人工湿地污水处理技术简介
简析人工湿地污水处理技术
简析人工湿地污水处理技术人工湿地是在模拟自然湿地的基础上建立起来的人工生态系统，由人类自行建造和监管控制。
人工湿地污水处理技术是在20世纪70年代发展起来的一种特色净污技术，综合运用生物、化学、物理原理来实现对污水的处理和净化，与传统的二级生化处理工艺相比，不仅净污效果好、工艺设备简单、维护费用低廉、系统配置可塑性强，而且净化之后的水源具有一定的生物安全性，因此，社会效益和生态效益显著。
随着近年来人工湿地污水处理技术在我国的应用研究，促成了许多城市都开始建造本地区的人工湿地工程，并取得了良好的经济效益和生态效益，其发展前景也更加广阔。
1 人工湿地污水处理技术概述1.1 人工湿地污水处理机制早在1953年，德国的凯撒博士就在研究中证实芦苇能够有效清洁水中的有机质和无机物，并由此开发出了植物过滤系统。
1977年“根区法”理论的提出，标志着人工湿地污水处理技术的初步萌芽形成，在此后的几十年里，人工湿地污水处理技术得到不断的完善和发展，并在西方国家得到广泛的应用。
人工湿地由人工基质作为填料，和水生植物组成一个生态系统，利用该系统中基质、水生植物、微生物之间的相互作用，借助基质的过滤、沉淀、吸附、离子交换、微生物分解等化学、生物、物理原理实现对污水的高度净化。
1.2 人工湿地污水处理系统的基本类型根据工程设计原理和水体流动差异，可以将人工湿地污水处理系统分为水平潜流湿地系统、表面流湿地系统、垂直流湿地系统三种类型。
其中，水平潜流湿地系统的保湿性良好，对一些重金属和有机物能够起到良好的去除效果，而且不易受自然环境的影响。
表面流湿地系统不需要人工基质作为填料，工程造价较低，但是对水的负荷力较低，净污能力有限。
垂直流湿地系统很好地综合了两者的优势，但是由于工程造价高，其应用范围受到限制，并没有在大范围内得到推广使用。
2 人工湿地污水处理技术的应用优势与不足2.1 人工湿地污水处理技术的应用优势人工湿地污水处理技术与传统的二级生化处理工艺相比，其应用优势主要体现在以下四个方面：（1）人工湿地污水处理系统的工程建造成本低廉，设备维护也比较简单，其建设成本和运营成本是普通污水处理厂的10%甚至更多，因而大面积的推广使用可以取得可观的经济效益；（2）人工湿地污水处理系统主要由人工基质和水生植物组成，人工基质的选择空间较大，土壤、细沙、石灰石、砾石等都可以作为填料，填料组成不同，基质的净污能力也不同，因此，可以根据污染物的种类和性质选择合适的填料组合，有针对性地处理污水。
人工湿地处理废水
应用人工湿地处理城镇生活污水Application of Constructed Wetlands for Domestic Wastewater Treatment（一）人工湿地的概念人工湿地（CW—Constructed Wetland)污水处理技术的特点是处理效果好、氮磷去除能力强，运转维护管理方便、工程基建和运转费用低以及对负荷变化适应能力强等，比较适合于技术管理水平不高，规模不大的城镇或乡村的污水处理。
人工湿地的净化机理：湿地系统成熟后，填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。
废水流经生物膜时，大量的SS 被填料和植物根系阻挡截留，有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。
湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物时将污染物最终除去。
人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物的三种作用。
（二）人工湿地的构造绝大多数自然和人工湿地组成见下图：（三）人工湿地污染物去除机理1、SS 去除路径SS 中包括有机物和无机物。
生活污水中的大块物质可通过格栅去除，其他部分小颗粒物质可在生态滞留塘中去除。
在人工湿地中去除SS 相当迅速，其主要机理是沉淀、聚集和表面粘附。
2、COD 和BOD 去除途径通过湿地的过滤作用将不溶性的有机物截留在湿地中；而可溶性的有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物降解过程分解去除。
通过好氧和厌氧代谢实现生物降解，从而降低了污水中的BOD 和COD。
3、N 的去除机理湿地系统中氮的去除途径包括填料的吸附作用、微生物作用及植物的吸收和少部分以NH3 形式挥发，但植物直接吸收和挥发的氮只占很少的一部分，主要的去除途径是通过微生物的硝化、反硝化作用来完成的。
使氮的一种形式转到另一种形式的过程是矿化、生物吸收、硝化和异化。
人工湿地法污水处理技术资料
人工湿地法污水处理技术资料2009年1月10日目录一：人工湿地技术简介 (2)1.1人工湿地的概念 (2)1.2 人工湿地的类型 (3)1.3 人工湿地的构造 (5)二人工湿地去除污染物机理 (7)2.1 有机物的去除 (7)2.2 氮的去除 (7)2.3 磷的去除 (8)2.4 悬浮物的去除 (8)三人工湿地处理技术的优缺点 (9)一：人工湿地技术简介1.1人工湿地的概念人工湿地污水处理技术是（CW-Constructed Wetland）一种人工将污水有控制地投配到种有水生植物的土地上，按不同方式控制有效停留时间并使其沿着一定的方向流动，在物理、化学、生物共同作用下，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等来实现水质净化的生物处理技术。
采用人工湿地技术净化污水始于1953年德国的Max Planck研究所，该研究所的Seidel博士在研究中发现芦苇能去除大量有机物和无机物。
到20世纪70年代末期逐渐发展成为一种独具特色的新型污水处理技术。
人工湿地污水处理技术具有处理效果好、出水水质稳定、氮、磷去除能力强、运转维护管理方便、工程基建和运转费用低、对负荷变化适应能力强、适于处理间歇排放的污水等主要特点。
同时，人工湿地对保护野生动物和提高局部地区景观的美学价值也有益处。
因此，大力开发人工湿地污水处理技术，对我国水环境污染的治理具有重大的意义，在我国具有广泛的发展前景。
1.2 人工湿地的类型人工湿地的基本类型自由表面流人工湿地（FWS）：和自然湿地相类似，水面位于湿地基质层以上，其水深一般为0.3—0.5m，采用最多的水流形式为地表径流，这种类型的人工湿地中，污水从进口以一定深度缓慢流过湿地表面，部分污水蒸发或渗入湿地，出水经溢流堰流出。
这种类型的人工湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点。
潜流型人工湿地系统(SFS)：污水在湿地床的表面下流动，利用填料表面生长的生物膜、植物根系及表层土和填料的截留作用净化污水。
污水处理中的人工湿地处理技术
农村污水处理
农村地区污水处理一直是难题，人工湿地处理技 术为农村污水处理提供了新的解决方案。通过建 设人工湿地，可以有效处理农村生活和农业废水 ，改善农村环境质量。
人工湿地处理农村污水的方法主要包括稳定塘和 垂直流湿地。稳定塘利用自然净化能力净化废水 ，而垂直流湿地则通过植物、微生物等净化废水 中的污染物。
应用领域的拓展
农村污水处理
针对农村地区分散性、规模小的特点，开发适用于农村的人工湿 地处理系统，改善农村水环境质量。
工业废水处理
针对不同工业废水特点，研发适用于工业废水处理的人工湿地技术 ，降低废水排放标准。
城市雨水的收集与利用
利用人工湿地系统对城市雨水进行收集、净化与利用，减轻城市排 水压力，实现雨水资源化利用。
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技术创新与改进
高效藻类水处理技术
01
通过优化藻种和环境条件，提高藻类对污染物的吸收效率，降
低处理成本。
纳米技术在人工湿地中的应用
02
利用纳米材料和纳米技术提高湿地填料的吸附性能和微生物活
性，增强污水处理效果。运用物联网、大数据和人工智能等技术，实现对人工湿地的实
时监测与智能控制，提高运行效率。
城市污水处理
城市污水处理是人工湿地处理技术的重要应用领域之 一。通过建设人工湿地，可以有效处理城市生活和工
业废水，降低污染物排放，改善城市水环境。
输标02入题
人工湿地处理技术应用于城市污水处理的主要优势在 于低成本、低能耗、高效率，同时还能美化城市环境 ，提高生态效益。
01
03
人工湿地处理城市污水的效果显著，可以有效去除 COD、BOD、SS、重金属等污染物，提高水质，满
人工湿地技术在污水处理中的运用
人工湿地技术在污水处理中的运用人工湿地技术是一种通过模拟自然湿地的生态系统来处理污水的方法。
它利用湿地植物和微生物的作用，将污水中的有机物质、氮、磷等进行生物降解和吸附，使其转化为对生物较为友好的物质，从而达到净化水质的目的。
人工湿地技术在污水处理中已得到广泛应用，成为一种环保、高效、经济的水处理手段。
人工湿地技术利用湿地植物和微生物的共同作用，将污水中的有机物质、氮、磷等进行生物降解和吸附，从而实现净化水质的效果。
在人工湿地中，湿地植物的根系提供了一个良好的生物附着面，有利于微生物的生长繁殖，并能有效吸附和降解水中的污染物质。
湿地植物也能通过自身的生长代谢作用，吸收部分水质中的氮、磷等养分。
通过这些生物和植物的作用，使得水质得到有效的净化。
1. 城镇污水处理：在城市污水处理中，人工湿地技术被广泛应用于雨水处理、水体修复等方面。
通过搭建人工湿地系统，可以有效处理城市污水中的有机物质、氮、磷等污染物质，净化城市水体，改善城市生活环境。
2. 农村污水处理：在农村地区，由于缺乏规范的污水处理设施，导致农村污水排放对周围环境带来严重污染。
人工湿地技术可以在农村地区进行简单、有效的污水处理，将农村污水中的有机物质、氮、磷等污染物质降解和吸附，净化农村水体，改善农村生活环境。
2. 经济高效：人工湿地技术的建设成本相对地下管道、化学处理等传统处理方法来说要低很多。
而且，在运行维护过程中，也不需要大量的人工投入和化学药剂，大大降低了运行成本。
3. 投资回报快：由于人工湿地技术的建设成本低、运行成本低，因此在运行一段时间后就能够收回投资，并且还能够为相关企业带来可观的经济效益。
四、人工湿地技术在污水处理中的发展趋势目前，人工湿地技术在污水处理中已经得到了广泛应用。
但是也面临一些问题和挑战，比如如何提高生物降解效率、增加湿地植被的吸附能力等。
未来，人工湿地技术在污水处理中的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 提高技术水平：未来人工湿地技术将更加注重技术的创新和提高，以提高处理效率和净化水质的效果。
人工湿地污水处理技术简介
自由表面流人工湿地
水平潜流人工湿地
潜流型人工湿地
垂直潜流人工湿地
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人工湿地的分类
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自由表面流 人工湿地
地的分类
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三种人工湿地污水处理系统类型比较
特征
表面流湿地
水平潜流湿地
垂直潜流湿地
水体流动
表面漫流
基质下水平流动
表面向基质底部纵向流动
水力负荷
较低
较高
较高
去污效果
一般
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人工湿地一般由五部分组成：
人工湿地的组成
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人工湿地一般由五部分组成： 具有透水性的基质 适于在饱和水和基质中生长的植物 水体 无脊椎或脊椎动物 好氧或厌氧微生物种群
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人工湿地的组成
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基质
微生物
动物
水体
水生植物
某潜流型人工湿地
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人工湿地的分类
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按照系统布水方式或水流方式差异，人工湿地一般分为自由表面流人工湿地和潜流型人工湿地。 人工湿地
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三条途径对磷去除的贡献大小为： 基质>水生植物≥微生物（短期结果） 水生植物>基质≥微生物（长期结果）
人工湿地的净化机理
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悬浮物的去除 基质层填料、植物的根系和茎、腐殖层的过滤和阻截作用 进水中悬浮物去除不代表出水无悬浮物。被截留的悬浮物在湿地中积累；微生物量的增长（相当于活性污泥的增长）；导致基质层渗透能力下降造成堵塞，有机物的不断积累逐渐向湿地出口移动，影响出水水质。
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人工湿地的净化机理
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重金属的去除
人工湿地的净化机理
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难降解有机物的去除 湿地中存在种类繁多、数量巨大的微生物群落和多种沼生植物群落，通过它们的共同作用，能够降解复杂有机物。 有的研究甚至发现，湿地植物如芦苇能直接吸收一些难降解有机物。
人工湿地技术在污水处理中的运用
人工湿地技术在污水处理中的运用人工湿地技术是一种利用湿地植物和微生物的生态系统功能进行污水净化的处理技术。
它模拟湿地生态系统的自净能力，通过湿地植物的吸收、吸附、降解等生理作用和微生物的降解作用，将污水中的有机物、悬浮物、营养物质、重金属等有害物质去除，实现污水的治理和资源化利用。
人工湿地技术在污水处理中的运用已经得到了广泛应用。
人工湿地技术可以高效地去除有机物污染物。
湿地植物通过吸附、吸收和降解的方式去除了污水中的有机物，使污水中的COD、BOD等指标明显降低。
野生芦苇具有很强的适应性和生化反应能力，可以将有机物质分解为无机物质，使水质得到显著改善。
人工湿地技术可以有效去除悬浮物污染物。
湿地植物的根系和湿地填料可以起到滤网的作用，能够截留和降解污水中的悬浮物，使水体澄清。
湿地植物的根系还能够吸附和吸收微粒状颗粒物，进一步提高悬浮物的去除效果。
人工湿地技术对营养物质的去除效果显著。
湿地植物通过吸附、吸收和降解的方式去除了污水中的营养物质，如总磷、氨氮等。
湿地植物的根系和湿地填料通过异化和吸收作用，能够将水体中的营养物质转化为植物生物量，实现了对营养物质的资源化利用。
人工湿地技术还具有节能、低成本、操作简便等优点。
相比于传统的化学处理方法，人工湿地技术无需投入大量能源和化学药剂，不会产生二次污染，同时维护和管理成本较低，适合中小型农村和城市的污水处理需求。
人工湿地技术在污水处理中的运用已经取得了显著的成效，已成为一种重要的生态修复和水质净化技术。
随着对水资源保护和生态环境治理的重视，人工湿地技术将会得到更广泛的推广和应用。
简述人工湿地污水处理技术
简述人工湿地污水处理技术摘要：介绍了人工湿地的概念、类型及特点，同时分析了人工湿地处理污水的净化机理，并对人工湿地污水处理技术国内外研究现状进行了综述，同时指出该技术对于节省资金、保护水环境以及进行有效的生态恢复具有十分重要的意义。
关键词：人工湿地，污水处理，净化机理1人工湿地污水处理系统概述1.1人工湿地定义湿地是介于陆地和水生环境之间的过渡带。
湿地是一种具有最高初级生产力的生态系统，它不仅是许多野生动植物生长繁殖的场所，还具有涵养水分、调节气候的功，更重要的是湿地具有净化污水的功能，因而被誉为“地球的肾脏”。
湿地被应用于污水净化始于20世纪50年代，而用人工湿地进行污水净化的研究始于70年代末，其特点是投资省、处理效果好、运行维护方便，它属于一种生态治理污水的方法，可作为传统污水处理技术的一种有效替代方案，这对于节省资金、保护水环境以及进行有效的生态恢复具有十分重要的现实意义。
综合处理污水的能力受到人工设计控制，故处理效果大大超过了自然湿地。
人工湿地比天然湿地污水处理提供了更好的机会，因为人工湿地部分采取了人为控制措施，可以有效控制水力条件，提高湿地利用效率，从而可以优化系统去除BOD 和COD，营养元素和细菌性污染物的性能。
它不仅可以为昆虫和其他动物提供生存环境，也可以作为一种美学景观。
1.2人工湿地的分类及组成人工湿地根据湿地中主要植物形式可以分为：浮生植物系统、挺水植物系统和沉水植物系统。
人工湿地系统根据水流的形式可建成自由表面流湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地。
①自由表面流湿地（SFW型）。
②潜流人工湿地（SSFW 型）。
③垂直流人工湿地（VFM型）。
人工湿地是由基质、微生物、水生植物组成的。
2人工湿地污水处理净化机理2.1植物的去污机理植物是湿地中最重要的去污成分之一。
用于处理湿地的植物通常是生长快、生物量大、吸收能力强的水生草本植物。
在通过吸收移走养分的能力方面，挺水植物被普遍认为不如水葫芦(Eichhorniacrassipes)这类漂浮植物，因为后者往往有极快的繁殖速度，且根系直接从水体中吸收养分与元素，并对悬浮颗粒产生过滤与吸附效果。
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了土壤的水力传导性能。
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④ 为微生物提供附着界面，处在湿地水中的茎叶以及地下的植物 根系为微生物附着生长提供了巨大的介质。
⑤ 直接吸收污水中的氮磷。 ⑥ 根系释氧。植物根系可以通过释放氧气改变根系周围环境的氧
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特征
水体流动 水体负荷 去污效果 系统控制 环境状况
表面流湿地 表面流动
较低
一般
简单、受季 节影响大 夏季有恶臭、 孳生蚊蝇现象
水平流湿地
基质下水平 流动
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水平潜流人工湿地是指污水在基质层表面以下，从池体进水 端水平流向出水端的人工湿地。水平潜流人工湿地的填料系统， 处于底部厌氧、中部兼氧和上部好氧的状态， 适宜湿地系统内微 生物的好氧和厌氧代谢，对各种有机污染的处理效果相对较好。 水平潜流人工湿地的填料粒径一般在（2.0～6.0） cm 之间。
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垂直潜流人工湿地是指污水垂直通过池体中基质层的人工湿地。 垂直潜流人工湿地中水体从床体表层纵向流向填料床的底层，床体 处于相对不饱和状态，因此，氧气可通过污水的垂直滴落、大气扩 散与植物的传输进入湿地系统，使系统满足好氧处理的要求，使系 统内污染处理处于硝化反应的过程。据研究结果显示，垂直潜流人 工湿地对氨氮的去除效果较好。其所选择的填料粒径在（1.0～2.0） cm 之间。
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人工湿地污水处理系统是一套复杂的、完善的生物净化处理系统， 其主要组成要件有3 个，分别是植物、基质、微生物。
在实际运行中，人工湿地系统的水质净化功能并不仅仅是基质、 植物、微生物各自净化功能简单加合的结果。人工湿地的本质之一就 是将基质、植物、微生物以合适的构型和配比组合在一起并形成人工 生态系统，从而发挥出“1+1+1>3”的系统效应，达成高效持续的净 化效果。
化还原状态，从而改变根系周围的生物环境。因此，植物的生 命活动影响污染物的转化过程和去除率。 ⑦ 可以为野生动物如鸟类等提供良好的栖息环境，具有美学观赏 性。
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人工湿地中基质的作用是作为植物的生长载体、为微生物提供大量的 附着界面，直接通过物理化学作用净化污水，并保证一定的水利传导性能。
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植物是湿地生态系统的重要组成部分，在植物---基质----微 生物的相互关心中承担着重要角色，主要起着以下作用： ① 起到布水和降低水流的作用，为拦截、沉淀颗粒物提供更好的
水利条件， 增加了污水和植物根系的接触时间。 ② 植物密集的根系可以稳定床体表面，同时根系的生长降解有机
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氧、兼性厌氧、厌氧小区，利于多种微生物繁殖，便于污染物的多途 径降解。现在所指的人工湿地一般都是挺水植物系统。
如狐尾藻、金鱼藻等。沉水植物系统还处于试验阶段，其主要应 用领域在于初级处理和二级处理后的处理。
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表面流人工湿地指污水在基质层表面以上， 从池体进水端水 平流向出水端的人工湿地。表面流人工湿地的水力负荷较低，对水 体的净化处理效果有限。其主要通过构建好氧生态环境来降解水体 污染，并利用植物根系、茎表组织等器官的吸收作用来去除部分富 营养物质，沉淀部分絮状物以达到净化水质的目的。
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微生物提供更多的附着介质，又能保证一定的水力传导性能，防止床 体很快被堵塞。
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微生物是对污染物进行吸附和降解的主要生物群体和承担者。人 工湿地中存在的大量植物的根、茎、叶、基质等为微生物的附着生长 提供载体。湿地中微生物非常丰富，这就为污水处理提供了分解者。 除了湿地中的微生物在生长繁殖过程中直接吸收利用有机物和无机营 养盐之外，湿地中的有机物主要靠好氧、兼氧和厌氧细菌降解得到去 除。
植物种类和基质对微生物的种类和数量都有重要影响，细菌在系 统中占主导地位，放线菌其次，真菌最少。植物根面和根际微生物数 量与污染物去除率之间有明显的相关性。
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根据湿地中主要植物形式人工湿地可分为: 1）浮游植物系统; 2）挺水植物系统; 3）沉水植物系统。
基质的选择根据湿地类型不同而不同。表面流湿地多以自然土壤为基 质，潜流失地的选择则成多样性，同时也会考虑取材方便、经济适用等因 素。一般说来处理以SS、BOD、COD为特征污染物的污水时，可根据停留时 间、占地面积和出水水质要求选用细沙、粗砂、砾石、灰渣等作为基质。 以磷为目的则多选择方解石、大理石或含Ca2+ 、Fe2+ 、Al3+ 离子较多的 矿石。对于潜流湿地来说，基质的粒径尺寸，应既具有较高的比表面积为
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➢ 人工湿地概述 ➢ 人工湿地的构成 ➢ 人工湿地分类 ➢ 人工湿地净化污水的机理 ➢ 人工湿地污水处理组合系统及应用 ➢ 人工湿地存在的问题
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湿地是地球上一种重要的生态系统，享有“地球之肾”的美誉， 湿地不仅可以调蓄水量，调节气候，为珍奇动物提供良好栖息地，而 且还可以净化污水。人工湿地的设计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实现对废水的有效处理。其 基建投资少、运行费用低(为生物处理的1/5一1/6)、能耗少、操作简 单，不仅适用于生活污水，对某些工业废水、农业废水、垃圾渗滤液 等也有良好的净化效能，因此发展速度较快。
根据污水在湿地中水面位置不同，人工湿地可分为： 1）表面流人工湿地 2）潜流人工湿地
① 水平流湿地 ② 垂直流湿地
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水生植物，如凤眼莲、浮萍等漂浮于水面，主要用于强化氧化塘 等类似的塘系统。对污染物的去除主要靠植物的吸收、微生物的代谢 等。
以挺水植物如芦苇、莒蒲、灯芯草、香蒲、水葱等种植为主。这 类植物根系发达，可通过根系向基质输送氧气，使基质中形成多个好