摘 要:隨著人們生活水平的日益提高,生活中污水的排放量也越來越大,因此,對于日常生活污水的處理也逐漸引起了人們的關注。利用人工濕地來處理生活污水是一種成本低廉、簡單易行的污水處理方法,近些年來得到廣泛的應用。文章介紹了生活污水的特點及危害、人工濕地系統的結構特點及反應機理,并且研究了人工濕地處理生活污水的性能改進。
關鍵詞:人工濕地;生活污水;處理
近些年來,環境污染、資源枯竭已經成為了世界性的難題。而水污染的問題對于人們生活的影響最為嚴重,因此,對于日常生活污水的處理問題也得到了更多的關注。常用的污水處理方法有很多,例如混凝、過濾、離子交換、反滲透等。而利用人工濕地來處理日常生活污水的方法,憑借其價格低廉、操作簡便以及美化環境等優點受到各界的青睞。
1 生活污水的特點及危害
1.1 生活污水的特點
對于生活污水的定義是:人類在生活中產生并且排放出的攜帶著有機物、病原體、無機鹽等物質的受到污染的水,生活污水是當今我國水體主要的污染源之一[1]。生活污水的主要組成部分是由糞便以及生活中的洗滌污水。生活污水中的有機物包括糖類、脂肪和蛋白質等[2],而無機鹽包括硫酸鹽、磷酸鹽及鈉、鈣、鎂等??傮w來說,生活污水的特點是氮、硫、磷含量高,在厭氧細菌的作用下容易生惡臭物質,對人的生活環境造成污染和影響。
1.2 生活污水的危害
生活污水不僅僅會影響人們的生活環境,更主要的是還會給人的健康帶來影響和危害。主要是來病原物污染,病原微生物數量大、分布廣、在水中的繁殖速度快并且很難消滅掉,一旦這些病原微生物進入人體,就會引發各種疾病,在傳統的生活污水處理中,想要把這些病原微生物徹底消滅是非常困難的;其次,有機物的污染也是生活污水中較為嚴重的一種污染,有機物在微生物的作用下進行分解過程,這個過程要耗氧,而在缺氧的條件下污染物會發愁、腐敗,形成污染,因此有機物越多水質就會越差;另外,生活污水中還存著富營養化污染、惡臭污染、酸堿鹽污染、地下水硬度升高、有毒物質污染等等危害。
2 人工濕地系統的結構特點及反應機理
2.1 人工濕地系統的結構特點
人工濕地系統的結構較為簡單,具體如下:在一定面積的洼地中,按照一定的坡度來進行填充,填充材料包括石子、土壤等。當填料部分完成以后,在表面種植一些水生植物,對這些植物的要求為成活率較高、具備一定的處理性能并且生長周期較長,除此之外,對于生活環境的美化作用以及植物的經濟價值也是考慮的因素。以上的填料以及植物共同形成一個人工的濕地生態系統。
而人工濕地系統的特點主要為以下幾方面:首先是效率高,在同等的污水處理系統中,人工濕地屬于效率較高的一種;然后是投資低,不僅僅是前期的投入費用少,包括后期的維護費用以及人員對該系統的技術支持所需費用都較低;其次是運行管理簡單,人工濕地系統本身就形成了一個小的生態系統,可以說是個“全自動”的污水處理裝置,因此在運行維護方面的管理是相對來說較為簡單的。
2.2 人工濕地處理污水的機理
人工濕地處理生活污水主要是利用了這種系統獨特的基質、微生物、植物共同形成的人工生態系統[4]。處理生活污水的過程是一個十分復雜的過程,其中所涉及的過程涵蓋了過濾、吸附、沉淀、離子交換以及微生物分解等過程。人工濕地處理法是一種十分高效的凈化方法,同時,污水中的物質對于植物來說是營養物質,起到了資源最優化的效果,在處理污水的同時促進植物的生長,可以帶來一定的經濟效益,是環保和能源循環的結合。
對于生活污水中的不可溶的有機物,可以通過截留的方法進行處理,將這些有機物作為營養物質供給植物,促進植物的生長;對于污水中氮的去除,可以通過利用濕地系統中微生物的氨化、硝化、反硝化幾種作用來完成;而污水中的磷則利用了植物的吸收以及微生物的積累來共同完成處理過程;另外,利用濕地系統中的微生物還能夠分解或是吸收硫;通過濕地系統的流動過程產生的吸附、過濾等作用還能夠去除生活污水中的重金屬[2]。
3 人工濕地處理生活污水的現狀及發展趨勢
人工濕地系統的應用在我國發展非???,主要是由于其處理對象范圍比較廣。在這種人工濕地系統剛被研究出來的時候,我國主要是利用人工濕地來處理二級污水處理長的出水以及普通的城市生活污水,但現在這種先進的技術經歷了一次次的改進和開發已經逐步被應用到各個方面,包括對于農、牧業污水的凈化以及公路徑流等污水的處理[4]。
3.1 發展現狀
但由于這種污水處理方法存在許多制約因素,因此,也很難被完全普及。在我國的一些較為落后的城市,由于技術水平的制約,人工濕地系統的搭建存在著一定的難度,還有一些城市即便已經搭建成了人工濕地系統,但由于技術水平的限制,其處理效果并不理想,資源的利用方面也沒有達到最優化的效果。另外,鑒于人工濕地系統占地面積非常大,在一些土地資源緊張的城市來說,人工濕地系統的搭建還是存在著很多困難的。不過,我國對于人工濕地系統處理生活廢水的應用,具備得天獨厚的優勢,主要是我國大部分城市都是溫帶或亞寒帶氣候[3],這種氣候可以說對于濕地中微生物的活性以及微生物的繁殖是十分有利的。
3.2 發展趨勢
人工濕地系統的價值不僅僅在于環保,其潛在的價值還有經濟、社會等方面的效益。這主要是由于經過人工濕地系統處理的污水,其出水質量非常高,這種處理后的水不僅對環境是無害的,并且可以應用在土地灌溉、漁業養殖等等,同時也可以用來灌注游泳池、修建水上樂園等等。而濕地表面可以種植一些具有經濟效益的植物,利用生活污水中豐富的有機物來給植物提供全方面的營養,為人們帶來經濟效益。同時,對山溝、洼地的改造,可以很大程度上改善當地的生態環境以及當地居民的生活環境,這種人工建造的生態系統還能夠為野生的動物提供一個棲息場所,一旦形成了特有的景觀,可以帶動當地旅游業的發展。
4 結束語
利用人工濕地來處理生活污水作為一種類天然的、高效的節能型污水處理技術,在近些年來引起了業內的廣泛關注,并且在生活污水處理的過程中發揮著越來越重要的作用。通過對于人工濕地系統的改良或者進一步強化,可以有效地提高其對于生活污水的處理效率。在接下來的研究中,人工濕地的除磷能力和潛力將會成為各界學者以及政府相關部門、污水處理行業下一步關注的重點。
參考文獻
[1]范迪,王娟,遲宏.人工濕地在污水處理中的應用及評述[A].中國環境科學學會.2007中國環境科學學會學術年會優秀論文集(上卷)[C].中國環境科學學會,2007(4).
[2]王殿輝,李壯麗,李金梅.人工濕地技術在村鎮生活污水處理中的應用[A].中國環境科學學會.2013中國環境科學學會學術年會論文集(第五卷)[C].中國環境科學學會,2013(4).
[3]梁康,王啟爍,王飛華等.人工濕地處理生活污水的研究進展[J].農業環境科學學報,2014(03).
[4]賈鐸.人工濕地污水處理技術概述[J].科技致富向導,2014(08).
作者簡介:薛敏(1985-),男,籍貫:江蘇蘇州,職稱:助理工程師,學歷:本科。