人工湿地处理造纸废水的应用前景

1人工湿地应用背景

人工湿地技术是国际上近30年发展起来的一种废水处理新技术，自1974年第一个人工湿地污水处理的系统在西德建成以来，这方面的研究在世界范围内得到了迅速发展。制浆造纸废水成分复杂，有机物含量高，处理非常困难，采用常规的化学+生化处理的方法，不仅难以使处理的废水达到排放标准，而且处理成本高，一般的中小型企业，难以承担高昂的处理费用，导致一些企业偷排污水，造成严重的污染事故。人工湿地污水处理系统具有低投资、低运行费、低能耗、不需要复杂的维护、污染物质去除率较高的特点。因此，在一些地域广阔、滩涂较多的地方，可以因地制宜地建立人工湿地或利用现有的湿地，利用湿地系统的水草、芦苇等水生植物的生命活动代谢作用、地表系统自然净化功能、土地吸收和吸附作用等因素，对经隔栅、絮凝等初步处理或二级生物处理后的废水作深度处理，使之达到国家规定的排放标准。在新西兰人工湿地作为废水深度处理技术已被广泛采用，目前新西兰大约有80个人工湿地系统在使用，有些小规模的人工湿地已使用了近30年。

2　人工湿地处理造纸废水的原理

湿地是自然环境中自净能力很强的区域之一，它利用处于水陆交接相的复杂生态体系，由水、永久性或间歇性处于水饱和状态下的基质以及水生生物组成，它具有较大的活性与较高的生产能力。人工湿地是由人工优化模拟湿地系统而建造的具有自然生态系统综合降解净化功能，且可人为监督控制的处理系统。人工湿地对造纸废水具有独特而复杂的净化机理，它能利用基质—微生物—植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过共沉、过滤、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对造纸废水的高效净化，同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长并使其增产，实现废水的资源化和无害化。人工湿地系统成熟后,湿地表面和植物根系中生长了大量的微生物，形成生物膜，经过隔栅、絮凝初步处理或二级生物处理后的造纸废水流经人工湿地系统时，大量的悬浮固体被填料和植物根系截留并沉积在基质中，其它污染物则通过生物降解和植物吸收等作用而被去除，通过定期更换和收割栽种在湿地床填料中的植物，最终使污染物从湿地系统中得到去除。

3人工湿地类型和特点

目前在国内外主要研究的人工湿地有：自由表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地三种。选用人工湿地类型时，应根据污水的水质和各个地方的实际情况来定。下面分别介绍三种湿地的处理原理及各自的特点。

4人工湿地处理造纸废水的优势和存在的问题

人工湿地污水处理系统具有出水水质稳定，对有机物、N和P去除能力强，基建运行费用低，易于维护，耐冲击负荷强，适于处理间歇排放的污水，并具有美学价值等优点，但也还存在一些有待进一步解决的问题。