隨著工業(yè)的發(fā)展，水污染的加劇，水環(huán)境保護(hù)的任務(wù)也越來越艱巨。人工濕地處理工藝作為一種自然生物處理方法，利用閑置鹽堿地，具有投資少、運(yùn)行管理簡單、費(fèi)用低，處理后出水水質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)。污水直接資源化可利用凈水溝進(jìn)行淡水養(yǎng)殖，水生植物種植，能獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。在環(huán)境領(lǐng)域，人工濕地處理污水的研究與應(yīng)用越來越廣泛，在污水沿一定方向流動的過程中，主要里利用濕地的自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解，來實(shí)現(xiàn)對污水的高效凈化。

人工濕地的凈化機(jī)理

1、填料、植物和微生物在人工濕地系統(tǒng)中的作用

(1)填料

人工濕地中的填料又稱濾料、基質(zhì)，一般由土壤、細(xì)沙、粗砂、礫石、碎瓦片或灰渣等構(gòu)成。填料不僅為植物和微生物提供生長介質(zhì)，還通過沉淀、過濾和吸附等作用直接去除污染物。

(2)植物

濕地中生長的植物通常稱為濕地植物，包括挺水植物、沉水植物和浮水植物。大型挺水植物在人工濕地系統(tǒng)中主要起固定窗體表面、提供良好的過濾條件、防止?jié)竦乇挥倌嘤偃瑸槲⑸锾峁┝己玫母鶇^(qū)環(huán)境以及冬季運(yùn)行支承冰面的作用。人工濕地中的植物一般應(yīng)具有處理性能好、成活率高、抗水能力強(qiáng)等特點(diǎn)，且具有一定的美學(xué)和經(jīng)濟(jì)價值。

(3)微生物

微生物是人工濕地凈化污水不可缺少的重要組成部分。隨著污水不斷進(jìn)入人工濕地系統(tǒng)，某些微生物的數(shù)量將隨之逐漸增加，并隨季節(jié)和作物生長情況呈規(guī)律性變化。人工濕地系統(tǒng)中的微生物主要去除污水中的有機(jī)物質(zhì)和氨氮，某些難降解的有機(jī)物質(zhì)和有毒物質(zhì)可以通過微生物自身的變異，達(dá)到吸收和分解這些有機(jī)物質(zhì)和有毒物質(zhì)的目的。

2、人工濕地系統(tǒng)凈化污水的作用機(jī)理

(1)懸浮物的去除

通過過濾和沉淀，污水中可沉降性污染物被快速截留去除，而懸浮性固體則通過微生物生長、濕地介質(zhì)表面吸附等機(jī)理去除，懸浮固體出水值一般低于l0mg/L。

(2)有機(jī)物的去除

污水中的有機(jī)物包括顆粒性有機(jī)物和溶解性有機(jī)物。顆粒性有機(jī)物通過沉淀和過濾可迅速去除，而溶解性有機(jī)物則同過微生物作用降解。微生物降解有機(jī)物又可分為好氧降解和厭氧降解。

(3)氮的去除

濕地系統(tǒng)中的氮的去除分三部分：微生物轉(zhuǎn)化、植物吸收和介質(zhì)吸收。

(4)磷的去除

污水中多以無機(jī)磷形式存在，人工濕地主要靠土壤或介質(zhì)吸附、植物吸收和沉淀儲存作為除磷主要機(jī)理。

(5)金屬的去除

主要去除機(jī)理為離子交換、植物吸收、化學(xué)沉淀和微生物氧化后的沉淀。