人工湿地脱氮除磷机理及其研究进展_李志杰

第32卷第4期2012年4月

工业水处理

IndustrialWaterTreatment

Vol．32No．4Apr.，2012

专论与综述

人工湿地脱氮除磷机理及其研究进展

李志杰1，孙井梅1，刘宝山2

（1.天津大学环境科学与工程学院，天津300072；2.中海油天津化工研究设计院，天津300131）

［摘要］人工湿地作为一种投资少、能耗低的水处理系统，被广泛应用于各种水处理之中，与传统的处理工艺相比有较好的稳定性和生态效果。在人工湿地系统中，基质、水生植物和微生物对污染物的去除有着重要的影响。综述了人工湿地脱氮除磷的机理，讨论了基质、水生植物、微生物及进水条件对系统处理效果的影响，提出了当前人工湿地研究中存在的问题和提高人工湿地脱氮除磷能力的措施。

［关键词］脱氮除磷；人工湿地；污水处理［中图分类号］X703.1

［文献标识码］A

［文章编号］1005-829X（2012）04-0001-05

Mechanismsofdenitrificationanddephosphorizationby

constructedwetlandanditsresearchprogress

LiZhijie1，SunJingmei1，LiuBaoshan2

（1.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；

2.CNOOCTianjinChemicalResearch&DesignInstitute，Tianjin300131，China）

Abstract：Theconstructedwetland，asalow-paymentandlower-powerwatertreatmentsystem，haswidelybeenusedinvarioustypesofwatertreatment.Comparedwithtraditionaltreatmentprocesses，ithasbetterstabilityandecologicaleffects.Inthissystem，substrate，aquaticplants，andmicrobeshaveimportantinfluencesontheremovalofpollutants.Themechanismsofdenitrificationanddephosphorizationbyusingconstructedwetlandaresummarized.Theeffectsofsubstrate，aquaticplants，microbesandinfluentwaterconditionsonthetreatmenteffectivenessbyusingthissystemarediscussed.Currentproblemsexistingintheresearchofconstructedwetlandsystemandthecountermeasuresforimprovingthedenitrificationanddephosphorizationcapacitiesarebroughtforward.Keywords：denitrificationanddephosphorization；constructedwetland；sewagetreatment

人工湿地是20世纪70年代新兴的一种污水处理方式，其利用基质、水生植物和微生物之间的相互作用，通过过滤、吸附、共沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等方式来实现对废水中有害物质的去除，同时通过营养物质和水分的循环，实现对水的净化〔1-3〕。近年来，人工湿地以其投资费用低，建设、运行成本低，处理过程能耗低，处理效果稳定，景观效应良好等优点多被用于改善景观水体水质之中〔4-5〕。人工湿地还具有强大的生态功能，包括生物多样性保护、水源净化及保护与供给、气候调节、野生资源开发以及生态环境科学研究等诸多方面〔6-7〕。

硝化作用，植物的吸收，基质的吸附、过滤、沉淀等途径去除。其中氨化、硝化与反硝化作用是去除氮的主要途径，其基本条件是湿地中存在大量的氨化菌、硝化菌、反硝化菌和适当的湿地土壤环境条件〔8-10〕。

氨氮可被植物直接摄取，合成植物蛋白质与有机氮后，再通过植物的收割从湿地系统中除去。湿地植物根毛的输氧及传递特性，使根系周围连续呈现好氧、缺氧及厌氧状态，相当于许多串联或并联的处理单元，使硝化和反硝化作用可以在湿地系统中同时进行〔11-14〕。

基质是人工湿地不可缺少的组成部分，它为人工湿地中微生物的生长提供稳定的依附表面，为水生植物提供生长载体和营养物质，同时，基质本身对污水净化也有重要的作用。

1.1

人工湿地脱氮的机理及其主要影响因素

脱氮机理

人工湿地中的氮通过微生物的氨化、硝化与反

［基金项目］国家水体污染控制与治理科技重大专项（2008ZX07314-004）；国家自然科学基金项目（50708063）