人工濕地是指基于自然濕地模擬的人工構(gòu)建,可控制和工程化的濕地系統(tǒng)。其設(shè)計和構(gòu)建是通過將天然濕地生態(tài)系統(tǒng)中的物理,化學(xué)和微生物作用進(jìn)行優(yōu)化組合來進(jìn)行污水處理的。使用土壤和填料(例如Zeolite等)在具有一定長寬比和底部坡度的凹陷處形成填充床,以便污水在填充床的縫隙中或在床表面上流動并在床的表面上種植植物。并且,水生植物具有良好的性能,較高的成活率,較強的耐水性,相對較長的生長周期,良好的視覺外觀及較大的經(jīng)濟(jì)價值(例如蘆葦,草叢等),形成了獨特的動植物生態(tài)系統(tǒng)。

人工濕地具有獨特而復(fù)雜的凈化機制,其可以利用復(fù)雜的底物,微生物和植物生態(tài)系統(tǒng),通過過濾,吸附,共沉淀,離子交換,植物吸收和微生物分解等環(huán)節(jié)來整合物理,化學(xué)和生物學(xué)的三重作用來去除污水中的有害物質(zhì),同時通過養(yǎng)分和水的循環(huán)實現(xiàn)污水的長期循環(huán)。

李冰,張紹秀和肖在良等人通過試驗證明,將人工濕地廢水處理工藝分為:地表流工藝;水處理工藝。其中,地下地下流動過程;垂直流濕地過程根據(jù)污水在濕地河床中的流動方式進(jìn)行。表面流濕地:廢水流過最接近自然濕地的填料表面。大部分有機物的去除是通過植物水下莖和莖上生長的生物膜完成的。這樣的濕地系統(tǒng)不能充分利用填充物和植物系統(tǒng)來進(jìn)行過濾,為了衛(wèi)生環(huán)境條件較差,因此使用頻率較低。地下流濕地:該系統(tǒng)填料下面會大量滲水,因此可以充分利用填料表面的生物膜和植物根系等功能處理廢水,并且衛(wèi)生條件良好,是濕地目前正在研究和應(yīng)用的主流系統(tǒng)。垂直流濕地:該系統(tǒng)的水流結(jié)合了以上兩種方法的特點,但施工要求高,容易滋生蚊蟲和蒼蠅。

環(huán)境學(xué)家于露木分析了人工濕地的兩年運行情況,發(fā)現(xiàn)氨氮和COD的平均去除率在69%以上。巴琪,趙珂,包慶華等進(jìn)行了兩階段人工濕地處理有機質(zhì)的效果研究。結(jié)果表明,一級人工濕地的有機負(fù)荷率為5.52?11.7gCOD/(m2·d),COD去除率大于60%。二級人工濕地有機負(fù)荷率為5.87?8.7gCOD/(m2·d),COD去除率大于70%,總?cè)コ蚀笥?0%。一級人工濕地的NH4N負(fù)載率為0.25?0.94gNH4N/(m2·d),NH4N去除率大于60%。二級人工濕地的NH4N負(fù)載率為0.68?0.83gNH4N/(m2·d),NH4N去除率大于70%,總?cè)コ蚀笥?2%,因此值得推廣與使用。