湿地污水处理系统的原理

人工湿地系统水质净化技术作为一种新型生态污水净化处理方法,其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个人工湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，而使水质得到净化。
人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，非常适合中、小城镇的污水处理。
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类植物的作用。
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人工湖水处理的方法

已有的景观水处理方法大致有生化技术、气浮技术、过滤技术、动植物生态处理技术、人工湿地技术、杀藻仪、加药系统等等。其中动植物生态技术、气浮技术、人工湿地技术因技术不成熟，实施条件困难，基本不为实体工程所采用。目前技术研究已较为成熟，被广泛推广应用于景观水体净化工程的方法包括：循环过滤法，曝气法和HDP直接净化法。
以下将从不同方面对此三种常用景观水净化技术进行详细比较。
一 治理效果
循环过滤法：依据物理原理，对景观水体中的杂质与水体进行分离，保持水质的清洁。此法通常会用投洒化学药剂，与水中污染物形成沉淀的方法作为辅助，形成一套治理景观水体方案。在工程实例中,这种方式对处理含有较多悬浮固体(SS)或泥沙的景观水体,效果尚好。但如果水体面积稍大,必定延长循环过滤的周期,使水质不能达到预期的效果,且该方法对有机物、藻类的抑制和处理效果不大，加入化学药剂易对水体产生二次污染，因此一般循环过滤技术只用于水体面积较小的景观喷泉水景中。
曝气法：采用曝气装置，向水体中充入氧气，增加水体溶解氧的含量，以达到水体净化目的。此法所采用设备多为喷泉跌水装置、普通曝气机等，对于封闭不流动的景观水体，曝气装置只能将其设备周围很小范围内充氧，造成大量缺氧死角，无法使水体均匀增氧。且该法只可改善水体黑臭现象，对于抑制藻类与实现水质清澈并无明显处理效果。
HDP直接净化法：将物理技术与微生物技术相结合，采用推流曝气一体装置，在封闭景观水体中营造庞大水流，并高效曝气，使富氧水块随水流与周围贫氧水块充分混合，改善水中生态环境。较之循环过滤法，水体循环次数大大提升。同时，在水体中安放特殊微生物载体，水中原有土著微生物自然附着其上，大量生长繁殖，高效分解水中污染物，强化了水体自净能力，并且能够捕食分解藻类，不产生二次污染。
二 工程设计和实施
循环过滤法：根据水体的大小,设计配套的过滤砂缸和循环水泵,并且铺设用以循环景观水的管路。砂缸里一般放置一定量的石英砂,石英砂的大小规格不同,正常过滤时,水从砂的上层进入,由下层出来，通过砂缸后重新流入水体中。此法需要在水底铺设管网，同时需建设特别机房安放沙缸，可能会对原有景观和管线产生影响。施工时间较长，占地面积较大。
曝气法：将曝气设备安放在水体底部，设计与施工较易进行。
HDP直接净化法：将所需设备浸没在水底，无需土建施工，无需管线，有水无水都可安装，不影响水面景观，设计与施工较易进行。
三 后期操作与运行维护
循环过滤法：过滤装置涉及到很多机械电器设备，需要专业人员进行操作和养护管理，景观水体中出现的藻类会对过滤装置产生影响，造成设备的堵塞，短路，处理效果降低，系统使用寿命缩短。同时，该系统为非连续工作设备，需进行反冲洗，如停机超过10小时/d，开机出水会产生色度和异味。整体操作极为不易，且给物业人员带来很大麻烦。
曝气法：曝气装置较易操作，但因该法对水体藻类与悬浮污染物无明显控制作用，需要专职人员对水面藻类进行打捞清理，操作较为繁复，同时需定期对水体进行更换，才可保持水质清洁，此法在运行阶段操作较为繁复，将消耗大量人力与财力。
HDP直接净化法：设备操作较易进行，运行时间可根据季节变换与水质情况进行控制，对于人力物力没有较高需求。
四 投资
循环过滤法：因该法需保证一定的循环周期，故需安放大量水泵和过滤设备，同时要进行土建施工，前期投资成本较高。后期设备运行阶段，水体循环耗电量大，维修与更换过滤设备费用高昂。
曝气法：需安装数台曝气装置，前期投资不高，但该法不能无法保持水体清洁，需定期对水面藻类进行清理打捞和和换水，财力和人力将有较大消耗。
HDP直接净化法：需根据水体情况安装一体设备与微生物载体，无需土建施工，前期投资成本相对不高。后期运行阶段，因该法采用低耗能装置，耗电量小，且无需人工操作。相比之下，为性价比较高的一种景观水体治理方法。
综合以上各方面比较，较之循环过滤法与曝气法，HDP直接净化法存在较大优势，治理效果显著，对景观水体存在的主要问题，如水体流动性差，混浊，色度高，藻类泛滥，池底黑臭等都可较快解决。同时，无土建施工，无机房管网，不影响水面景观，能防止或延缓水面结冰，保护驳岸。后期运行操作简便，费用较低。相比之下，为性价比较高的一种景观水体治理方法。