小型垂直流人工濕地處理農(nóng)村生活污水的研究

摘要：文章從農(nóng)村生活污水處理的角度入手，以小型垂直流人工濕地處理技術(shù)作為著眼點(diǎn)，分析了小型垂直流人工濕地處理系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，研究了該系統(tǒng)處理農(nóng)村生活污水的效果與價(jià)值，望引起各方關(guān)注。

關(guān)鍵詞：垂直流 人工濕度 農(nóng)村 生活污水 結(jié)構(gòu) 效果

XX市區(qū)農(nóng)村共有住戶(hù)125戶(hù)，總?cè)丝跒?10人。現(xiàn)階段相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料數(shù)據(jù)顯示，按照人均日排水量120.0L的定額標(biāo)準(zhǔn)，該區(qū)域內(nèi)的總排水量為61.2t。本區(qū)域所產(chǎn)生的生活污水源采取的處理模式為：不通過(guò)特殊處理直接排放，排放區(qū)域較為隨意。在這一處理模式下，生活污水對(duì)地表水體結(jié)構(gòu)以及水質(zhì)產(chǎn)生了相當(dāng)不良的影響，同時(shí)也對(duì)整個(gè)地下水環(huán)境造成了極為嚴(yán)重的威脅，長(zhǎng)此以往也將導(dǎo)致農(nóng)村居民的生活環(huán)境受到不良影響。從這一角度上來(lái)說(shuō)，為了改變這一現(xiàn)狀，XX市政府以該村作為試點(diǎn)研究對(duì)象，擬通過(guò)建設(shè)小型垂直流人工濕地處理系統(tǒng)的方式，在雨污分流的基礎(chǔ)之上，管網(wǎng)收集雨水直接排放，污水流進(jìn)化糞池后進(jìn)入人工濕地系統(tǒng)中進(jìn)行處理。在這一技術(shù)方案下能夠使農(nóng)村居民的生活環(huán)境得到有效改善?，F(xiàn)針對(duì)小型垂直流人工濕地系統(tǒng)在其中所發(fā)揮的重要價(jià)值進(jìn)行分析與研究。

1 工程概況分析

本工程設(shè)計(jì)處理水量為70.0m3/d，進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)以及生活污水常規(guī)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)確定，出水水質(zhì)按照我國(guó)現(xiàn)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。

為滿(mǎn)足本區(qū)域農(nóng)村生活污水的處理效果，要求建設(shè)小型垂直流人工濕地處理系統(tǒng)。本區(qū)整個(gè)污水處理工藝占地面積為0.15hm2，整體工藝流程概括為：農(nóng)村生活污水在經(jīng)過(guò)化糞池處理以后進(jìn)入污水收集管網(wǎng)內(nèi)部，參與到污水處理系統(tǒng)反應(yīng)過(guò)程當(dāng)中。污水處理期間，首先進(jìn)入格柵池，在此環(huán)節(jié)中去除大量的懸浮物以及漂浮物雜質(zhì)。然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池當(dāng)中，對(duì)污水水質(zhì)與水量進(jìn)行合理調(diào)控，出水在經(jīng)過(guò)沉淀池處理后進(jìn)一步去除污水中的顆粒沉淀物。經(jīng)過(guò)以上反應(yīng)后流入垂直流人工濕地處理系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行處理，出水妥善消毒后可滿(mǎn)足外排標(biāo)準(zhǔn)。

2 小型垂直流人工濕地系統(tǒng)建設(shè)要點(diǎn)分析

結(jié)合我國(guó)在生活污水處理領(lǐng)域的現(xiàn)狀來(lái)看，人工濕地系統(tǒng)的主要構(gòu)成基質(zhì)包括以下幾個(gè)方面：其一為碎石，其二為土壤，其三為粗砂，其四為砂粒，其五為煤渣，其六為多孔介質(zhì)，其七為工業(yè)廢氣物，其八為硅灰石。結(jié)合區(qū)域內(nèi)生活污水的具體特性，對(duì)基質(zhì)構(gòu)成進(jìn)行靈活選擇，能夠使本區(qū)域內(nèi)的植物以及微生物生長(zhǎng)提供必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及表面依附載體。同時(shí)，從人工濕地系統(tǒng)的角度上來(lái)說(shuō)，在流經(jīng)污水期間，基質(zhì)可以對(duì)污水中存在的各種污染物進(jìn)行吸收、吸附、沉積、以及過(guò)濾處理，以達(dá)到良好的處理效果。對(duì)于本工程中所構(gòu)建的小型垂直流人工濕地處理系統(tǒng)而言，對(duì)應(yīng)的建設(shè)要點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：

①床體結(jié)構(gòu)建設(shè)要點(diǎn)：本區(qū)域內(nèi)所建設(shè)的小型垂直流人工濕地系統(tǒng)總長(zhǎng)度為43.2m，總寬度為23.8m，建設(shè)總面積為1028.0m2。床體結(jié)構(gòu)設(shè)置方案為：2*獨(dú)立床體，以并列方式構(gòu)成，每個(gè)單元獨(dú)立面積為514.0m2。系統(tǒng)中床體結(jié)構(gòu)最底層為排水層，排水層結(jié)構(gòu)厚度為0.2m，使用原材料為礫石（礫石粒徑取值以30.0mm作為控制標(biāo)準(zhǔn)，均勻鋪設(shè)基礎(chǔ)之上形成），礫石以上為粗砂層（粗砂層粒徑取值以20.0mm作為控制標(biāo)準(zhǔn)，鋪設(shè)厚度為1.0m），粗砂層以上為細(xì)砂層（細(xì)砂層厚度取值以20.0mm作為控制標(biāo)準(zhǔn)，鋪設(shè)厚度為1.0m）。處于對(duì)冬季低溫下基層保溫因素的考量，細(xì)砂層以上鋪設(shè)0.3m厚度的草炭土。保溫層上方鋪設(shè)厚度為0.2m的營(yíng)養(yǎng)土，覆蓋植被為蘆葦，蘆葦植株密度控制為每平方米20株標(biāo)準(zhǔn)。

②布水方式建設(shè)要點(diǎn)：對(duì)于垂直性人工濕地處理系統(tǒng)而言，所流入的生活污水經(jīng)過(guò)使地表面縱向流入填料底部，由此導(dǎo)致人工濕地系統(tǒng)床體處于不飽和狀態(tài)下，氧分會(huì)通過(guò)大氣擴(kuò)散或者是植物傳輸?shù)耐緩竭M(jìn)入人工濕地處理系統(tǒng)內(nèi)部。整個(gè)系統(tǒng)的硝化能力明顯優(yōu)于一般意義上的水平潛流濕地系統(tǒng)，因而對(duì)于氮含量較高的農(nóng)村生活污水而言，具有相當(dāng)確切的適應(yīng)性?xún)?yōu)勢(shì)。

在建設(shè)小型垂直流人工濕地處理系統(tǒng)期間，處于對(duì)冬季低溫保溫要求的考量，在布水方式上選擇采用穿孔管布水系統(tǒng)，設(shè)置上下兩層布水管，第一層布水管位于保溫層下方，使用閥門(mén)進(jìn)行控制，第二層布水管則位于保溫層上方，每層布水管網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行。在冬季低溫狀態(tài)下，特別是霜凍期間，閥門(mén)控制下使用保溫層下方布水管網(wǎng)，而在環(huán)境溫度正常的情況下，則可以依賴(lài)于閥門(mén)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)上層布水管網(wǎng)的應(yīng)用。

③保溫措施建設(shè)要點(diǎn)：對(duì)于農(nóng)村小型垂直流人工濕地處理系統(tǒng)而言，在冬季寒冷地區(qū)應(yīng)當(dāng)采取的保溫防護(hù)措施為：空氣層覆蓋人工濕地處理系統(tǒng)，但這一措施下的保溫效果不夠理想，且區(qū)域性保溫性能有一定的失衡問(wèn)題。而有關(guān)工程實(shí)踐中指出：選擇草炭土，即經(jīng)過(guò)碳化處理的蘆葦屑，將其作用于保溫層施工，按照0.2m的單位厚度進(jìn)行鋪設(shè)，能夠使保溫效果達(dá)到理想狀態(tài)。在本文所研究的小型垂直流人工濕地處理系統(tǒng)當(dāng)中，在砂層基礎(chǔ)之上，鋪設(shè)經(jīng)過(guò)碳化處理的草炭灰，鋪設(shè)厚度為0.3m。同時(shí)，在低溫狀態(tài)下，為了進(jìn)一步強(qiáng)化整個(gè)系統(tǒng)的保溫效果，在對(duì)表面濕地作物進(jìn)行收割以后，使用蘆葦秸稈覆蓋人工濕地處理系統(tǒng)表面，以確保保溫效果達(dá)到均衡理想的狀態(tài)。

④防滲措施建設(shè)要點(diǎn)：對(duì)于人工濕地處理系統(tǒng)而言，在其對(duì)生活污水進(jìn)行處理的過(guò)程當(dāng)中，最主要的目標(biāo)在于避免處理中的生活污水對(duì)地下水造成污染或其他的不良影響。從這一角度上來(lái)說(shuō)，還需要在構(gòu)建小型垂直流人工處理系統(tǒng)期間，重視對(duì)地下區(qū)域的防滲設(shè)計(jì)工作。為了確保防滲設(shè)計(jì)的效果可靠，要求將對(duì)防滲材料的選擇作為重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。具體的防滲措施為：第一，在人工濕地處理系統(tǒng)基礎(chǔ)平整環(huán)節(jié)作業(yè)實(shí)施期間，盡量減少基層平整對(duì)原土層產(chǎn)生的擾動(dòng)與影響；第二，人工濕地周邊與底部作為防滲處理工作，使用復(fù)合土工膜作為濕地防滲膜，防滲膜厚度為1.0mm，同時(shí)，需要在防滲膜上、下部區(qū)域分別敷設(shè)細(xì)河沙，鋪設(shè)厚度為50.0mm，以達(dá)到保護(hù)防滲材料以及防滲層性能穩(wěn)定的重要目的。

3 農(nóng)村生活污水處理效果分析

在本小型垂直流人工濕地處理系統(tǒng)投入農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)以后，表現(xiàn)出了相當(dāng)確切的環(huán)境效益，可以明顯降低CODCr的排放量，銨態(tài)氮排放量、磷排放量，由此使得農(nóng)村生活污水外排中的水體污染問(wèn)題得到明顯的控制。由于整個(gè)處理系統(tǒng)運(yùn)行后，農(nóng)村生活污水的排放更加的規(guī)范，杜絕了傳統(tǒng)意義上生活污水隨意排放的問(wèn)題，在改善農(nóng)村生活環(huán)境方面有相當(dāng)重要的價(jià)值。與此同時(shí)，整個(gè)垂直流人工濕地處理系統(tǒng)規(guī)模較小，工程建設(shè)階段總投資較小，年運(yùn)行費(fèi)用較小，廢水處理費(fèi)用較小，故而認(rèn)為其除具有質(zhì)量可靠的優(yōu)勢(shì)以外，經(jīng)濟(jì)效益同樣突出，具有較高的可行性。

4 結(jié)束語(yǔ)

大量的研究數(shù)據(jù)顯示：人工濕地在降解能力以及污染物轉(zhuǎn)化能力方面具有相當(dāng)確切的優(yōu)勢(shì)，在凈化污水，實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)再利用方面發(fā)揮著重要價(jià)值。當(dāng)前，生態(tài)污水處理技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中，人工濕地技術(shù)的重要性不容忽視，該技術(shù)綜合優(yōu)勢(shì)確切，投資較小，操作穩(wěn)定，管理階段，運(yùn)行維護(hù)便捷，能夠在凈化污水的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的合理美化，特別是對(duì)于農(nóng)村中小型污水處理工程而言，具有相當(dāng)突出的實(shí)用性以及適用性?xún)?yōu)勢(shì)。文章重點(diǎn)圍繞小型垂直流人工濕地在處理農(nóng)村生活污水中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了探討與分析，望引起各方重視與關(guān)注。

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