Page 127 - 海河堤防建设及中小河流治理

第五章 中小河流生态治理技术

第三节 人工湿地构建技术

一、人工湿地技术概述

（一）人工湿地的组成与分类
1. 人工湿地的组成
构成人工湿地的三个要素是湿地中透水的填料基质、适宜的湿地植物以及微

生物群。污水经过三者的协同作用，以沉淀、吸附、植物吸收转化、微生物分解
等途径达到净化水质的目的。
（1）基质

有研究发现大部分污染物的去除都在人工湿地的基质中进行。基质，也就是
填料，主要作用有：①为水生植物提供生长条件及支撑；②提供微生物附着生长
的场所；③作为各类离子以及各种化合物化学反应的平台；④拦截、吸附水中杂
质及部分污染物。目前主流的基质填料有土壤、砂、石灰石、沸石、砾石、炉渣、

灰岩等，也是目前中国人工湿地主要的填料来源，但在过去 10 年，对基质的种
类研究一直在进行，新出现的一些基质如牡蛎壳、建筑垃圾、轮胎碎片、生物炭、
滤网、聚乙烯塑料、钢渣、稻草等，也在去除污染物上发挥一定的作用。基质物

化特性的不同在实际选用上需加以斟酌，如含钙、铁、铝的基质（如矿渣、石灰
石、铝泥等）在除磷（P）元素方面具有较好的性能，而高炉渣在去除 N、P（氮、
磷）污染物方面有较好的性能，泥炭则对五日生化需氧量（BOD5）、悬浮物（SS）
含量高的污水处理效果较好。此外基质的孔隙率、粒径大小不同对微生物挂膜有

一定影响，一般情况粒径越小比表面积越大，膜附着面积越大，处理效果越好，
但过小的粒径会一定程度上影响水力传导，造成短流或堵塞现象，通常所用到的
基质粒径为 5~18mm，在不同的使用场景下所选择的粒径大小会有所不同。为解

决可能出现的堵塞，通常可通过预沉淀、不同粒径大小的基质组合布设、合理选
择进水有机负荷、冲洗、加药生化处理等方法缓解堵塞情况。
（2）水生植物

人工湿地所常用的植物主要分为挺水植物、沉水植物以及浮水植物。湿地植
物在人工湿地中担任重要的角色，其主要作用为：①吸附污水中 N、P 等元素，
富集污水中重金属等有害物质；②植物根区为好氧微生物提供氧气，并为其提供

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