| 垂直潜流人工湿地中污水从湿地表面纵向流向填料床的底部，床体处于不饱和状态，氧气可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统，其脱氮能力高于水平潜流湿地，但对有机物的去除能力不如水平潜流人工湿地系统，控制相对复杂，夏季有蚊蝇孳生的现象。
水平潜流人工湿地是目前国际上应用较多的一种湿地处理系统，欧洲、澳大利亚和南非等地，大多采用的是潜流型人工湿地。
人工湿地最大的缺陷是占地面积大和冬季处理效果不佳。白浪河两侧有充裕的可利用的土地，且处理对象为雨季污水，不存在冬天处理效果差的问题，综合各种人工湿地的处理效果、对环境的影响程度、投资和管理等多方面的因素，本工程采用水平潜流人工湿地；
3.3人工湿地净化污水的原理
人工湿地对污水的净化作用包括：填料表面生长的生物膜对有机物的生物降解作用；丰富的植物根系对营养物质的吸收和吸附作用；表层土和填料的过滤作用。
不溶性有机物通过在湿地填料中的沉积、过滤作用可以很快地被截留，进而被填料上生长的微生物分解或利用；可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及厌氧、好氧生物代谢而被分解去除。
氮的去除包括基质微生物和植物微生物的生物降解、氨氮挥发和植物吸收共同作用的结果。由于人工湿地植物根毛的输氧，根区附近湿地依次出现好氧、缺氧和厌氧状态，为自养型好氧微生物亚硝化菌、硝化菌和异氧型微生物反硝化菌的存在提供了条件，使要求好氧条件的硝化反应和要求厌氧的反硝化反应得以同时完成，因此人工湿地比一般污水处理系统具有更强的氮处理效率。
人工湿地对磷的去除是植物吸收、微生物去除及物理化学作用三方面共同作用的结果。废水中的无机磷在植物吸收及同化作用下可称为植物的ATP、DNA及RNA等有机成分，通过植物的收割而去除。
3.4设计进出水水质
综合考虑降雨频率、湿地运行、占地面积和投资，最终确定分5天处理，日处理水量则为Q=56000 m3/d。
预处理站进出水水质如表3所示。
表 3 进出水水质
污染物指标
COD
BOD5
SS
TN
TP
进水（mg/l）
140
70
180
30
3
出水（mg/l）
60
20
20
20
1
污染物去除率
57.1%
71.4%
88.9%
33.3%
66.6%
4 人工湿地设计
4.1 湿地尺寸
设计潜流人工湿地BOD负荷为100kgBOD5/m3·d，水力停留时间1.12d。
由于白浪河河道断面的限制，设计潜流型人工湿地共116座，占地22.4公顷，东西两侧各58座，总长为1950 m，单池尺寸见表4。
表4 人工湿地单池尺寸
数目
尺寸（m）
河岸东侧
河岸西侧
河岸东侧
河岸西侧
32
32
40m×50m×1.1
40m×50m×1.1
16
16
40m×50m×1.1
40m×50m×1.1
10
10
40m×40m×1.1
40m×40m×1.1
4.2 填料设计
填料为砾石和泥砂，分为三层，总厚度为800mm，见表5。
表5 人工湿地填料粒径与厚度
填料
粒径（mm）
厚（mm）
底层砾石
8~16
200
中层砾石
5~10
400
上层泥砂混合土壤
0.5~5
200
4.3 植物设计
湿地植物采用当地常见的芦苇，种植密度为1~3株/m2。
芦苇为禾本科、芦苇属、多年生水生或湿生的高大草本植物，其地下茎发达，自生能力强，蔓延比较快，适应各类土壤；耐盐碱，又耐酸，且抗涝。生长于池沼、河岸、河溪边多水地区，常形成苇塘。世界各地均有生长，在我国则广布，其中以东北、内蒙古、新疆以及华北平原等地，都有大面积集中分布，目前白浪河下游河床上就长有大量野生芦苇。
在潍坊地区，芦苇发芽期为4月上旬，展叶期5月初，生长期4月上旬至7月下旬，孕穗期7月下旬至8月上旬，抽穗期8月上旬到下旬，开花期8月下旬至9月上旬，种子成熟期10月上旬，落叶期10月底以后，可保证雨季对污水的净化作用。
5 湿地运行与维护
5.1 预处理
进入湿地的污水需进行沉淀处理，保证直径大于125μm 的微粒去除率达到95 %，以防止湿地堵塞。
5.2 人工湿地的监测与控制
监测内容除了包括进出水水质、水位和生物状况指标，还应对进出水口流量进行监测。通过调整进水量，改变水力停留时间和污染负荷等使系统处于一个正常运行的状况。
5.3 水位、水量控制
水位控制和流量调整不仅影响处理系统的水力停留时间，还会影响大气中氧向水中的扩散。应保证：
当系统接纳最大设计流量时，进水端不能出现雍水现象，防止出现地表流；
当系统接纳最小设计流量时，进水端不能出现填料床面的淹没现象，防止出现地表流；
床中水面浸没植物根系的深度应尽可能均匀。
5.4 植物管理
为防止杂草的大量生长，每年春季植物发芽阶段对湿地进行淹水，防止一些旱生杂草的生长。待植物生长良好后，恢复正常水位。
在植物生长高峰季节收割植物有利于去除系统中的氮，秋季及时收割植物可以促进来年植物的生长。
植物收割后，应及时清理湿地上残留的植物碎屑。
在植物生长期间，要注意防止病虫害。
5.5 进出水装置的维护
对进出水装置要进行周期性的检查，并对流量进行校正。
定期去除容易堵塞出水管道的残渣。
定期用高压水枪对埋在填料中的进出水管道进行冲洗。
5.6 启动运行
初期，栽种芦苇后尽快充水。水位控制在地面下25mm左右。按设计流量运行3个月后，将水位降低至距床底0.2m处，以促进芦苇根系向深部发展。待根系成熟，深入到床底后，将水位调节至地表下0.2m处开始正常运行。
人工湿地系统从启动到成熟一般需要1年左右时间。
5.7 日常运行与维护
植物生长季节每个月排空湿地1次，然后立即提高湿地水位，将氧气吸入湿地，有助于增加湿地的含氧量。
植物的收获不是必要的，然而去除死亡植被可以让春季新生长的植株更有活力。
5.8 非汛期湿地管理方案
旱季和冬季定期引白浪河河水流过湿地，保持微生物的基本营养和保证湿地植物生长期的生长及其冬季植物根系的湿度 。时间以不少于每周开启一次补充水量为宜。
三、结论
综上，白浪河两岸敷设截流管涵，并且通过下游雨水调蓄+人工湿地处理工艺对河流污水和初期雨水的处理，可以有效改善白浪河的水质情况，使白浪河的水体达到国家景观环境用水V类水体标准，成为潍坊市一道亮丽的景观。
四、参考文献
[1] 给排水设计手册第五册，P1-52；
[2] 室外给排水设计规范，GB50014-2006，P19-34；
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