1、关于人工湿地在废水处理中的一些思考2015-10-31水博网运用人工湿地处理污水的最早历史可以可追溯到1903年仍然健在的英国约克郡Earby，这个被认为世界上第一个用于处理污水的人工湿地因其连续稳定运行而被广为人知。而人工湿地处理污水工艺在世界各地受到重视并被运用，还是在上世界七十年代德国学者Kickhuh提出根区法（The Root-Zone-Method）理论之后开始的。第一个完整的人工湿地试验始于1974年，是在德国的Othfrensen进行的。而我国是在“七五”期间开始人工湿地的研究，首例采用人工湿地处理污水的研究工作始于19881990年在北京昌平进行的自由水面流人工湿地。我国的人
2、工湿地经历了由引入到发展的过程。其建设的工艺和方法随着研究成果的不断推出而变得丰富，人工湿地的处理效能也得到不断的完善和提高。除了在理论研究上取得了较多的成果外，作为工程应用建设的人工湿地也得到了进一步的推广和发展，一些实用工程的建设和运行，为人工湿地的发展提供了经验性的参考。但是，由于目前我国的人工湿地建设最大的问题还是在于经验不足，缺乏长期运行系统的详细资料，我国人工湿地建设和应用的步伐相对缓慢，这与人工湿地的本身特性是分不开的，同时也与我国目前人工湿地建设和管理的体制有较大关系。有鉴于此，进行一些总结。人工湿地是一种有效的、好的方法。仅就生活污水而言人工湿地是最合理最经济的水处理方法。也
3、是对五千年来人们处理生活污水方法的一种延续和提升。但是任何事情都不是绝对的和一劳永逸的。好东西要设计好、建设好、管理好，最关键的是要用对地方，也就是使用条件，否则也枉然或成负担。人工湿地不能不管什么污水、不管多少污染物统统都投入其中要记清楚人工湿地不是污水坑。现在的人工湿地还需要科学的指导，还要不断的财力投入妄想建成后一劳永逸是不现实的。政府有责任和能力在人工湿地的管理中起到决定性的作用。从地域上看，在我国，南北跨越比较大，人工湿地的运行状况跟地域关系非常大。北方到冬天，人工湿地过冬非常困难，人工湿地一旦过不了冬，大量植物有机物在湿地腐败，很容易造成二次污染。而且二次污染的程度非常严重，基本上
4、是不可恢复的，除非将人工湿地重新拿翻填。据初步估算，1kgBOD在植物的光合作用下，至少可以合成30kg总碳(有机物)，在将植被收割清理后，水中的有机物才算是得到有效去除，但是一旦人工湿地生产出来的植被得不了有效收割和处理，其污染能力是巨大的。人工湿地不是低成本的处理工艺，在人力成本日益增长和土地资源日益紧张的今天，人工湿地已失去其优势了。之所以天然的湿地能够净化水体是在非常庞大的生态体系及生物链中完成的，天然湿地庞大完整的生态体系及生物链不是可以简简单单一个纯人工湿地就能模仿建成的，只有依附于原有保留的天然湿地，人工进行保护与扩大形成的半人工半天然湿地才真正具有污染处理优势。由此可以看出，人
5、工湿地适合于无霜期长、植物生长期长的小规模污水的处理。进入湿地前，根据不同的水质设置预处理，餐厨废水需要隔油，悬浮物高的需要沉淀，并不是生活污水直接往人工湿地里面丢。人工湿地的几种类型可以与生物塘等配合使用。人工湿地的设计有环保部刚出的规范人工湿地污水处理工程技术规范HJ 2005-2010，里面有进水水质要求、预处理要求。建设部2011年出台的小城镇污水处理建设标准中鼓励日排放量小于3000方的生活污水采用生物塘和人工湿地等自然处理工艺，并提出出水排放标准是城镇污水处理厂排放标准GB18918中的二级和三级标准（3000方以下是三级标准），这是适合小城镇实际情况的，自然处理法的优点就是投资低
6、、运行费用低、管理方便，并且景观效果好。若采用以机械设备为主导的处理工艺，这些小污水厂的运行成本一般都在0.8元/m3以上，是小城镇承受不起的，建成后其命运就是晒太阳。和其它污水处理设施一样，人工湿地建成后的管理是很重要的，日常管理包括植物补栽、固废清理、植物收割与处置、水位控制、填料更换等。在国外，日本多用表流湿地处理河水、湖水等污染水体，这样的案例有上千处，在欧美，分散型的小镇和居民区用潜流湿地来处理生活污水，这样的案例更多，效果是得到肯定的在我们国家，人工湿地研究和设计还不到20年的时间，日渐成熟，但还有很长的探索和改进空间，结合实际做人工湿地的研究、因地制宜的开展应用是非常有意义的，不
7、能一棍子打死。那么，现在人工湿地都存在些什么问题呢？首先，一个成功的人工湿地，对其的管理应该是方便的，人工湿地种植了很多固氮固磷的植物，草本植物的清理就是管理方向的重点，植物在生长过程中吸收富营养化污染物作为养分，在其整个生命周期是营养的生产者，吸收太阳能，通过光合作用制造营养，例如芦苇，这玩意儿到秋天就诗情画意的枯萎了如果不清理出来，那么，湿地水体营养化反而加剧，前期的污染物分解吸收工作白做；但如果清理，那么相应的人工组织、收割后的植物处理堆肥等，由谁来组织？谁来管理？经费谁提供？另一方面，中国现阶段采用人工湿地进行污水处理的地区污水进水基本上都是未经处理的原水（有的先经过一次简单的一级处理
8、），但是湿地一般只能用于处理经二级处理后的出水。因此可以想象得到，在湿地建成初期对污水的处理效果相当好，但是几年后人工湿地污染吸收到达一个饱和点时，不仅随新进入的污水不能得到有效的处理分解，大量枯萎的植物腐烂发臭，成为内部新增污染物，这时的人工湿地基本上就沦为一个摆设品，而吸附湿地里面的污染物将很有可能成为二次污染源，并招蚊惹蝇，对环境产生恶劣的影响，威胁周围居民的生活工作安全卫生。其次，人工湿地最大的问题防渗，目前很多的人工湿地，往地下水渗漏的不在少数。地下水系的污染是非常可怕的，其后果的严重性是不可估计的，毕竟地表下地层复杂，地下水流动极其缓慢，因此，地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以
9、治理的特点。地下水一旦受到污染，即使彻底消除其污染源，也需要十几年，甚至几十年才能使水质复原。至于要进行人工的地下含水层的更新，问题就更复杂了。有些地区人工湿地的周边，地下水污染严重，以至于用地下水喂猪都成问题再次，撇开农村这个特定环境，人工湿地在处理功能程度上还是值得借鉴的。但基本上人工湿地都修在乡下，而大部分的处理工艺哪一个不需要专人或者兼职管理？因为在农村，乡镇一级的政府在环境综合治理方面大多缺乏有效的措施，基本上没什么真正专业的管理人员；因为在农村，污水收集系统不够完善导致人工湿地的进水条件无法稳定；因为在农村，对各地的实际情况研究不全，技术资料不充分，对植物的选用、参数选择上都存在跟
10、风现象。这些最后导致了大多数人工湿地最后都逃不了衰草连天的结局当然这些跟政府部门的分工管理也有很大关系，但可以看出的是，要使人工湿地成为生活污水处理工艺中的成熟使用工艺还需要考虑多方面问题。从根本上来说，所谓的人工湿地就是一个低浓度污水处理厂，需要有专业的人去管理，对进水要求比较高，就全国正规的污水处理厂又有几个能运行的很好的，建的是湿地，到最后都成了臭水坑。人工湿地的成功，完工后的管理是重点，那么设计呢？以前，我认为，人工湿地后期的管理是工程成败的首重，现在我认为，人工湿地的概念设计亦是重中之重。接触过那么多的企业公司，在人工湿地上，真正有自己见解的，根本就没有；真正有自己研究成果的，也是没
11、有；真正做了研发的，没有；真正对人工湿地能做到深度理解的，完全没有；真正全盘抄袭的，全部都是。一些企业，随便参观个把例子工程回来就敢依葫芦画瓢，照猫画虎。殊不知，人工湿地的设计具有相当的针对性和唯一性，其流程设计，工艺组合，完全是根据现场环境，水质条件，达标要求等来“定制”的，其背后所深谙的机理，在没有弄明白之前，冒然上手，其结果，就是目前大多数人工湿地的种种问题堵塞、漫流、出水黑臭、气味四溢、淤泥沉淀严重。严谨的态度才是质量的保证，施工如是，设计更是如是。你的面积怎么计算出来的，你的去除率如何保证？是参看的资料还是有自己的实践？你的工艺如何组合？如何重复？填料级配怎么考虑？池床比率怎样才合适
12、？池床深度如何考虑？停留时间是传统的3-5d还是20-30h？什么条件下需要前处理，什么时候需要预处理，前处理预处理怎么设计？要不要曝气，曝气怎么做，设计在那个工艺段？植物怎么配置，植物根系深度如何考虑？什么工艺主要处理什么污染？什么措施保证持续运行？设计末页有管理建议么？有管理细则么？比起分析优点与成效，我更加看重批评的意见和建议。在人工湿地是与否之前，我选择是，因为我认为它是一个有意义的事情尽管它的现实非常遗憾。在一个浮躁的大背景下，没有学术态度，没有科研精神，一切以利益为重我所接触的很多公司，打着农村治理的名号，一个30方水的工程，能够收40万的费用，而在其施工完毕不到3个月，这个工程就
13、被废弃设计严重不合理，无法运行我们对其能期待有什么案例么？一个公司参观了某地成功的人工湿地项目，本着友好交流的态度，设计主持者给他们做了一些基本的介绍，而后这家公司所有的工程如出一辙只是，它的出水依然如是，表流漫过，植物稀疏，甚至一个工程完工到现在都长不起植物.能期待有什么经典案例么？在合适的、适用人工湿地的地方推广人工湿地，要因地制宜，而不是再向以前那样农业学大寨就全国各地都搞梯田，那是典型的教条主义。污水处理有很多方法，要根据需求，选择合适的、适宜的技术，从处理污水的角度去考虑问题，这样才能解决污染。总结上述所述，无外乎以下几点：1、人工湿地的建设占用耗费了大量的土地面积。这对于我国，尤其
14、是我国的中心城市而言，是其发展和推广应用开来的一个挚肘。在我国现行城市建设和规划发展的体制中，是不可能于城市中腾出一块较大的土地出来建设人工湿地的。2、人工湿地建设的开挖量大，对环境的影响较大。人工湿地建设大规模的土方开挖和固化池体建设，对区域内的生态环境存在着严重的影响。尤其是对工程建设区域的复耕具有非常重大而长远的影响。在我国目前的湿地建设和管理模式下，建设谨慎，发展缓慢。3、人工湿地的管理体制不完善。用一句话来形容是，人工湿地“建一个废一个，废一个死一个”，以至于人工湿地在建成后很多都成为了当地政府的一个累赘。这是由于我国目前现行的人工湿地管理制度所制约的。很多的人工湿地在建成后，即交付
15、当地政府进行管理（主要是乡镇或村组），而当地政府部门却拿不出一定的经费对其进行预算和管理，包括灌溉、植物残体收割、病虫防治、人工费用支付等，这就导致了人工湿地成为了一个包袱，丢不掉也甩不脱。4、人工湿地工程工艺的杂乱和不规范。人工湿地进入我国的时间虽不长，但其所形成的工艺类型却不少。由于理论研究所针对的污水类型不同，研究过程中的地理位置和影响环境不同，因而所形成的处理工艺也不尽相同，加之这门学科切入的时间较短，没有形成一个既定的规范和标准，这就给人工湿地工艺的甄选带来了很大的困挠。究竟选择何种工艺形式更加符合本区域的环境特征成为了建设者和决策者们需要慎重考虑的问题。实事是，很多决策者们单凭自己
16、的第一感觉和单一印象，甚至是个人的交情就可以确定某个研究者所制定的工艺方案为工程实施方案。这样做的结果无外乎两种，一是侥幸成功，二是功亏一篑。5、施工技术的落后。人工湿地污水处理技术作为一门学科，其有自己的施工技术规范，包括布水方式、填料选择、填料铺设、墙体的构建、防水层的建设等等。这些除了必要的技术规范外，还需要有较深的经验积累。然而我国目前从事人工湿地建设施工的队伍参差不齐，不要说施工经验，有些甚至是连施工图纸也是第一次见到。这样素质的施工队伍所建设的人工湿地可想而知了。6、人工湿地建设时的随意性较大。人工湿地建设时应秉承“具体情况具体分析的观点”，但实际在建设过程中，作为业主方的建设单位
17、却具有很高的决定权。为降低建设成本，常对工程的建设进行过分的干预，包括施工工艺的变更、工程工艺的增减、植物的配置以及工程材料的选择和应用等。这就导致了工程运行后存在着较大的漏洞和隐患。7、人工湿地管理技术的不完善。不同环境条件下的人工湿地系统管理方法不尽相同，由于目前我国人工湿地大都采取托付当地有关部门管理的方式，而管理人员的专业素质较低，因此，也就无从谈起良好的工程管理了。8、支持人工湿地建设的基础数据和研究资料太少。虽然国内从事人工湿地研究和建设的从业人员不乏其人，但由于其所形成的成果都是其花费了较大的投入所形成的知识产权，在我国现行知识产权体制尚不完善，知识产权意识淡薄的环境下，没有多少人愿意将各自的研究成果共享探讨。这也就导致了，我国人工湿地基础研究数据不仅量少，而且保守。人工湿地作为一门新兴的学科和应用技术，对于我国生态型社区的建设具有非常重要的意义和作用。有人说，人工湿地、湿地或者说环境治理的踟蹰不前，不是因为钱的问题，也不是因为技术的问题，而是因为在这个过程中所发生的利益分配不均而形成的问题。或者说这个说法有偏颇，但细细思考一下，又何尝不是呢？
