地面积及地形限制，达不到长宽比要求，可以通过一定的工程措施如设置挡墙、挡板等来人为改变水流路径，延长停留时间，防止短流。人工湿地的设计面积根据拟处理的水量确定，包括常规的污水的水量和汇流区域内的暴雨径流量。 3) 湿地床结构
湿地床的构型对湿地系统的水力状况有着重要影响，构型参数包括长宽比、坡度、深度等。据工程经验，人工湿地系统的坡度宜为0.5%~1%，长宽比应大于2，深度的波动范围为0.2~1.2m。
人工湿地设计时应尽量采用重力流的布水方式，以保证排水顺畅，节省能源。另外，湿地的出水口应设计为可调的，以便使整个湿地床体的水位可以人为调控。
人工湿地的水力负荷根据污水量和湿地类型的不同差异比较大，一般来说潜流湿地的水力负荷大于表面流湿地的水力负荷。国内外人工湿地最常见的水力负荷为10~20cm·d-1，水力停留时间为0.5~7d。 4) 基质材料选择
人工湿地中各层基质的选择及填充厚度，基质的选择应因地制宜、就地取材，以减少人工湿地的造价，基质厚度应根据具体水质及现场条件确定，总基质床的厚度一般为1m左右。人工湿地系统多采用碎石、砂子、矿渣等基质材料作为填料。对于缺乏养分供给的基质或者孔隙过大不利于植物固定生长的基质，需在基质上方覆盖15~25 cm厚的土壤，作为植物生长的基质。
不同类型的基质对湿地的影响不同。中性基质对生物处理影响不大，但矿渣等偏碱性的基质则在一定程度上会影响微生物和植物的生长活动，因此，应用时需采用一定的预处理，如充分浸泡等措施。
基质对废水中磷和重金属离子的净化影响最大，含钙、铁、铝等成分的填料有利于离子交换。钙、镁等成分和污水中的磷、重金属相互作用形成沉淀；铁、铝等离子通过离子交换等作用将磷、重金属吸附于基质上。但随着时间的推移，基质对磷和重金属的吸附会达到饱和，湿地除磷和重金属能力便有明显下降。
在确定选择的基质材料种类后，还应确定基质的粒径，以调整湿地的水力传导率和孔隙率。一般来说，小粒径基质具有比表面积大、孔隙率小、植物根及根区的发展相协调、水流条件接近层流等优点。但目前人工湿地的基质一般倾向于选择较大粒径的介质，以便具有较大的空隙和好的水力传导，从而尽量克服湿地堵塞问题。
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5) 植被选择
湿地水生植物主要包括挺水植物、沉水植物和浮水植物。不同的区域，不同的生长环境，适宜生长的湿地植物种类是不同的。应选取处理性能好、成活率高、抗污能力强且具有一定美学和经济价值的水生植物。这些水生植物通常应具有下列特性：
(1) 能忍受较大变化范围内的水位、含盐量、温度和pH值；
(2) 在本地适应性好，最好是本土植物。植物种类一般 3~7种，其中至少3种
为优势物种；
(3) 对污染物具有较好的去除效果； (4) 成活率高，种苗易得，繁殖能力强； (5) 有广泛用途或经济价值高。
人工湿地中使用最多的水生植物为香蒲、芦苇和灯心草，这些植物都广泛存在并能忍受冰冻。不同种类的水生植物适宜生长的水深不同，香蒲在水深0.15 m的环境中生存占优势；灯心草为0.05~0.25 m；芦苇适宜生长在岸边和浅水区中，最深可生长于1.5m的深水区域。香蒲和灯心草的根系主要在0.3 m以内的区域，芦苇的根系达 0.6 m，宽叶香蒲则达到0.8 m。
在潜流型湿地中，一般选用芦苇和香蒲，它们较深的根系可扩大污水的处理空间。而对于处理暴雨径流污染为主的人工湿地，要求湿地植物有很强的适应能力，既能抗干旱又能耐湿，而且还应具有抗病灾和昆虫的能力，一般选用芦苇和藨草。 6) 水力状况
表流人工湿地水位一般为20~80cm，潜流人工湿地水位则一般保持在土壤表面下方10~30cm，并根据待处理的污水水量等情况进行调节。
需重点考虑造成湿地堵塞的各种影响因素。湿地堵塞多发生在系统床体前端25%左右的部分，造成堵塞的物质大部分为无机物，这表明污水中的颗粒物在湿地床中的沉淀是造成湿地堵塞的主要原因。此外，植物根系及其附着物等也是湿地堵塞的一大诱因。
3.6.4 施工事项
人工湿地在建设过程中涉及的建筑材料主要包括砖、水泥、砂子、碎石、土壤等。人工湿地的施工主要包括土方的挖掘、前处理系统的修建、土工防渗膜的
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铺装、布水管道的铺设、基质材料的填装、土壤的回填和植物的种植。在施工过程中要合理安排施工顺序，严格按照湿地设计中配水区、处理区和出水集水区中各种基质材料的粒径大小，分层进行施工，详情见人工湿地基质材料组成剖面图（图3-9）。
进水 水流方向 13土壤层 200mm 12粗砂层200mm 11碎石层100mm 10土工布 9砾石层100mm 8防渗层 i=2%出水
进水区 处理区 图 3-9 人工湿地基质材料组成剖面图
出水区
人工湿地表层一般种植喜阳的水生植物，因此应建设在能被阳光直射的空旷的地方。在山区或丘陵可建成多级呈阶梯状的人工湿地，采取多级跌水充氧，与植物复氧一起，共同为湿地补充溶解氧。
3.6.5 造价指标
综合国内外的研究实践经验，人工湿地的投资和运行费一般仅为传统的二级污水厂的1/10~1/2，具体的投资费用视地理位置，地质情况以及所采用的湿地基质而有差别。工程统计表明，表流人工湿地建设投资费用约150~400元/m2，潜流人工湿地建设投资费用约200~600元/ m2。
3.6.6 运行管理
人工湿地的维护包括三个主要方面：水生植物的重新种植、杂草的去除和沉积物的挖掘。当水生植物不适应生活环境时，需调整植物的种类，并重新种植。植物种类的调整需要变换水位。如果水位低于理想高度，可调整出水装置；杂草的过度生长也给湿地植物的生长带来了许多问题。在春天，杂草比湿地植物生长的早，遮住了阳光，阻碍了水生植株幼苗的生长。杂草的去除将会增强湿地的净
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化功能和经济价值。实践证明，人工湿地的植被种植完成以后，就开始建立良好的植物覆盖，并进行杂草控制是最理想的管理方式。在春季或夏季，建立植物床的前三个月，用高于床表面5cm的水深淹没可控制杂草的生长，当植物经过三个生长季节，就可以与杂草竞争。由于污水中含有大量的悬浮物，在湿地床的进水区易产生沉积物堆积，运行一段时间，需挖掘沉积物，以保持稳定的湿地水文水力及净化效果。
3.7 生态滤池
3.7.1 概述
生态滤池（如所示3-10）是利用人工填料形成的生物膜和水生植物形成的微型生态系统来进行污水净化的一种水处理技术。生态滤池中，颗粒物的过滤主要由填料完成，可溶性污染物则通过生物膜和水生植物根系去除。生态滤池的植物以挺水植物为主，本质上是一个微型人工湿地系统，属于生态工程措施。生态滤池通常与环境工程处理单元联合使用，对经过生物处理设施的出水进行深度处理。生态滤池进水需要先做预处理，以去除较大的颗粒物，避免填料层堵塞。
图3-10 生态滤池工程照片
生态滤池种植的植物可选取当地品种，如芦苇、香蒲、菖蒲等。根据周围环境也可进行植物组合或种植具有观赏性的水生花卉，或对构筑物作适当调整和装饰美化，使生态滤池在处理污水的同时还具有景观功能。
生态滤池的优点：投资费用省，运行时无能耗，运行费用很低，维护管理简便，水生植物可以美化环境，增加生物多样性。
生态滤池的不足：污染负荷低，占地面积大，设计不当容易堵塞，处理效果受季节影响，随着运行时间延长除磷能力逐渐下降。
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生态滤池的适用范围：尤其适用对于资金短缺、土地面积相对丰富的农村地区。在东南地区，生态滤池主要适用于单户或几户规模的分散型农村生活污水处理，以及深度除磷。
3.7.2 类型和结构
生态滤池根据平面布置的不同，可分为矩形式和半圆形式；水流方向上可采用上流式、下流式和水平流交错方式。
3.7.3 设计事项
图3-11为生态滤池的示意图。图中沉淀池设置在生态滤池的中间，由多个小室构成，各室的入水通过浮阀相通。各滤区的入水管有上、中、下三根管，每管可各设置一个阀门，根据运行需要开启，从而形成上流式、下流式和水平流交错的水流方向，提高处理效率。生态滤池也可设计为长方形，长宽比通常为2:1。填料砾石、粗砂和细砂为主，在表层可辅埋一层土壤供植物生长。如污水中污染物浓度较高，可提供足够的养料，也可不填充表层土壤。填料的顺序一般从下到上粒径逐渐减小，以维持水力通道畅通，底部砾石粒径以2~5mm为宜。填料的高度一般以50~80cm为宜，过浅植物根系会得不到充分生长。高于1m的填料高度，仅仅增加了滤池的容积，目前还没有证据表明可以增加处理效果。
图3-11 生态滤池设计图.
1.生态滤室，2.壤土层，3.炉渣层，4.细砂层，5卵石层，6.浮阀，7.沉淀池
3.7.4 施工事项
根据入水情况，生态滤池可修建为半地下或地上式，它的滤区高度相对较低，建筑要求较简单，一般可采用砖混结构。布水和集水系统都较简单，穿孔PVC管就可达到要求。布水区和集水区的填料一般宜采用粒径较大的砾石，以均匀分配水量，并防止滤区填料堵塞，常用砾石大小为60~100mm。为了提高磷的去除
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