刘 茜

（安徽职业技术学院，安徽 合肥 230001）

微生态滤床水环境生态修复技术

刘 茜

（安徽职业技术学院，安徽 合肥 230001）

微生态滤床水环境生态修复技术具有治理效果好、设计和实施简单、运行维护方便以及投资小等特点。是未来一段时期内应该广泛使用的一种水环境治理技术。

微生态滤床；水环境；修复技术

国家近些年来工农业和城市建设的发展，产生的大量的污染物质对生态环境造成了严重的破坏，其中水环境的污染最为严重。随着政府部门不断加强环境治理的投入力度、人们环境保护意识的不断提高，加强对城市、农村以及河道、湖泊的水质修复和生态环境修复，成为环境治理中的重要和深层次内容。

1 微生态滤床技术介绍

1.1 微生态滤床的概念

微生态滤床是利用植物-基质-微生物这一复合生态系统中物理、化学和生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解，实现对废水的高效净化，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，实现废水的资源化与无害化。原水在流经该系统时，各种污染物在微生物转化、细菌分解、氧化、还原、吸收、挥发、蒸腾和沉淀等多重作用下发生分离或转化[1]。

1.2 微生态滤床技术原理和设计参数

微生态滤床由介质层和湿地植物两大系统组成，利用这两大系统共同营造的生态系统，综合物理、化学、生物三种放大功效，使污水处理功效达到最大化。介质层分多层铺设，视所需处理污水性质不同而有变化，每一层介质层的介质粒径配合比、组成成分、厚度和它的污水处理能力的关系，都涉及到许多土力学的知识，如孔隙率、渗透系数、水饱和度、颗粒间作用力等，这是环境工程与土力学原理相互结合、相互渗透的一门新学科—环境土力工程学。

介质层由不同介质按特定配比混合组成，介质不仅过滤固体物、固定由细菌引起的薄膜，而且通过表面的吸附和氧化作用提高对污染物的去除。介质层由上至下分为好氧区、兼氧区、厌氧区，为好氧微生物、厌氧微生物提供生长和工作环境。其中好氧微生物所需氧气通过湿地的漫渗（42%）、折渗（46%）、湿地植物的光合作用（12%）提供。湿地植物有黄菖蒲、伞叶花、美人蕉、香蒲、再力花、芦苇等，这些湿地植物事先经过培育，使其根系更适应恶劣的污水环境，而且针对污水、景观水处理的具体不同要求，有各自不同的适合种植的种类及配比。

微生态滤床系统作为系统设计，主要设计参数有：滤床基质原料的配选、孔隙率、水力停留时间、表面有机负荷、表面水力负荷、处理单元长宽及其比例、进出水构筑物、隔板装置和防渗材料、景观水生植物配置、水体循环净化周期等。针对各关键参数建立反应器模型，将进入到微生态滤床的污染物降解和分解，最终转化为营养原料被植物吸收和转移[2]。

2 微生态滤床的分类及技术优点

2.1 微生态滤床的分类

按照水流方向，可以将微生态滤床分为水平潜流微生态滤床和垂直潜流微生态滤床，其中水平潜流微生态滤床对污染水体具有的水力负荷、污染负荷大的情况，能其能充分利用整个系统的协同作用，对BOD5（生化需氧量）、CODCr（重铬酸盐指数）、SS（悬浮物质）、细菌及重金属等污染指标的去除效果好，但是控制相对复杂。垂直潜流生态滤床，其氧气可通过大气扩散和植物根茎叶的传输进入床体，其硝化能力高于前者，在实际中可用于处理氨氮含量较高的污染水质，其缺点在于对有机物去除能力不如水平潜流人工湿地系统，如果选择的介质不当会造成堵塞[3-4]。

2.2 微生态滤床的技术优点

首先，低成本、低投资。投资和建造成本为国内常规技术和设备的二分之一。人工湿地技术基本上不需要机电设备，日常维护上的工作主要为清理渠道和管理作物，以及由个别专业人员作定期检查，因此其运营费用是传统处理工艺的十分之一，甚至更低。

其次，水体净化效果好。物理、化学及生物的三重作用放大湿地的水体净化能力。人工湿地技术可以高效的降解水体中的污染物，不仅能去除常规污染物，而且对营养物质磷和氮等具有明显的处理效果。污水处理的水质优于国家污水综合排放标准，达到中水回用标准，处理后的水可以作为景观水前期注入水和后期补充水、绿化浇灌用水、冲洗厕所、清洗街道等，节约水资源，符合国家倡导的可持续发展的原则。

再次，水体处理量灵活。人工湿地可以根据景观水体量的大小及其出水水质的要求进行量体设计建造，可大可小，因地制宜。景观配合度较高：由于有多种植物可供选用，占地面积及其形状亦可灵活设计，可灵活配合整体景观设计，成为景观中的一部分。所有材料皆来之大自然，没有二次污染。

最后，建造灵活、因地制宜。微生态滤床临靠景观水体建造，形状位置可根据现场景观需要进行设计建设。运用自然的方式来净化水体，使景观水体保持常年的清澈。设计时统筹安排取水点、进水点以及相应的设备，可以效去除水面和水体的悬浮物，有效保持水面的清洁。原本封闭、不流动的景观水体被强制性地流动起来，循环净化、循环流动，景观水体生生不息。

3 结论

微生态滤床水环境生态修复技术的构建，从开始设计到进入环境系统，其功效为改善水体质量的重要设备，因地制宜的设计，使这种修复技术逐渐成为保护水体环境的一个基础构件存在，并且对环境的影响逐年减小，其自身的净化功能和修复机制却越来越稳定增强，重要的是，其对环境负荷变化的冲击具有更优秀的调节能力，对保持水生态系统健康稳定具有领先性和示范意义。

在设计施工中，尽可能的在现有的设施和条件下实施，同景观设计理念完美结合，创造了绿色高效的水资源生态系统。城市与农村的水环境修复，可以将获取的水源使用比率最大化，达到节水和节能的要求[5]。

微生态滤床水环境生态修复技术还原了一个自然生态体系的同时，也做出符合自然规律设计和建设施工。特别是在以后的城市建设和治理的过程中，对紧缺的城市水资源进行充分有效利用，这样的生态修复技术必将具有广阔的前景。

[1]李明媚.微生态滤床在雨水利用暨景观水处理中的应用研究[J].环境工程设计,2015(6):141-146

[2]王惠权.微生态滤床系统在地表水生态治理上的应用[J].北京农业,2015(7):114-115.

[3]杨永坤,李开明,胡和平,等.复合生态滤床和光催化技术在景观法理中的应用[J].中国给水排水,2008,24(6):63-66.

[4]黄德峰.人工湿地净化富营养化景观水的效果及机理研究[D].同济大学,2007.

[5]张军,周期,等.表面流人工湿地中氮磷的去除机理[J].生态环境,2004,13 (1):98-101.

Water environment ecological restoration technology of micro ecological filter bed

LIU Qian
(Anhui vocational and technical college,HeFei AnHui 230001)

Water environment ecological restoration technology has the characteristics of good control effect,simple design and implementation,convenient operation and maintenance,small investment and so on.It is a kind of water environment treatment technology that should be used widely in the future.

Micro ecological filter bed; Water environment; Remediation technology

：A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.062

1672–7304(2016)01–0133–02

安徽省教育厅支持2016年度安徽省高校自然科学研究项目(项目编号：KJ2016A389)。

（责任编辑：吴 芳）

刘茜（1982-），女，安徽合肥人，讲师，研究方向：建筑工程。