淺談人工濕地處理生活污水的作用機理與優勢

胡位軍等

摘要：分析了當前污水處理廠的運行弊端，指出了人工濕地生活污水處理工藝具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點，特別適合以農業生產為主的鄉鎮的生活污水的處理。

關鍵詞：人工濕地；破解；瓶頸

1引言

遵義縣現有30個鎮鄉，共有274個村居，人口94萬多人，城鎮人口約占1/5，城鎮每天產生生活污水約29萬t。全縣轄區面積392766km2，河流、湖泊眾多，地表水和地下水資源比較豐富。全縣已經建成污水處理廠5座，縣級龍坑污水處理廠采用滴慮床，鎮級烏江和蝦子2座污水處理廠采用接觸氧化，鎮級楓香和村級龍坑八里2座采用濕地處理工藝。其它26個鎮鄉及其村莊都沒有建設污水處理廠，其生產生活中產生的污水直接或間接排入地表水或地下水。因而，解決鎮鄉水污染迫在眉睫，修建污水處理廠也成為唯一的選擇。

2原因分析

21污水成分及財稅

遵義縣是農業大縣，現在沒有建成污水處理廠的鄉鎮，產業結構主要還是第一產業，這些鄉鎮收入主要靠種、養殖業，其在生產、生活過程產生污水主要成分還是以氮、磷為主。財政收入來源單一，基本上是種養殖產生的稅收，公共福利主要靠財政轉移支付。

22工藝比較

傳統污水處理工藝一般要經過格柵、沉砂、初次沉淀、曝氣、二次沉淀、污泥處理等工序，建設需要修建大量的構筑物及儀器設備，一次性投入比較大。運行過程能耗也比較高，根據國家環保部公布的 《2009年中國環境狀況公報》：2009年全國排放廢水總量為5892億t。如果這些排放的污水要全部進行處理，按照目前污水廠的耗電量約025kWh/t污水進行計算（GB18918-2002二級排放標準），則耗電量大約為1473億kW·h，約占2009年全社會總用電量的06%，按電費065元/kW·h計算，總的電費為95745億元，約占當年GDP的0028%[1]。另外，機械設備長期在污水中浸泡，容易損壞，會產生一大筆維護費用。因此，采用傳統工藝修建的污水處理廠，運營成本、維護成本較高，資金來源缺乏，運轉經費沒有保障，污水處理廠只是開開停停應付檢查[2]。實際上造成了有些污水處理廠出現了停運現象，部分污水處理廠建成之日，就是停產之日。

人工濕地是一個綜合的生態系統，它應用生態系統中物種共生、物質循環再生原理，結構與功能協調原則，在促進廢水中污染物質良性循環的前提下，充分發揮資源的生產潛力，防止環境的再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益。人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水、污泥進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的作用。實際上就是通過生物的新陳代謝吸收、分解、轉化等方式對生活污水進行凈化。

人工濕地與傳統工藝比較具有以下優點：人工濕地處理系統具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點，非常適合中、小城鎮的污水處理。

人工濕地對污染物的去除原理：SS的去除主要靠物理沉淀、過濾作用，BOD的去除主要靠微生物吸附和代謝作用，代謝產物均為無害的穩定物質，因此可以使處理后水中殘余的BOD濃度很低。污水中COD去除的原理與BOD基本相同。N、P去除人工濕地主要利用生物脫氮及植物吸收方法。

作用機理：對污染物的去除與影響物理沉淀可沉淀固體在濕地中重力沉降去除、過濾，通過顆粒間相互引力作用及植物根系的阻截作用使可沉降及可絮凝固體被阻截而去除；化學微生物代謝：利用懸浮的底泥和寄生于植物上的細菌的代謝作用將懸浮物、膠體、可溶性固體分解成無機物；通過生物硝化-反硝化作用去除氮；部分微量元素被微生物、植物利用氧化并經阻截或結合而被去除。自然死亡：細菌和病毒處于不適宜環境中會引起自然衰敗及死亡，植物植物代謝利用植物對有機物的吸收而去除，植物根系分泌物對大腸桿菌和病原體有滅活作用植物吸收相當數量的氮和磷能被植物吸收而去除，多年生沼澤植物，每年收割一次，可將氮、磷吸收、合成后分移出人工濕地系統。

人工濕地處理系統主要由并聯、串聯土地、生物構成，土地主要考慮從上到下過濾、生物降解，可以采取卵石、礫石、沙石、粘土從上到下逐級過濾。并聯主要考慮多級土地、生物處理，栽種不同季節的植物，不同的層結又要考慮不同工段的污染物，生活污水經過串聯、并聯生物、土地處理能夠達到國家污水處理外排標準。人工濕地在運行過程中，定期進行收割并對過多的植物去除就能夠保證正常運行。處理后的污水還可以考慮栽種蓮藕、冬筍等經濟作物助農增收。

針對該縣各鎮鄉的實際情況，污水處理廠的建設需要的是一種操作簡單、運行成本低、滿足污水處理的工藝，無疑濕地處理成為該縣各鎮鄉的首選工藝。

3結語

經過對傳統污水處理廠工藝和人工濕地工藝的比較，人工濕地污水處理工藝在建設、運行、管理等方面適合遵義縣各農業鎮鄉生活污水的處理。

參考文獻：

[1] 周瑜傳統污水處理廠的節能降耗措施[J]山西建筑，2011（12）：129

[2] 劉昌文遵義縣地表水污染分析及對策[J]北方環境，2010（6）：130

Abstract： This article analyzes the advantages of using artificial wetland to treat the domestic sewage，such asbig buffer capacity，good treatment effects，simple process，low investment and running cost and so onTherefore，it isparticularly suitable for agricultural production as the mainstay of rural domestic sewage treatment

Key words：artificial wetland；break；bottleneckendprint