人工湿地构建的理论与技术

人工湿地的构建是基于人工湿地对有机物、氮、磷的有效去除作用理论之上的。工程化的人工湿地系统是近些年出现的一种新型的水处理技术，其去除污染物的范围较为广泛，包括有机物、氮、磷、悬浮物、微量元素、病原体等。其净化机理十分复杂，综合了物理、化学和生物的三种作用，供给湿地床除污需要的氧气； 同时由发达的植物根系及填料表面生长的生物膜的净化作用、填料床体的截留及植物对营养物质的吸收作用，实现对水体的净化。
人工湿地构建的理论：
❶人工湿地对有机物的去除。人工湿地对有机物有较强的处理能力。不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤可以很快从废水中截流下来，被微生物加以利用； 可溶性有机物可通过微生物的吸附及微生物的代谢过程被去除。废水中大部分有机物的最终归宿是被异养微生物转化为微生物细胞及二氧化碳和水。
❷人工湿地对氮的去除。废水中的氮主要通过植物吸收和微生物的硝化、反硝化作用被去除，其中植物吸收只能去除污水中小部分的氮，而污水中氮的去除主要是通过微生物的硝化、反硝化作用。人工湿地比传统活性污泥处理系统 （一般无法完成反硝化作用） 具有更强的氮处理能力。
❸人工湿地对磷的去除。人工湿地对磷的去除是植物吸收、微生物去除及物理化学作用三方面共同作用的结果。废水中无机磷在植物吸收及同化作用下可变成植物的有机成分，通过植物的收割而去除。物理、化学作用包括填料对磷的吸附及填料与磷酸根离子的化学反应。微生物对磷的去除包括其对磷的正常同化 （将磷纳入其分子组成） 和对磷的过量积累。其中，填料的物理、化学作用对于磷的去除贡献最大。
人工湿地构建的技术。湿地系统是在有一定长宽比和底面坡度的洼地中，由土壤和填料 （如砾石等） 混合组成的填料床。废水在床体的填料缝隙中流动或者在床体表面流动，并在床体表面种植具有性能好、成活率高、抗水性强、生命周期长、美观及具有经济价值的水生植物 (如芦苇、蒲草等)，形成一个独特的动植物生态系统，对废水进行处理，从而利用处理后的水源进行生产、生活，利用水生经济植物进行再生产，提高人们生活水平。无论是自然形成的人工湿地或是人工湿地，都是由以下五部分中的全部或部分组成： 具有各种透水性的基质、适合在饱和水和厌氧基质中生长的植物、水体 （在基质表面以下或以上流动的水）、好氧兼氧或厌氧微生物、无脊椎或脊椎动物。人工湿地面积可视情况而言，可在市郊结合部，也可在污水处理厂出水的附近建造。一些人工湿地属预处理型，在那些还不具备建造污水处理厂的城乡结合部建造人工湿地，将生活污水排入，利用所种植物对其进行处理，然后再排入自然水系，保护水体； 还有些湿地属于加强型，在污水处理厂附近建造人工湿地，将污水处理厂处理过的水引入，经过人工湿地的加强处理，提高水质，然后排入自然水系，作为补充水源。根据湿地中主要植物形式，人工湿地可分为浮游植物系统、挺水植物系统、沉水植物系统。其中沉水植物系统还处于实验室研究阶段，主要应用领域在于初级处理和二级处理后的精处理。浮游植物主要用于氮，磷去除和提高传统稳定塘效率。目前所指人工湿地系统都是挺水植物系统。挺水植物系统根据废水流经的方式，可分为表面流湿地、潜流湿地、立式流湿地。