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技术概论
1. 定义与分类
人工湿地是指用人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏隔水层，充填一定深度的基质层，种植水生植物，利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用使污水得到净化的系统。当池塘养殖污水进入人工湿地时，其污染物被床体吸附、过滤、分解而达到水质净化作用。 按照水体流动方式，人工湿地分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地以及由前面几种湿地混合搭配的组合式人工湿地或复合(式)人
工湿地。
(1)表面流型人工湿地指污水在人工湿地介质层表面流动，从池体进水端水平流向出水端的人工湿地。表面流湿地通常由一个或者几个池体或渠道组成，池体或渠道间设隔墙分隔，有时底部铺设防水材料以防止污水污染地下水。池中一般填有土壤、砂或其他适宜的介质供水生植物根系固定。表面流人工湿地主要依靠表层介质、植物根茎的拦截及其上的生物膜降解作用净化水。
(2)水平潜流型人工湿地指水面在填料表面以下，污水从人工湿地池体一端进入，水平流经人工湿地介质，通过介质的拦截、植物根部吸附及生物膜的降解等作用净化水体。污水从一端水平流过一个或多个填充基质的填料床，床底设防水层。动态秤
(3)垂直流型人工湿地指污水从人工湿地表面垂直流过人工湿地介质床而从底部排出，或从人工湿地底部进入垂直流向介质表层并排出，使污水得以净化的人工湿地。垂直流人工湿地分单向垂直流人工湿地和复合垂直流人工湿地两种。单向垂直流人工湿地一般采用间歇进水运行方式，复合垂直流型人工湿地一般采用连续进水运行方式。一次性手腕带
(4)组合式人工湿地或复合(式)人工湿地由多个同类型或不同类型的人工湿
地池体构成的池塘养殖调控系统，分为并联式、串联式、混合式等，组合方式需要根据池塘养殖的实际情况进行确定。
2. 人工湿地净化污水的基本原理
在人工湿地条件下，水产养殖废水中悬浮颗粒物主要靠物理沉淀与过滤作用去除；耗氧物质主要靠微生物吸附和代谢作用去除，代谢产物均为无害的稳定物质；氮、磷等营养盐主要利用植物吸收及生物脱氮的方法去除；可沉淀固体在湿地中主要靠重力沉降去除，通过颗粒间相互引力作用及植物根系的阻截作用使可沉降及可絮凝固体被阻截而去除。净化水机
对于养殖污水中主要富集的氮、磷元素的去除，主要是通过植物根部的吸收，再运输到茎叶部分，合成植物蛋白质等有机氮和植物所需要的有机磷等的方式，最后通过收割植物而使氮、磷等污染物从养殖污水和湿地系统中去除。
竹制品加工除了植物吸收以外, 在人工湿地系统中, 氮的最终去除主要是靠微生物的硝化和反硝化作用, 使含氮物质最终转变成N2，从污水中除去。在湿地中的植物根系部分形成一个局部的富氧环境，氨氮在亚硝化菌的作用下氧化成亚硝酸盐，亚硝酸盐不稳定，进一步在硝化细菌的作用下被氧化成硝酸盐，硝酸盐进一步在湿地的厌氧区又在反硝化细菌的作用下最终还原成N2。
磷的去除除了植物的直接吸收以外, 还有微生物作用以及物理、化学作用。与常规的污水除磷一样, 湿地中的聚磷菌在好氧条件下过量吸收污水中的磷，降低磷的含量。除此之外, 污水中的磷还可以通过植物根系以及填料的拦截、共沉淀作用而去除(填料中的钙、镁可以和磷作用形成共沉淀)。
此外，人工湿地对重金属的去除，主要是靠湿地填料以及植物的吸附、截流和共沉降作用。而重金属会对植物产生毒害作用, 但是有些植物吸收重金属后, 在植物体内能分泌一些络合物质与重金属鳌合而去掉重金属的毒性。
3.不同类型人工湿地的特点
(1)表面流湿地
表面流型人工湿地是一种污水在人工湿地介质层表面流动，依靠表层介质、植物根茎的拦截及其附着的生物膜的降解作用，使水净化的人工湿地(图1)。表面流湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点，但也有占地大，水力负荷小，净化能力有限，湿地中的O2来源于水面扩散与植物根系传输，系统运行受气候影响大，夏季易孳生蚊子、苍蝇等缺点。
图1：自由表面流人工湿地结构简图(a)平面图(b)剖面图
(2)潜流湿地
一般由两级湿地串联，处理单元并联组成，根据处理污染物的不同而填有不同介质，种植不同种类的净化植物，通过基质、植物和微生物的物理、化学及生物途径共同完成系统的净化，对BOD、COD、TSS、TP、TN、藻类、石油类等有显著的去除效果，不过潜流湿地还存在着控制相对复杂等问题。目前较为常用的潜流湿地分为垂直流和水平流两种。
①垂直流潜流式人工湿地
污水从人工湿地表面垂直流过人工湿地介质床而从底部排出，或从人工湿地底部进入垂直流向介质表层并排出，使养殖污水得以净化的人工湿地(图2)。垂直流人工湿地具有完整的布水、集水系统，其优点是占地面积小，处理效率高，整个系统可以建在地下，地上可以建成绿地和配合景观规划使用。
图2：垂直流潜流式人工湿地结构简图(a)平面图(b)剖面图
②水平流潜流式人工湿地
是一种水面在填料表面以下，污水从人工湿地池体一端进入，水平流经人工湿地介质，通过介质拦截、植物根部吸收及生物膜的降解作用，使水净化的人工湿地(图3)。
图3：水平流潜流式人工湿地结构简图(a)平面图(b)剖面图
(3)沟渠型人工湿地
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沟渠型湿地包括植物系统、介质系统、收集系统。主要对雨水等面源污染进行收集处理，通过过滤、吸附、生化作用达到净化雨水及污水的目的。沟渠型人工湿地是小流域水质治理、保护的有效手段。系统模式包括：
①浮水植物系统
以浮水植物为主，可通过光合作用由根系向水体放氧，通过植物吸收去除N、P及重金属等污染物。
②挺水植物系统
以挺水植物为主，植物根系发达，可通过根系向基质送氧，使基质中形成多个好氧、兼性厌氧、厌氧小区，利于多种微生物繁殖，便于污染物的多途径降解。
③沉水植物
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