淺析水平流人工濕地處理農(nóng)村生活污水的應(yīng)用

盧貫?zāi)?馮 聰

（中山市環(huán)境監(jiān)測 廣東中山 528400）

1 引言

農(nóng)村生活污水主要來源于日常生活所排放的用水，如洗衣服污水、洗澡污水、廚房用水、廁所及其沖洗水等，污染物包括大量的有機(jī)污染物、氮和磷等營養(yǎng)性污染物，但重金屬和有毒有害物質(zhì)非常少[1]。由于管網(wǎng)的不完善，農(nóng)村生活污水一般沒有系統(tǒng)收集處置，會大面積污染地下水和江河湖泊等自然水體，影響到農(nóng)村居民的生活環(huán)境和身心健康[2]。污水具有不連續(xù)排放，不集中排放，波動性大水質(zhì)不均勻和污水量小等特點(diǎn)，需要一種具有基建費(fèi)用低，處理效果穩(wěn)定等特點(diǎn)的處理工藝。

2 HFCW去除機(jī)理

HFCW由一個或幾個基質(zhì)填充床組成，床底有防滲層，防止污染地下水。污水通過基質(zhì)間空隙慢慢滲漏到整個基質(zhì)層內(nèi)，基質(zhì)周圍的微生物群落、植物根系對污染物產(chǎn)生生物作用及基質(zhì)截留吸附作用，在一定的溫度和處理容量下，經(jīng)過一段時間后被凈化。

人工濕地對有機(jī)污染物的去除是由于人工濕地植物的吸收利用、基質(zhì)的吸附及濕地內(nèi)填料上微生物膜生物作用的結(jié)果。去除的有機(jī)污染物可以分為可溶解性有機(jī)污染物和難可溶解性有機(jī)污染物?？扇芙庑缘挠袡C(jī)物通過植物吸收、轉(zhuǎn)化，微生物降解，基質(zhì)吸附等過程去除，難溶解性的有機(jī)物先主要通過微生物一系列生物反應(yīng)轉(zhuǎn)化為可溶解性有機(jī)物再去除。人工濕地對氮的去除主要包括揮發(fā)、氨化、硝化/反硝化、植物吸收和基質(zhì)吸附等途徑[3]。人工濕地對磷的去除是微生物對磷化合物的新陳代謝作用而把磷富集在微生物內(nèi)、植物的吸收以及基質(zhì)的物理化學(xué)反應(yīng)共同作用的結(jié)果。污水進(jìn)入濕地系統(tǒng)時，懸浮物去除主要由于自身的重力沉降、填料的截留和生長在根系和填料表面的生物群落的吸附、絮凝共同作用完成。

3 現(xiàn)場中試實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)

本文對X村生活污水采用HFCW模式進(jìn)行了為期一年的跟蹤監(jiān)測，每月對污水中CODcr、NH3-N、TP和SS采樣分析一次，通過研究HFCW對污染物去除效率，分析HFCW推廣應(yīng)用的可行性。本項(xiàng)目人工濕地基質(zhì)采用礫石，底部為鵝卵石，上層為河沙、土壤，選擇美人蕉、蘆葦和香蒲作為濕地植物，混合搭配。

進(jìn)水COD濃度全年最大為256mg/L，最低為155mg/L，進(jìn)水濃度相對比較穩(wěn)定，COD出水濃度最低為27mg/L，最高為62mg/L，出水平均COD濃度為42.6mg/L。9月COD去除率最高為89.9%，12月去除率最低，為72%。3-9月的平均COD去除率為86.1%，1，2，10-12月的平均COD去除率為75.9%。造成這種現(xiàn)象的原因可能是該段時間內(nèi)，溫度較低，微生物活性相對較低。

進(jìn)水NH3-N濃度全年最大為28.6mg/L，最低為16.5mg/L，進(jìn)水濃度相對比較穩(wěn)定，NH3-N出水濃度最低為2.3mg/L，最高為7.0mg/L，出水平均NH3-N濃度為4.82mg/L。3月NH3-N去除率最高為89.1%，10月去除率最低為70%。1-3月NH3-N去除率逐漸升高，可能是由于前期微生物經(jīng)過一個階段的運(yùn)行過后，逐漸增多，配合基質(zhì)的吸附作用，在3月份處理效率達(dá)到頂峰，而持續(xù)運(yùn)行一段時間后，基質(zhì)吸附作用降低，最終維持在一個相對穩(wěn)定的水平。

進(jìn)水TP濃度全年最大為2.76mg/L，最低濃度為為1.07mg/L，波動相對較大，平均進(jìn)水濃度為1.93mg/L，TP出水濃度最低為0.1mg/L，最高為0.51mg/L，而且超過0.5mg/L僅在8月發(fā)生過一次，其他時間均低于0.5mg/L，出水的年均TP濃度為0.34mg/L。2月TP去除率最高為94.1%，11月去除率最低，為75.9%。分析其原因，可能是由于前期基質(zhì)的吸附未飽和，出現(xiàn)微生物、植物、基質(zhì)吸附的協(xié)同作用，而后期則去除率趨于平穩(wěn)，基本維持在80%左右。

進(jìn)水SS濃度全年最大為147mg/L，最低濃度為為125mg/L，進(jìn)水濃度波動相對較小，SS出水濃度最低為9.8mg/L，最高為23.8mg/L，出水的年均SS濃度為18.1mg/L。5月SS去除率最高，為92.1%，1月去除率最低，為82.8%。1月去除率最低可能是因?yàn)榍捌谙到y(tǒng)剛運(yùn)行，微生物等較少，HFCW系統(tǒng)的孔隙相對較大，且植物生長初期，植物根系不發(fā)達(dá)，故而截留作用小。

結(jié)語

HFCW工程技術(shù)簡單可行，原材料簡單，工藝處理效果穩(wěn)定，出水CODcr、NH3-N、TP和SS等濃度都能夠達(dá)到《廣東省水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級指標(biāo)，具有較強(qiáng)的推廣可行性。

參與文獻(xiàn)

[1]王中華,項(xiàng)學(xué)敏,周集體.人工濕地污水處理技術(shù)及其在我國中小城鎮(zhèn)的應(yīng)用[J].工業(yè)水處理,2009,29(12):1-4.

[2]劉俊民,余新曉.水文與水資源學(xué)[M].北京:中國林業(yè)出版社,1999:10-11.

[3]晏再生,王世和.基質(zhì)對于人工濕地凈化磷素潛能的探討[J].生態(tài)環(huán)境,2007,16(2):661-666.