人工濕地水處理技術(shù)是充分利用人工介質(zhì)中棲息的植物、微生物以及基質(zhì)所具有的物理、化學(xué)特性，通過(guò)過(guò)濾、吸附、離子交換、植物吸收和微生物分解等途徑來(lái)處理污水的，以此達(dá)到降解污染物、凈化水質(zhì)的目的。目前，人工濕地技術(shù)已廣泛應(yīng)用于點(diǎn)源污染的治理，并取得了較好的處理效果。袁林江等研究了復(fù)合垂直流人工濕地對(duì)廢水中COD 和氮的處理，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后對(duì)COD、氨氮和總氮的去除率均可達(dá)較高水平。近年來(lái)，也有人利用人工濕地治理非點(diǎn)源污染，且效果顯著。Peterjohn 和Correll研究以人工濕地作為農(nóng)田和水體之間的過(guò)渡帶，結(jié)果表明，50 m寬的沿岸植被緩沖帶能減少大部分氮和磷進(jìn)入地表水。巴西的Engenho 濕地對(duì)磷、硝酸鹽和氨的去除率均高于百分之五十。

三、討論

1、一體化人工濕地對(duì)COD、NH4+-N和TP 的凈化效果

利用人工濕地凈化菜地廢水，主要是通過(guò)濕地內(nèi)植物、基質(zhì)及微生物等的綜合作用對(duì)污染物加以去除，廢水中的有機(jī)物經(jīng)過(guò)基質(zhì)和植物根系截留之后，再經(jīng)過(guò)系統(tǒng)內(nèi)微生物的降解作用得以去除。從本實(shí)驗(yàn)看，一體化人工濕地對(duì)COD 凈化效果較好，去除率可達(dá)百分之五十六。本實(shí)驗(yàn)基質(zhì)主要為高爐渣、沸石等材料，由于其內(nèi)部孔隙較多，且表面具有較強(qiáng)的色散力，對(duì)廢水中氨氮、磷等污染物有較好的吸附作用；濕地種有水生植物，植物根系的分泌物及其輸氧作用，可為微生物生長(zhǎng)提供良好的環(huán)境條件，提高了氨氮和磷的去除效果。從本實(shí)驗(yàn)看，一體化人工濕地對(duì)TP、氨氮的去除率均達(dá)百分之七十九以上。濕地內(nèi)補(bǔ)充植物碳源，在其分解利用的過(guò)程中會(huì)釋放出有機(jī)物、氨氮和磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可能影響系統(tǒng)對(duì)廢水中COD、NH4+-N和TP 的去除。從本實(shí)驗(yàn)看，投加碳源量以1.62 kg·m³為宜，出水COD、NH4+-N和TP 平均濃度低于進(jìn)水，不會(huì)產(chǎn)生二次污染的問(wèn)題。

2、一體化人工濕地對(duì)TN 的凈化效果

人工濕地中的氮主要通過(guò)微生物的硝化、反硝化作用去除，本實(shí)驗(yàn)廢水取于收集菜地排水的水生植物塘，進(jìn)水有機(jī)物濃度較低，而當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物濃度較低時(shí)，微生物的反硝化作用會(huì)成為人工濕地氮去除的限制因素，因此需要補(bǔ)充碳源。有研究表明，通過(guò)向人工濕地補(bǔ)充蘆葦稈等植物碳源，TN 的去除率可提高至百分之六十以上。補(bǔ)充甘蔗葉作為植物碳源提高了人工濕地對(duì)TN 的去除效率，但碳源投加量并不是越大越好，隨著碳源投加量的增加，TN 平均去除率逐漸降低，出水TN 濃度逐漸升高，本實(shí)驗(yàn)碳源投加量以1.62 kg·m³為宜。

四、結(jié)論

1、垂直流-水平潛流一體化人工濕地對(duì)COD、NH4+-N和TP 有較好的去除效果，對(duì)COD、NH4+-N和TP 的平均去除率可達(dá)百分之五十六以上，COD、NH4+-N和TP 出水平均濃度分別為9.45、0.47 mg·L-1 和0.06 mg·L-1，均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。濕地內(nèi)補(bǔ)充植物碳源，在濕地運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)分解釋放有機(jī)物、氨氮和磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，增加了廢水中的污染物濃度，從本實(shí)驗(yàn)看，碳源投加量以1.62 kg·m³ 為宜，不會(huì)惡化出水COD、NH4+-N和TP 濃度。

2、不補(bǔ)充植物碳源時(shí)，濕地對(duì)TN 的平均去除率僅為百分之三十五，出水平均濃度為3.06 mg·L-1，出水水質(zhì)較差。補(bǔ)充植物碳源可以提高垂直流-水平潛流一體化人工濕地對(duì)TN 的去除效率。但補(bǔ)充植物碳源量不是越多越好，因?yàn)殡S著碳源投加量的增加，去除率逐漸降低，出水TN 平均濃度逐漸升高。本實(shí)驗(yàn)碳源投加量以1.62 kg·m³ 為宜，不僅TN 的平均去除率高，可達(dá)百分之八十，且出水總氮平均濃度降低至0.90 mg·L-1。