人工濕地在處理養殖污水中的應用研究

摘 要：隨著農村經濟的不斷發展，農村養殖污水污染問題越來越嚴重。尤其是在養殖不科學的技術不發達的農村地區，農村養殖污水污染已經嚴重阻礙農村的社會發展和農民的福利改善。在社會主義新農村建設目標的今天，解決農村養殖污水污染問題應該成為當務之急。

關鍵詞：農村養殖；污水成因；存在的問題

隨著我國現代化進程速度的加快，在城市環境日益改善的同時，農村養殖污水污染問題越來越突出。農村養殖污水污染問題對農村社會發展和農民福利改善的阻礙也將日趨明顯。污水中的有機污染物，吸收氮和磷，可以用人工濕地污水處理技術快速有效的去除，可以將環境再次污染的可能消除，將資源的生產潛力充分發揮出來，使污水資源化處理達到最理想的效果，所以，用這種方式進行污水處大有裨益，雖然人工濕地污水處理系統還有很多不足，但是可以在運用過程中對其加以優化和改進，使其更好的服務于當前水污染嚴重的生態環境，也更好的服務于人類。

1、我國農村養殖污水污染的成因

種植業廢棄物（秸稈）和養殖業廢棄物（畜禽糞便）是農業廢棄物的兩個主要來源。農村畜禽養殖多為無序分散狀況，且數量較多，大量畜禽糞尿未經處理就直接排放，造成當地環境（特別是地下水）污染，現已成為農村一大新的污染源。集約化養殖場其污染危害更加嚴重，畜禽糞便對地表水造成有機污染和富營養化污染，對大氣造惡臭污染，甚至對地下水造成污染，其中所含病原體也對人群健康造成了極大威脅。養殖污水長時間滲入地下使地下水中的硝態氮濃度增高，地下水溶解氧含量減少，有毒成分增多，導致水質惡化，甚至喪失其使用功能，同時危及周邊生活用水水質。高濃度污水還可以導致土壤孔隙堵塞，造成土壤透氣透水性下降及板結，鹽化嚴重降低土壤質量，甚至傷害農作物，造成減產和死亡。

2、人工濕地系統的組成

人工濕地主要由基質、植物和微生物三部分組成。基質是人工濕地池床中填充的土壤、砂子、礫石等，又稱填料，它為植物和微生物提供了生長的空間和場所，通過基質的沉淀，過濾和吸附等作用還可以去除污染物，基質的種類應根據所處理污水中的特征污染物，濕地的構建方式進行選擇，還要考慮取材，經濟適用等因素，常用的濕地植物有蘆葦、水蔥、寬葉香蒲、水葫蘆等，它在濕地凈化污水過程中的作用至關重要，它可以從污水中直接吸收C、N、P等主要污染物作為其生長的營養物質；同時通過植物根系吸收，富集污水中的某些有毒重金屬離子，植物還可以將氧氣釋放到根區，利于床體中好氧和厭氧微生物進行硝化和反硝化作用，提高對N的去除能力，濕地微生物主要包括細菌、真菌和放線菌。其中細菌的數量最多，占70%～90%，微生物在濕地凈化污水的過程中也發揮了重要的作用，主要去除污水中的有機質和氮。

3、養殖污水人工濕地處理系統的設計

根據廠方的遠景規劃和要求，采用成形糞便與沖刷污水、尿分離方式進行養殖污水人工濕地處理系統的設計。成形糞便采用日常清理、密閉發酵再利用的方式處理。筆者針對未成形糞便及沖刷污水尿類處理進行了探討。沖刷污水及尿類人工濕地處理系統的設計如下：根據進水水源的污染程度和固體懸浮物的含量來確定污水在沉淀池的停留時間，預處理設施主要包括污水集水池、提升設備、格柵和沉淀池。植物池內特殊土壤滲流系數（K）應滿足K>1×10-7m/s。植物池底部和四周應采用隔水材料制成不透水層，以便于凈化后的水回收利用。植物選擇。根據濕地植物的耐污性能、生水能力、根系的發展程度以及經濟價值和美觀等因素確定。一般選擇蘆葦、席草、水葫蘆、水花生等，最常用的是蘆葦，插植密度1～3株/m2。計算表面積。AS=Q/a，其中AS為表面積，Q為進水流量，a為水力負荷。確定長寬比。①表面流濕的長寬比為10∶1或更大，根據地形考慮，底坡降0～1%；②潛流濕地根據達西定律：Q=KS·A·S，S為水力坡度；A為濕地床模截面積；KS為潛流滲透系數，或厄剛公式：AS=5.2Q[ln（SO-Se）]；SO為進水BOD濃度；Se為出水BOD濃度；AS為濕地床表面積。結構設計。①進出水系統的布置：濕地床的進水系統應保證配水的均勻性。一般采用多子管和三角堰等配水裝置。進水管應比濕地床高出0.5 m。濕地的出水系統一般根據對床中水位調節的要求，出水區的末端礫石填料層的底部設置穿孔集水管，并設置旋轉彎頭和控制閥門以調節床內的水位；②填料的使用：濕地床由3層組成，即表層土層、中層礫石和下層小豆石。礫石層粒徑在5～50 mm，鋪設厚度0.4～0.7 m；③潛流式濕地床的水位控制：當接納最大設計流量時，進水端不能出現雍水現象；當接納最小流量時，出水端不能出現填料床面的淹沒現象。為有利于植物生長發育，床中水面浸沉植物根系的深度應盡可能均勻。

結束語：人工濕地系統與傳統污水處理工藝相比，人工濕地污水處理系統具有投資少，成本低等優點，盡管人工濕地系統的運行效果受氣候條件，污水水質和設計因素的影響很大，但在生物多樣性，生態棲息地和環境美學方面有著很大的優勢，人工濕地生態系統的處理效果受季節的影響很大，特別是在冬季溫度較低的北方，需要采取合適的保溫供暖措施，否則會導致各種指標均達不到理想的預期結果，人工濕地系統較傳統污水處理工藝會占用大量的土地，由于濕地系統能夠使土地具有多重的作用，也就是說在提供廢水處理場所的同時也可以為野生動物提供良好的棲息地，增加了生物多樣性，在溫室氣體二氧化碳的固定上，人工濕地系統如蘆葦床系統比傳統工藝具有更大的優勢，所以在收割蘆葦的過程中能帶走大量的碳，能夠有效地減少 CO2的散發，生長中的蘆葦擔當著碳源的角色，可以把氣態的碳儲存在其生物組織結構中，轉化率大約在每年每平方米 3.3kg，誤差為正負 15%。

參考文獻：

[1]趙振國，人工濕地污水處理技術研究進展[J]. 東北水利水電，2012

[2]吳秀玲，人工濕地污水處理技術在寧夏的應用前景[J]. 寧夏工程技術，2013