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爱尔斯微课堂|梯级人工湿地对水污染的生态修复效果研究概况（二）
人工湿地
人工湿地是一个综合的生态系统，是我国生态文明建设重要的载体之一，有必要加强试点示范基地建设，在全国范围内选出一批具有主导产业优势突出、处理体系完备的示范工程，同时示范工程项目还可以从规划-建设-运营-管理的全过程进行探索发展，总结其已有示范工程的经验并向全国推广。接下来将为您介绍贾鲁河示范工程等三个国内典型人工湿地示范工程。
贾鲁河示范工程
贾鲁河属淮河水系，是河南境内除黄河外最长且流域面积最广的河流。张学伟等人对贾鲁河复合型湿地技术示范工程运行进行了研究及分析，贾鲁河湿地处理污水不仅具有社会、经济和生态效益，还能美化周围环境、调节水量以及维持河流中生物多样性等功能。贾鲁河湿地示范工程建设选地在郑州市贾鲁河北岸的郑州渔场的废弃鱼池内，可利用土地总面积约10000m2，流水量1000m3/d，包括一座强化净水池、2座蓄水池、二级梯级湿地以及相关配套设备，是梯级人工湿地技术示范工程。
贾鲁河梯级人工湿地示范工程工艺流程图
贾鲁河原水由引水涵管进入强化净化池进行预处理后，由布水沟进入第一级湿地，其种植植物为狭叶香蒲、荆三稜和茭白等挺水植物；接着进入第二级湿地，其种植植物是水生美人蕉、西伯利亚鸢尾和壅菜等沉水植物，处理达标后的水再由出水池排出。
贾鲁河湿地示范工程净化效果
通过统计数据显示，贾鲁河梯级湿地示范工程已达到预期目标，该湿地处理污水具有效率高、耗能低、投资低、运转费和维持费低等优点。
南京江宁科学园污水处理厂
人工湿地示范工程
刘琴等人以南京江宁科学园污水处理厂人工湿地示范工程为基地，研究城市水污染物减排与生态修复的人工湿地集成技术。该试验采用的进水方式为虹吸方式，经过水解池由泵提升到自然复氧/沉淀一体化的装置中，再利用重力流进人工湿地，完成水质净化处理。
由于水力停留时间的差异，会导致人工湿地系统的去除率也有所不同。COD、TN和NH4+-N的去除率均随水力停留时间的延长呈先上升后下降的趋势，而SS和TP的去除率则随水力停留时间的延长缓慢下降。经试验研究对比得，水力停留时间(HRT)为4d时最适宜。系统在最佳HRT添加强化除磷材料，增加曝气量的条件下，复合人工湿地对于COD和SS的去除率可达94.99%、90%；对于TP的去除分为2个部分，即在复合人工湿地中添加除磷剂和未添加除磷剂的去除效果，添加除磷剂的去除率为89%，未添加为82%；对于NH4+-N和TN的去除率达90%、65%。
组合湿地处理化工园区
污水处理厂尾水工程示范
相比于城市生活污水处理和市政污水处理，化工园区污水处理更为复杂。化工园区污水水质污染严重、难降解的物质多、水质水量变化系数大、有机杂质含量极高。使用人工湿地系统来处理化工园区污水处理厂的尾水，需要根据不同的水质特点结合具有针对性的组合工艺。迄今为止，国内外采用人工湿地系统处理化工园区污水处理厂尾水的研究较少，可发展空间很大。
许明等人将垂直流湿地+生态塘+表面流湿地+水平流湿地的组合工艺用于处理化工园污水处理厂尾水的工程示范。组合湿地处理设计规模0.4万m3/d，使用平均流量为166.7m3/h，最大设计流量为200.04m3/d，总变化系数取1.2。
化工园区污水处理厂尾水选择使用垂直流-水平流湿地为主，由于尾水的特点是总氮浓度较高、BOD/COD值低、难降解有机物高，因此这个组合工艺可以有效的降低水质中总氮的浓度。在垂直流的单元中，好氧条件下可进行氨化和硝化作用来去除尾水中的NH3-N和有机氮，并将难降解有机物转化成易降解有机物；在水平流湿地的单元中，缺氧条件下可利用垂直流单元处理后的水质中的硝酸盐和碳源进行反硝化，从而使出水中的氮含量达标。工程运行结果表明，TN的去除主要在水平流湿地中，且去除率可达79.21%；TP、COD和NH3-N主要在垂直流湿地中去除，去除率分别为44.45%、44.56%和71.49%。
生态湿地工艺技术路线
调节池将流入的尾水进行水质调节，再利用布水器把污水均匀流入垂直流湿地中，通过湿地中的植物和基质的作用，降解尾水中的难降解的物质，主要进行硝化作用，接着流入生态塘，再由生态塘流入表面流湿地使污水得到进一步净化，此过程主要为反硝化作用除氮，处理后的水以工业水厂的标准排出。
来源：环境保护科学 期刊
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