隨著(zhù)時(shí)間的發(fā)展，人工濕地處理技術(shù)日臻完善與成熟，效率高、成本低的巨大優(yōu)勢讓人工濕地的應用范圍不斷擴大，最初，人工濕地主要應用于生活污水的深度處理，現在，在各類(lèi)工業(yè)廢水的處理中也有廣泛的應用。自然濕地局限性明顯，難以長(cháng)期超負荷運行處理高濃度廢水，人工濕地通過(guò)人為設計、人工控制，具有強大的生態(tài)修復能力，在處理降解污染物方面優(yōu)勢明顯。
工業(yè)廢水體量大、差異性大，所以處理不同類(lèi)型工業(yè)廢水，就需要考慮不同廢水的特性。雖然人工濕地可以在基質(zhì)選擇、結構設計等方面進(jìn)行優(yōu)化調整，但對于一些特定污染物去除機理的研究并不夠透徹。這些限制條件也影響了其在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。
1、工業(yè)廢水的來(lái)源及特征
隨著(zhù)工業(yè)產(chǎn)業(yè)多樣化，工業(yè)廢水呈現出多樣化，主要來(lái)源有化學(xué)工業(yè)、醫藥行業(yè)、金屬冶煉行業(yè)、皮革工業(yè)、紡織及石油工業(yè)等領(lǐng)域，各行各業(yè)排出的廢水成分各異，因此，工業(yè)廢水的處理在技術(shù)上沒(méi)有千篇一律的簡(jiǎn)單途徑。廢水中所含的細菌、重金屬及其他難降解有機物給廢水處理帶來(lái)不少困擾。具體見(jiàn)表1：
由表1可知，每個(gè)行業(yè)產(chǎn)生的廢水具有不同的特點(diǎn)，后期處理過(guò)程需要妥善安排，有些可以混合處理，有些則必須單獨進(jìn)行處理。污水處理難度隨污水性質(zhì)不同而不盡相同。
2、人工濕地對不同工業(yè)廢水的處理效果
隨著(zhù)國內外研究人員對人工濕地處理工業(yè)廢水的機理和結構進(jìn)行不斷研究改進(jìn)，通過(guò)實(shí)驗室試驗和自然環(huán)境下中試及大型工程實(shí)例等研究人工濕地對不同工業(yè)廢水的處理成效。
2.1 造紙印刷業(yè)廢水
在造紙印刷行業(yè)，其廢水產(chǎn)量大，COD、BOD含量高，懸浮物濃度高，除此之外，經(jīng)常伴有甲醇等揮發(fā)性有機物。KadlecRH等研究發(fā)現，人工濕地對揮發(fā)性物質(zhì)有較好的去除效果，其BOD5去除率接近80%，氨氮去除率高達95%。
2.2 化工行業(yè)廢水
化工行業(yè)排出的廢水成分極其復雜，符合一定條件的廢水可利用人工濕地進(jìn)行降解處理。HaberlR等研究發(fā)現，對于難降解有機物濃度不高的廢水，人工濕地的出力效果極佳�？刂扑νＡ魰r(shí)間2.4cm/d時(shí)，對苯胺和三硝基苯的去除率高達99%，硝基苯去除率也達到98%，去除效果明顯。
2.3 紡織業(yè)廢水
色度高，是紡織業(yè)廢水的一大特性，同時(shí)，pH波動(dòng)大，最低可達2左右，最高可達12。并且染料種類(lèi)多樣，化學(xué)性質(zhì)復雜，具有一定的毒性。KNIGHT,R.L等發(fā)現人工濕地對懸浮物(SS)的去除率高達88%，色度去除率高達90%，經(jīng)過(guò)人工濕地處理，水質(zhì)中BOD5、COD等指標明顯下降，水質(zhì)提升較快。
2.4 糖類(lèi)、酒精、飲料制造業(yè)廢水
生活中酒因釀造工藝不同分為白酒、啤酒、葡萄酒三大類(lèi)、因工藝的不同，產(chǎn)生的廢水具有不同的性質(zhì)，總體而言，有機物含量高，發(fā)酵過(guò)程導致pH較低。國外在相關(guān)廢水的處理中有廣泛研究。BilloreSK等研究發(fā)現，控制水力停留時(shí)間在3h左右，人工濕地對糖類(lèi)、酒精、飲料制造業(yè)廢水中氨氮的去除率可達到90%以上，對廢水中BOD5的去除率也高達95%以上。
2.5 鋼鐵工業(yè)廢水
鋼鐵工業(yè)，其行業(yè)的特殊性導致產(chǎn)生的廢水含有重金屬，一般先采用物理化學(xué)方法進(jìn)行一級處理，再利用人工濕地深度處理達到降低重金屬濃度的目的。而且較低濃度的進(jìn)水可以有效避免整個(gè)系統受到破壞。HuangXF等在利用人工濕地去除鐵錳的研究中發(fā)現，水力負荷取1.8cm/d、濕地面積為91m2時(shí)，人工濕地對Fe的去除率高達94%，Mn的去除率達到了81%，氨氮和COD的去除率也達到了77%。人工濕地可以有效去除廢水中的重金屬離子。
2.6 馬鈴薯生產(chǎn)廢水
馬鈴薯汁水是利用馬鈴薯生產(chǎn)淀粉階段的副產(chǎn)物，其中大約30%的成分屬于蛋白質(zhì)，中國西部地區是馬鈴薯生產(chǎn)重要地區。國外對馬鈴薯廢水的回收一般采用絮凝法，但其產(chǎn)物外觀(guān)顏色深沉，口感不好，最終用作飼料的制備。利用人工濕地系統處理馬鈴薯廢水這種有機物含量高的廢水，廢水中有機物經(jīng)過(guò)生物吸收和微生物降解去除，研究發(fā)現，人工濕地對馬鈴薯廢水中有機物的去除效率可達85%以上。
3、人工濕地處理廢水的發(fā)展趨勢
人工濕地特點(diǎn)鮮明，在處理廢水方面具有極大優(yōu)勢，結合自身的特點(diǎn)，該技術(shù)發(fā)展趨勢可以概括為以下幾方面。
3.1 濕地植物和填料的優(yōu)化與篩選
填料基質(zhì)的選擇，直接決定了人工濕地在處理廢水能力的大小，特別對一些含有高濃度金屬離子和高含鹽量的廢水處理，篩選具有高金屬富集性能、強度高、比表面積適宜的填料尤為重要，不但強化了反應強度和生物富集量，對污染物的吸附和降解效果也更為有效。
3.2 符合復合濕地的研發(fā)應用
所謂復合，主要體現在發(fā)揮人工濕地對污染物凈化功能的同時(shí)實(shí)現與傳統處理工藝的結合。將已經(jīng)發(fā)展成熟的人工濕地形式進(jìn)行不同形式的組合，在最大化處理廢水的同時(shí)，還可以展現濕地景觀(guān)美化環(huán)境。與傳統生化處理的結合，可以?xún)?yōu)化進(jìn)水復合，減小占地面積，增加處理量，讓人工濕地在工業(yè)廢水處理上發(fā)揮更好的作用。
3.3 強化濕地生物技術(shù)研究
廢水來(lái)源廣泛，所包含物質(zhì)多樣，針對某些難降解的物質(zhì)，開(kāi)發(fā)出專(zhuān)一性的生物群體，引入人工濕地降解系統進(jìn)行廢水處理，可以大大提高人工濕地在廢水處理中的應用范圍。
3.4 完善濕地理論機制
人工濕地雖然已經(jīng)有了長(cháng)足發(fā)展，但有些有毒有害物質(zhì)的去除機理依然不夠完善，導致部分廢水處理效率低下。因此，濕地系統理論機理的完善和相應數學(xué)模型的建立，是人工濕地進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵，只有完善相關(guān)的理論研究，才能為人工濕地處理廢水提供科學(xué)的依據。
3.5 運行維護方面的改善
濕地對廢水的處理能力因規模不同具而不同，且濕地的凈化能力和其發(fā)育息息相關(guān)，同時(shí)自身產(chǎn)生的廢棄物若沒(méi)有相應的處理，會(huì )大大降低濕地的處理能力和效率。因此，建立一套完善的運行維護制度對于人工濕地可持續運行至關(guān)重要。不但可以增加濕地處理效率，還可以節省部分經(jīng)濟投入。
4、結論
利用人工濕地進(jìn)行廢水處理，是目前廢水處理方向研究的重點(diǎn)。結合人工濕地本身的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)科學(xué)合理的方式改善處理效果和優(yōu)化布局，將環(huán)境治理與污水處理有機結合。人工濕地今后一定會(huì )有廣闊的發(fā)展空間。(來(lái)源：昆明市規劃設計研究院)
