人工濕地技術(shù)處理農(nóng)村生活污水的策略分析

張小雄

摘 要 為改善農(nóng)村人居環(huán)境，加快新農(nóng)村建設(shè)步伐，農(nóng)村生活污水治理工作顯得尤為重要，分散居住的農(nóng)村通常采取低能耗分散式污水處理技術(shù)，人工濕地技術(shù)就是其中一種，按照污水流動(dòng)方式，人工濕地分為表面流、水平潛流、垂直潛流。為讓人工濕地技術(shù)發(fā)揮最大處理效果，可合理組合、優(yōu)化人工濕地的建設(shè)，并與其他治理工藝相聯(lián)合，從而不斷提高農(nóng)村生活污水處理效率。

關(guān)鍵詞 人工濕地技術(shù);農(nóng)村生活污水;處理策略

為了改善農(nóng)村人居環(huán)境，切實(shí)解決農(nóng)村生活污水隨意排放，治理滯后等問題，各地農(nóng)村正在因地制宜選擇適合自身?xiàng)l件的污水處理方式治理生活污水。人工濕地由于其工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)越來越廣泛地應(yīng)用于分散居住農(nóng)村的污水處理中。

1人工濕地技術(shù)的簡(jiǎn)述

（1）人工濕地概念。人工濕地是指人工筑成水池或溝槽，底面鋪設(shè)防滲水層，充填一定深度的基質(zhì)層，種植水生植物，將污水有控制地投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水在沿一定方向流動(dòng)的過程中，利用基質(zhì)、植物、微生物利的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用使污水得到凈化的一種技術(shù)。按照污水流動(dòng)方式，人工濕地分為表面流式、水平潛流式、垂直潛流式。

（2）工藝原理。人工濕地通過植物、基質(zhì)、微生物去凈化生活污水。基質(zhì)有著攔截吸附的作用，可以促使污水中的氮磷營(yíng)養(yǎng)物和有機(jī)物沉淀，并進(jìn)行連接。并且濕地中有著豐富植物根系，這就會(huì)形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以發(fā)揮攔截和吸收的作用，以消耗污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)植物也具備光合作用，進(jìn)而大大提高了濕地中的溶解氧的含量。另外，濕地中還有很多微生物，他們是生態(tài)圈中非常重要的分解者。通過這一系列的作用，可以很好地處理生活污水，達(dá)到凈化污水的作用[1]。

（3）人工濕地的作用類型。第一，去除SS：當(dāng)農(nóng)村生活污水流進(jìn)人工濕地系統(tǒng)中，系統(tǒng)含有的豐富生物群落可以通過絮凝和吸附的方式，將污水中的SS去除。如果生活污水中SS超過100mg/l，可以根據(jù)污水情況設(shè)置格柵、沉砂、沉淀等預(yù)處理，減少人工濕地少淤堵。第二，去除有機(jī)物：濕地系統(tǒng)里面豐富的微生物對(duì)于一些可溶性的有機(jī)物通過吸收轉(zhuǎn)化的方式進(jìn)行去除，對(duì)不可溶的有機(jī)物，一般使用填料沉降、過濾這種物理方式進(jìn)行去除。第三，去除磷：人工濕地中的微生物能以氧化分解的方式除磷;另外磷自身有重力下沉，植物根細(xì)對(duì)磷進(jìn)行攔截方式除磷;還可以人工濕地為基礎(chǔ)，采用化學(xué)方式去除磷，這時(shí)就要濕地基質(zhì)中鈣鐵鎂這類陽離子發(fā)揮作用，與磷產(chǎn)生離子交換，從而實(shí)現(xiàn)物理沉淀;除此之外，植物分解、同化的方式是通過植物轉(zhuǎn)化和吸收的功能，去除污水中的磷，在實(shí)際應(yīng)用中，一定更要定期收割植物，才能更好地去除磷，并且要發(fā)揮超荷積累以及同化的功能，體現(xiàn)微生物去除磷的作用。第四，去除氨氮：農(nóng)村生活污水中的氮元素是微生物和植物最為重要的營(yíng)養(yǎng)元素，污水中的氮可以被微生物和植物所吸收，另外濕地系統(tǒng)中基質(zhì)也能吸附部分氮。在實(shí)際應(yīng)用中，一定要注意濕地系統(tǒng)酸堿度的控制，保證其保持合適的中性或者保持弱堿性，才能更好地去除污水中的氮。

2人工濕地處理農(nóng)村污水效果分析

表面流人工濕地污水從池體進(jìn)水端水平流向出水端，其建設(shè)費(fèi)用低，運(yùn)行過程簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)就是水力負(fù)荷低，處理效率低，占地面積大，容易滋生蚊蠅，產(chǎn)生惡臭，北方地區(qū)冬天易冰凍。水平潛流人工濕地污水在基質(zhì)的表面之下從池體進(jìn)水端水平流向出水端;可讓植物根系的作用得到最大發(fā)揮，并且有著保溫的性能，受到氣候的影響比較小，但氮磷凈化效果不如垂直潛流人工濕地。垂直潛流人工濕地污水從表面進(jìn)入，豎向地通過基質(zhì)層流向出水端，濕地中含氧量比較高，可有效去除氮磷，但隨著人工濕地的長(zhǎng)期運(yùn)行，含細(xì)粒徑基質(zhì)層會(huì)發(fā)生堵塞現(xiàn)象，從而導(dǎo)致濕地系統(tǒng)滲透系數(shù)明顯減小，基質(zhì)表面雍水，引發(fā)惡臭，惡化運(yùn)行環(huán)境;雍水還阻隔氧氣向基質(zhì)層內(nèi)擴(kuò)散，進(jìn)而降低有機(jī)物和氨氮等的去除效果。

為了解人工濕地處理分散居住農(nóng)村生活污水的效果，跟蹤調(diào)查了南方部分已運(yùn)行的表面流、水平流、垂直流人工濕地處理系統(tǒng)，當(dāng)?shù)剡x擇了蘆葦、水生美人蕉、菖蒲、茭白、水蔥等植物，部分采用茭白與黃鱔、沉水植物與魚類共養(yǎng)等技術(shù)，利用冬夏濕地植物的合理搭配，定期打撈和收割，保障濕地常年正常運(yùn)行，并帶來部分經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)統(tǒng)計(jì)BOD5、CODcr、SS、NH3-N、TP去除率分別為60%～85%、50%～75%、50%～70%、50%～75%、60%～75%，出水水質(zhì)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，其中出水效果最好的是垂直流人工濕地。

3合理利用人工濕地技術(shù)處理農(nóng)村生活污水的策略

（1）不斷優(yōu)化人工濕地的建設(shè)。為讓人工濕地技術(shù)發(fā)揮出最大處理效果，要因地制宜，合理選擇基質(zhì)、水生植物，優(yōu)化人工濕地的建設(shè)，確保人工濕地處于良好運(yùn)行狀態(tài)，并與其他治理工藝相聯(lián)合，從而不斷提高農(nóng)村生活污水處理效率;達(dá)到預(yù)期處理效果。

（2）綜合應(yīng)用多種類型的人工濕地。每一種人工濕地都有著屬于自己的優(yōu)勢(shì)，為此在處理農(nóng)村生活污水的時(shí)候，可以綜合利用多種人工濕地，讓每個(gè)濕地發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，起到綜合處理的作用。例如，如果污水進(jìn)水濃度較低，污染物去除率要求不高，建設(shè)資金有限，可結(jié)合地形（如廢棄洼地、低坑或河道）、氣候（冬天不結(jié)冰）、地質(zhì)等條件，建設(shè)表面流人工濕地，既以節(jié)省資金，還能發(fā)揮污水處理的效果;如果氣候條件不允許建設(shè)表面流人工濕地，可以采用水平流人工濕地;如果污水中氮磷含量比較高，可以采用雙向垂直潛流人工濕地，通過交替改變基質(zhì)內(nèi)污水水流流向，可以有效預(yù)防和延緩人工濕地淤堵，在長(zhǎng)期的運(yùn)行過程中能維持較好的水力傳導(dǎo)性能與穩(wěn)定的污染物去除率，保證人工濕地長(zhǎng)期穩(wěn)定性運(yùn)行。

（3）與其他治理工藝相聯(lián)合。對(duì)于農(nóng)村生活污水的處理，想要達(dá)到更理想的處理效果，還需要將人工濕地技術(shù)與其他治理工藝相結(jié)合。進(jìn)入人工濕地前污水中懸浮物超過100mg/l，需根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置格柵、沉砂、沉淀等預(yù)處理;出水要求較嚴(yán)的地區(qū)，需設(shè)置后處理如生物接觸氧化等二級(jí)處理工藝，確保農(nóng)村生活污水達(dá)到預(yù)期處理效果。

4結(jié)束語

綜上所述，在農(nóng)村生活污水的治理中，需要科學(xué)地應(yīng)用人工濕地處理技術(shù)，綜合三種人工濕地系統(tǒng)，發(fā)揮出最大的污水處理作用，同時(shí)聯(lián)合其他類型的治理技術(shù)，以提升污水處理效果，改善農(nóng)村人居環(huán)境，加快新農(nóng)村建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王媛媛，馬云波，李爽.農(nóng)村生活污水人工濕地處理技術(shù)研究[J].綠色科技，2019（8）：81-82.