF lowW etland,V FW)。 目前国际上较多研究和应用的是潜流型或潜 流型与其他两种类型相结合的污水处理方式， 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留等作用， 提高处理效果能力，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。
• 随着对水体富营养化问题研究的深入，人们逐步 认识到水体富营养化控制是一个典型的生态问题， 生态问题只有用生态学方法解决。
• 用于生态恢复的有许多不同的自然生态处理系统， 有些是以土壤为基础，有些是水生植物处理系统。 这些自然生态系统主要是通过慢速处理、快速渗 滤、表面径流、人工湿地等对污水进行净化处理。
• 人工湿地污水处理技术的发展经历了两个主要阶段: 第一阶段是在20世纪70 年代,那时的人工湿地处理系 统大多利用原有的天然湿地,即保持了天然湿地的原有结 构而以泥沼的形式存在,而且常将湿地系统与氧化塘处理 结合起来以提高氧化塘系统的处理效果;
第二阶段是在20世纪80 年代以后,人工湿地发展为由 人工建造的、以不同粒径的砾石和豆石为填料基质的、并 种植有一定去污能力的植物处理系统,从此进入了规模性 的应用阶段。美国、德国、英国、法国、丹麦、奥地利、 比利时、卢森堡及荷兰等国家都建立了人工湿地污水处理 系统,主要用于小城镇的污水处理。90年代以来,国外人工 湿地污水处理得到极快的发展,已应作为生态系统中的一 员。 • 近十年来，人工湿地在各国发展迅速，不仅成为中小城镇 的重要污水处理措施，而且也成为雨水处理、工业废水处 理、农田面源污染水处理的重要技术。我国在“七五”期 间开展人工湿地的研究，分别在北京昌平、深圳白泥坑、 天津等地建成不同处理规模的人工湿地处理工程，现在己 发展到实际应用阶段。
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人工湿地
2008年3月
一.人工湿地的概况
1. 湿地 (Wetland)：是水域和陆地相交错而成的一类独特 的生态系统类型，是自然界最富生物多样性的生态景观 和人类最重要的生存环境之一。 2. 中国是世界上湿地生物多样性最丰富的国家之一，按照 湿地公约对湿地类型的划分，31类天然湿地和9类人工 湿地在中国均有分布，共拥有湿地面积6594万公顷(不 包括江河、池塘等)，约占世界湿地面积的10%。
• 低温的影响
湿地系统中植物与微生物的生长及生理 与生化活性不可避免地受到温度季节性变 化影响，使得一些寒冷地区的人工湿地冬 季运行受到限制。 2. 潜流湿地系统水面在地下,受冷空气影响 要小于其他两种湿也比高温季节高, 利于微生物降解有机污染物。而且冬季不 溶性有机污染物易于絮凝，有利于被基质 过滤作用去除。 4. 冬季对N 的去除能力有所降低,N的氨化、 硝化与反硝化均受温度影响，因此冬季N 的去除效果成了湿地大小规模、水力停留 时间等的决定因素。冬季N 的净化过程也 许与温度有直接关系,也许取决于植物或 氧的传输。
• 人工污水处理湿地水布图
• 人工污水处理湿地水流组织方式
平行水由唯一的进水口（可能是多个并行的进水口）进入湿地系 统。进入系统的水横向、纵向或者斜向流动，但大多数还是横向流动， 然后由给水管收集，排出湿地系统。 垂直流水流入湿地的地表管道均匀布水下来，然后通过管道收集， 排出系统。这种形式目前使用较少。
• 2.水生植物
适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物。 人工湿地中水生植物不仅具有较强的营养物 质吸附富集功能，而且还能与其周围环境的各种 原生动物、微生物形成各种小环境，如将氧气传 送至植物根区，为微生物的吸附和代谢提供良好 的生化环境，形成特殊的根际微生态环境，这一 微生态小环境具有典型的活性生物膜的功能，具 备很强的净化废水的能力，对多种污染物有很强 的吸收、分解、富集能力.
• 人工湿地的运行方式可根据其处理规模的大小, 进行多种方式的组合, 一般有单一式、并联式、 串联式和综合式等。此外, 人工湿地还可与氧化 塘系统串联组合，如图所示：
a.单一式；b.串联式；c.并列式；d.综合式
人工湿地处理系统的优点
人工湿地污水处理系统是一种集环境效益、经济效益 及社会效益于一体的污水处理方式，具有建造成本低、运 行成本低、出水水质好、操作简单等优点，同时如果选择 合适的植物品种还有美化环境的作用，是一种适合我国国 情的一项污水处理新兴工艺，尤其适用于解决广大农村地 区、中小城镇地区的水质问题（人工污水处理湿地适合于 处理水量不大、水质变化不很大，管理水平不很高的城镇 污水），因而有着广阔的应用前景。
成都目前最大的人工湿地—
凤凰河人工湿地
2006年建成。凤凰河二沟生态治污工程项目日处理污 水能力2万吨，每天为沙河注入2万方清洁的水。 5平方 公里。
现在水质又变污染，原因：上游污水太多，人工湿地超负荷 。污水直接排 入 河水又黑又臭 ，黉门堰：河岸已成垃圾场 ，陆家老沟：工业污水直排入 河 。治理思路 ：将上游污水收集到下游的污水管网中 。
人工湿地的优、缺点
优点
建造费用相对低廉，建设投资少； 很低的能源消耗，运行和维护成本低、简便； 工艺简单不需要复杂的操作； 对N和P去除效果很好 能有效的和景观相结合，用生态技术处理污水 防治污染 的同时建造了一片绿洲； 本身就具有景观效应，易于被大众所接受。
缺点
在
占地较大（相对传统活性污泥法） 。
人工湿地净化效率分析及技 术性能改进
目前人们对人工湿地净化过程的了解 多基于“黑箱”理论,而对于污水在湿地系 统的净化过程了解不多,因此导致了人们在 建造人工湿地时主要借助于经验,从而造成 了各地人工湿地净化效率差异很大。
• 水流动力学
1. 植物的存在一方面能吸收污染物,促进微 生物活性,加强净化能力; 2. 根系降低了空隙度，减少了长期停留于湿 地系统的水量，不利于污染净化。因此, 在植物的选择上应考虑以上问题,选择恰 当的植物。 3. 须根系较根状茎与地下茎疏导水流效果好， 因为根状茎与地下茎可能堵塞空隙造成水 流局部断路。
• 人工湿地污水处理技术的发展经历了两个主要阶段: 第一阶段是在20世纪70 年代,那时的人工湿地处理系 统大多利用原有的天然湿地,即保持了天然湿地的原有结 构而以泥沼的形式存在,而且常将湿地系统与氧化塘处理 结合起来以提高氧化塘系统的处理效果;
第二阶段是在20世纪80 年代以后,人工湿地发展为由 人工建造的、以不同粒径的砾石和豆石为填料基质的、并 种植有一定去污能力的植物处理系统,从此进入了规模性 的应用阶段。美国、德国、英国、法国、丹麦、奥地利、 比利时、卢森堡及荷兰等国家都建立了人工湿地污水处理 系统,主要用于小城镇的污水处理。90年代以来,国外人工 湿地污水处理得到极快的发展,已应作为生态系统中的一 员。 • 近十年来，人工湿地在各国发展迅速，不仅成为中小城镇 的重要污水处理措施，而且也成为雨水处理、工业废水处 理、农田面源污染水处理的重要技术。我国在“七五”期 间开展人工湿地的研究，分别在北京昌平、深圳白泥坑、 天津等地建成不同处理规模的人工湿地处理工程，现在己 发展到实际应用阶段。
• 5.在基质表面上下流动的水。
• 其中人工基质、水生植物和微生物是人工湿地的主要组成 部分。同时他们互相影响，互为因果，形成一个系统。 • 废水可以在人工基质缝隙中流动或在床体的表面流动，并 在床的表面种植具有污水处理机能好、成活率高、抗水性 能强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物。当 废水流经时，固体物被人工基质及植物根系阻拦截留，有 机质通过生物膜的吸附，同化及异化作用而得以去处。 • 因湿地植物根系对氧的传递释放，湿地床层及其周围的微 环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态，有利于硝化、 反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用，达到除氮、磷 的效果，最后通过湿地基质的定期更换或植物收割使污染 物质最终从系统中去处。 • 一般的污水中不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用， 可以很快地被截留而被微生物利用；污水中可溶性有机物 则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程 被分解去处。
• 3.微生物 植物根区微生物是湿地降解有机污染物的主要生力军， 人工湿地中微生物的活动是废水中有机物降解的主要机制。 水生植物通过通气组织的运输，将氧气输送到根区，从而 形成根表及附近区域的氧化状态。在这一区域废水中的大 部分有机物质被好氧微生物分解成二氧化碳和水，有机氮 化物等则被硝化细菌硝化。而在湿地中的还原状态区域， 则是有机物被厌氧细菌分解发酵。而金属元素，植物根区 好氧微生物的活动有利于硝化作用，可以加强湿地对重金 属的吸附和富集作用。 • 4.无脊椎或脊椎动物：如鱼类、贝类和鸟类等。
3. 湿地生态具有多种功能，它不仅为人类社会提供了丰厚 的社会和经济效益，在调节气候、涵养水源、降解污染、 净化环境、维持生态平衡、保护生物多样性和珍稀物种 资源等方面均具有十分重要的作用被誉为地球之肾，生 物基因库和人类摇篮。
• 人工湿地(Constructed Wetlands)的定义： 美国著名的湿地研究、设计与管理专家Hammer等人 将人工湿地定义为: 一个为了人类的利用和利益, 通过模 拟自然湿地, 人为设计与建造的由饱和基质、挺水与沉水 植物、动物和水体组成的复合体。 目前对人工湿地定义已经取得了基本一致的认识: 人工湿地是为了人类的利用和利益，通过模拟自然湿 地，人为设计、建造及监督控制的，由基质、植物、微生 物和水体组成的复合体，利用生态系统中基质一水生植 物一微生物的物理、化学和生物的三重协同作用来实现 对污水的高度净化。
• 随着对水体富营养化问题研究的深入，人们逐步 认识到水体富营养化控制是一个典型的生态问题， 生态问题只有用生态学方法解决。
• 用于生态恢复的有许多不同的自然生态处理系统， 有些是以土壤为基础，有些是水生植物处理系统。 这些自然生态系统主要是通过慢速处理、快速渗 滤、表面径流、人工湿地等对污水进行净化处理。
• “四低”：运行费用低；造价成本低；对操作人员要求低；系统维护 要求低。 • 对营养物质N、P具有明显的去处效果，有效地控制河湖水体的富营 养化。 • 防止二次污染：不产生污泥；不散发异味。 • 在高纬度地区冬季稳定运行，无堵塞，使用寿命长。 • 另外建造的人工湿地还可为众多野生动物提供栖息地和具有美学价值 等优点。
垂直湿地污水处理技术
人工湿地污水处理技术是模拟了天然湿地的结构，是由人工 建造、监督和控制的，它充分利用湿地系统净化污水能力的 特点，利用生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用， 通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解 来实现对污水的高效净化。
人工湿地工艺流程
人工湿地的类型
人工湿地按废水在湿地床中的不同流动方式， 即结构划分可以分为三类： 1. 潜流湿地(Subsurface Flow Wetland, SSFW) 2. 地表流湿地(Surface Flow Wetland, SFW) 3. 垂直流湿地(VerticalF lowW etland,V FW)。 目前国际上较多研究和应用的是潜流型或潜 流型与其他两种类型相结合的污水处理方式， 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留等作用， 提高处理效果能力，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。
人工湿地污水处理系统的污水概况
• 水体污染物来源
水体污染物按其种类和性质一般可分为:无机无 毒物、无机有毒物、有机无毒物和有机有毒物。 无机无毒物主要是指排入水体中的酸、碱及一 般无机盐和氮磷等植物营养物质。在所有水污染类型中， 尤以富营养化污染是目前比较普遍也比较严重的一类。 这在靠近大中城市的湖泊水体中更为明显，如昆明滇池， 杭州西湖等均有不同程度的富营养化。 而引起水体富营养化的植物性营养物质(氮、磷) 的去除，是水污染处理中的难点。水体中的氮磷来源很多， 其中有外源性负荷和内源性负荷。外源性的氮磷有面源 污染和点源污染:面源污染主要来源于农业，点源污染主 要来源于生活污水和工业废水。内源性负荷有沉积物中氮 和磷的释放、水生动植物新陈代谢分解等。
2008年3月
一.人工湿地的概况
1. 湿地 (Wetland)：是水域和陆地相交错而成的一类独特 的生态系统类型，是自然界最富生物多样性的生态景观 和人类最重要的生存环境之一。 2. 中国是世界上湿地生物多样性最丰富的国家之一，按照 湿地公约对湿地类型的划分，31类天然湿地和9类人工 湿地在中国均有分布，共拥有湿地面积6594万公顷(不 包括江河、池塘等)，约占世界湿地面积的10%。
• 低温的影响
湿地系统中植物与微生物的生长及生理 与生化活性不可避免地受到温度季节性变 化影响，使得一些寒冷地区的人工湿地冬 季运行受到限制。 2. 潜流湿地系统水面在地下,受冷空气影响 要小于其他两种湿也比高温季节高, 利于微生物降解有机污染物。而且冬季不 溶性有机污染物易于絮凝，有利于被基质 过滤作用去除。 4. 冬季对N 的去除能力有所降低,N的氨化、 硝化与反硝化均受温度影响，因此冬季N 的去除效果成了湿地大小规模、水力停留 时间等的决定因素。冬季N 的净化过程也 许与温度有直接关系,也许取决于植物或 氧的传输。
• 人工污水处理湿地水布图
• 人工污水处理湿地水流组织方式
平行水由唯一的进水口（可能是多个并行的进水口）进入湿地系 统。进入系统的水横向、纵向或者斜向流动，但大多数还是横向流动， 然后由给水管收集，排出湿地系统。 垂直流水流入湿地的地表管道均匀布水下来，然后通过管道收集， 排出系统。这种形式目前使用较少。
• 2.水生植物
适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物。 人工湿地中水生植物不仅具有较强的营养物 质吸附富集功能，而且还能与其周围环境的各种 原生动物、微生物形成各种小环境，如将氧气传 送至植物根区，为微生物的吸附和代谢提供良好 的生化环境，形成特殊的根际微生态环境，这一 微生态小环境具有典型的活性生物膜的功能，具 备很强的净化废水的能力，对多种污染物有很强 的吸收、分解、富集能力.
• 人工湿地的运行方式可根据其处理规模的大小, 进行多种方式的组合, 一般有单一式、并联式、 串联式和综合式等。此外, 人工湿地还可与氧化 塘系统串联组合，如图所示：
a.单一式；b.串联式；c.并列式；d.综合式
人工湿地处理系统的优点
人工湿地污水处理系统是一种集环境效益、经济效益 及社会效益于一体的污水处理方式，具有建造成本低、运 行成本低、出水水质好、操作简单等优点，同时如果选择 合适的植物品种还有美化环境的作用，是一种适合我国国 情的一项污水处理新兴工艺，尤其适用于解决广大农村地 区、中小城镇地区的水质问题（人工污水处理湿地适合于 处理水量不大、水质变化不很大，管理水平不很高的城镇 污水），因而有着广阔的应用前景。
成都目前最大的人工湿地—
凤凰河人工湿地
2006年建成。凤凰河二沟生态治污工程项目日处理污 水能力2万吨，每天为沙河注入2万方清洁的水。 5平方 公里。
现在水质又变污染，原因：上游污水太多，人工湿地超负荷 。污水直接排 入 河水又黑又臭 ，黉门堰：河岸已成垃圾场 ，陆家老沟：工业污水直排入 河 。治理思路 ：将上游污水收集到下游的污水管网中 。
人工湿地的优、缺点
优点
建造费用相对低廉，建设投资少； 很低的能源消耗，运行和维护成本低、简便； 工艺简单不需要复杂的操作； 对N和P去除效果很好 能有效的和景观相结合，用生态技术处理污水 防治污染 的同时建造了一片绿洲； 本身就具有景观效应，易于被大众所接受。
缺点
在
占地较大（相对传统活性污泥法） 。
人工湿地净化效率分析及技 术性能改进
目前人们对人工湿地净化过程的了解 多基于“黑箱”理论,而对于污水在湿地系 统的净化过程了解不多,因此导致了人们在 建造人工湿地时主要借助于经验,从而造成 了各地人工湿地净化效率差异很大。
• 水流动力学
1. 植物的存在一方面能吸收污染物,促进微 生物活性,加强净化能力; 2. 根系降低了空隙度，减少了长期停留于湿 地系统的水量，不利于污染净化。因此, 在植物的选择上应考虑以上问题,选择恰 当的植物。 3. 须根系较根状茎与地下茎疏导水流效果好， 因为根状茎与地下茎可能堵塞空隙造成水 流局部断路。
• 人工湿地污水处理技术的发展经历了两个主要阶段: 第一阶段是在20世纪70 年代,那时的人工湿地处理系 统大多利用原有的天然湿地,即保持了天然湿地的原有结 构而以泥沼的形式存在,而且常将湿地系统与氧化塘处理 结合起来以提高氧化塘系统的处理效果;
第二阶段是在20世纪80 年代以后,人工湿地发展为由 人工建造的、以不同粒径的砾石和豆石为填料基质的、并 种植有一定去污能力的植物处理系统,从此进入了规模性 的应用阶段。美国、德国、英国、法国、丹麦、奥地利、 比利时、卢森堡及荷兰等国家都建立了人工湿地污水处理 系统,主要用于小城镇的污水处理。90年代以来,国外人工 湿地污水处理得到极快的发展,已应作为生态系统中的一 员。 • 近十年来，人工湿地在各国发展迅速，不仅成为中小城镇 的重要污水处理措施，而且也成为雨水处理、工业废水处 理、农田面源污染水处理的重要技术。我国在“七五”期 间开展人工湿地的研究，分别在北京昌平、深圳白泥坑、 天津等地建成不同处理规模的人工湿地处理工程，现在己 发展到实际应用阶段。
• 5.在基质表面上下流动的水。
• 其中人工基质、水生植物和微生物是人工湿地的主要组成 部分。同时他们互相影响，互为因果，形成一个系统。 • 废水可以在人工基质缝隙中流动或在床体的表面流动，并 在床的表面种植具有污水处理机能好、成活率高、抗水性 能强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物。当 废水流经时，固体物被人工基质及植物根系阻拦截留，有 机质通过生物膜的吸附，同化及异化作用而得以去处。 • 因湿地植物根系对氧的传递释放，湿地床层及其周围的微 环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态，有利于硝化、 反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用，达到除氮、磷 的效果，最后通过湿地基质的定期更换或植物收割使污染 物质最终从系统中去处。 • 一般的污水中不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用， 可以很快地被截留而被微生物利用；污水中可溶性有机物 则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程 被分解去处。
• 3.微生物 植物根区微生物是湿地降解有机污染物的主要生力军， 人工湿地中微生物的活动是废水中有机物降解的主要机制。 水生植物通过通气组织的运输，将氧气输送到根区，从而 形成根表及附近区域的氧化状态。在这一区域废水中的大 部分有机物质被好氧微生物分解成二氧化碳和水，有机氮 化物等则被硝化细菌硝化。而在湿地中的还原状态区域， 则是有机物被厌氧细菌分解发酵。而金属元素，植物根区 好氧微生物的活动有利于硝化作用，可以加强湿地对重金 属的吸附和富集作用。 • 4.无脊椎或脊椎动物：如鱼类、贝类和鸟类等。
3. 湿地生态具有多种功能，它不仅为人类社会提供了丰厚 的社会和经济效益，在调节气候、涵养水源、降解污染、 净化环境、维持生态平衡、保护生物多样性和珍稀物种 资源等方面均具有十分重要的作用被誉为地球之肾，生 物基因库和人类摇篮。
• 人工湿地(Constructed Wetlands)的定义： 美国著名的湿地研究、设计与管理专家Hammer等人 将人工湿地定义为: 一个为了人类的利用和利益, 通过模 拟自然湿地, 人为设计与建造的由饱和基质、挺水与沉水 植物、动物和水体组成的复合体。 目前对人工湿地定义已经取得了基本一致的认识: 人工湿地是为了人类的利用和利益，通过模拟自然湿 地，人为设计、建造及监督控制的，由基质、植物、微生 物和水体组成的复合体，利用生态系统中基质一水生植 物一微生物的物理、化学和生物的三重协同作用来实现 对污水的高度净化。
• 随着对水体富营养化问题研究的深入，人们逐步 认识到水体富营养化控制是一个典型的生态问题， 生态问题只有用生态学方法解决。
• 用于生态恢复的有许多不同的自然生态处理系统， 有些是以土壤为基础，有些是水生植物处理系统。 这些自然生态系统主要是通过慢速处理、快速渗 滤、表面径流、人工湿地等对污水进行净化处理。
• “四低”：运行费用低；造价成本低；对操作人员要求低；系统维护 要求低。 • 对营养物质N、P具有明显的去处效果，有效地控制河湖水体的富营 养化。 • 防止二次污染：不产生污泥；不散发异味。 • 在高纬度地区冬季稳定运行，无堵塞，使用寿命长。 • 另外建造的人工湿地还可为众多野生动物提供栖息地和具有美学价值 等优点。
垂直湿地污水处理技术
人工湿地污水处理技术是模拟了天然湿地的结构，是由人工 建造、监督和控制的，它充分利用湿地系统净化污水能力的 特点，利用生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用， 通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解 来实现对污水的高效净化。
人工湿地工艺流程
人工湿地的类型
人工湿地按废水在湿地床中的不同流动方式， 即结构划分可以分为三类： 1. 潜流湿地(Subsurface Flow Wetland, SSFW) 2. 地表流湿地(Surface Flow Wetland, SFW) 3. 垂直流湿地(VerticalF lowW etland,V FW)。 目前国际上较多研究和应用的是潜流型或潜 流型与其他两种类型相结合的污水处理方式， 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留等作用， 提高处理效果能力，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。
人工湿地污水处理系统的污水概况
• 水体污染物来源
水体污染物按其种类和性质一般可分为:无机无 毒物、无机有毒物、有机无毒物和有机有毒物。 无机无毒物主要是指排入水体中的酸、碱及一 般无机盐和氮磷等植物营养物质。在所有水污染类型中， 尤以富营养化污染是目前比较普遍也比较严重的一类。 这在靠近大中城市的湖泊水体中更为明显，如昆明滇池， 杭州西湖等均有不同程度的富营养化。 而引起水体富营养化的植物性营养物质(氮、磷) 的去除，是水污染处理中的难点。水体中的氮磷来源很多， 其中有外源性负荷和内源性负荷。外源性的氮磷有面源 污染和点源污染:面源污染主要来源于农业，点源污染主 要来源于生活污水和工业废水。内源性负荷有沉积物中氮 和磷的释放、水生动植物新陈代谢分解等。