厭氧結合人工濕地處理農村污水研究

劉君曄+張小莎+俞阜東

摘 要：厭氧結合人工濕地處理技術作為一類投資少、工藝流程簡單、耗能低的污水處理系統，近些年在我國各大農村地區得到廣泛推廣。文章通過闡述厭氧、人工濕地處理技術，對厭氧結合人工濕地在農村污水處理中的實踐應用展開探討，旨在為如何促進農村污水處理工作有序開展研究適用提供一些思路。

關鍵詞：厭氧；人工濕地；農村污水

引言

伴隨新農村建設腳步的逐步開展，廣大農村居民生活質量、態度發生了極大改變，由此也使得農村各式各樣污水相繼增多，增多了生態環境的負荷，加大了生態環境污染的可能。因而，迫切需要開展好農村污水治理工作[1]。厭氧結合人工濕地處理技術作為一類投資少、工藝流程簡單、耗能低的污水處理系統，近些年在我國各大農村地區得到廣泛推廣。由此可見，對厭氧結合人工濕地處理農村污水開展研究，有著十分重要的現實意義。

1 厭氧概述

厭氧是依托厭氧微生物水解、產酸作用，將污水中固體、大分子和難以生物降解的有機物轉化成易于生物降解的小分子有機物，達到在接下來處理環節中對污水展開低耗能、迅速處理的目的。

2 人工濕地處理技術概述

人工濕地依托物理、化學以及生化反應協同作用對污水雜質開展清除，進而達到清除營養鹽NP等的目的。人工濕地處理技術主要表現為以下幾種形式：

（1）表面流濕地。表面流濕地指的是污水于調料表層展開漫流，相較于自然濕地，該種人工濕地去污效果更好，池深在0.6-1.5m范圍，具備操作便捷、投資少等優點，然而卻有著占地面積大、去污效果一般等不足。

（2）水平潛流人工濕地。水平潛流人工濕地由一個或者若干個填料床組合而成，將基質填充進床體中，同時于床底建設防滲層，防止對地下水造成污染。該種人工濕地水力負荷、污染負荷相對大，可有效作用于去除COD、BOD、重金屬等污染物，同時不會產生滋生蚊蠅、惡臭的現象。

（3）垂直流人工濕地。垂直流人工濕地。污水自濕地表層縱向流進填料床底層，使床體處在不飽和狀態，氧經由大氣擴散、植物傳遞進入該濕地系統中。垂直流人工濕地可有效作用于處理氨氮濃度相對高的污水，不過同時存在去污能力一般、操作復雜以及易滋生蚊蠅等缺點[2]。

3 厭氧結合人工濕地在農村污水處理中的實踐應用

全面農村污水處理工作在時代發展新形勢下，要緊隨社會發展腳步，大力開展改革創新，引入先進科學技術、成功發展經驗強化厭氧結合人工濕地在農村污水處理中的科學合理應用，如何進一步促進農村污水處理工作有序開展可以從以下相關內容著手。

3.1 處理工藝

本次研究采取厭氧結合垂直潛流人工濕地處理湖南省某地區農村污水，處理工藝流程，為收集系統→化糞池→格柵池→調節池→厭氧消化系統→人工濕地→出水系統。

3.2 厭氧池設計

依據農業部門相關污水凈化沼氣池標準圖，再結合農村污水處理實際情況，進而選擇箱型3格折流厭氧發生裝置，每格長寬深分別為1.52m、1.5m以及2.5m，中部設立擋板用以對污水流向進行變更。對每格頂層予以密封，并設置入孔。厭氧池填料充分考量各方面因素，選擇應用普遍的竹編材料。

3.3 人工濕地設計

本次農村污水處理采取垂直流人工濕地技術，人工濕地設計長5.0m、寬2.0m、高0.5m，結合地區環境實際情況，于濕地表層種植各種水生觀賞植物，諸如菖蒲、傘草、美人蕉等。濕地內填充各種粒徑的多孔介質，由下至上分別填充25-50mm卵石、15-25mm碎石以及砂質土壤，各層為0.3m。

3.4 污水排放情況及特性

（1）污水排放情況。農村污水排放情況受諸多一系列因素影響，諸如居住環境、水資源情況、生活水平等，結合本次研究湖南省某地區經濟發展水平、農村生活水平等，對農村污水排放量開展如下計算：Q=kq1V1/1000，式中，Q指的是生活區污水排放量（t/d）；k指的是污水排放系數；q1指的是每人每天生活污水量定額（L/人·d）；V1指的是生活區總人數。

（2）污水特性。本次研究污水選自湖南省某地區農村化糞池出水，污水進水為雨污分流，在人口、季節轉變等因素影響下，使得污水濃度發生變化。本次檢測水質指標涵蓋了COD、TN、TP、NH4+-N。

3.5 結果分析

（1）對TN的處理效果。檢測結果得出，TN系統進水濃度為（37±11）mg/L，處理系統平均去除率為72.1%，TN的處理主要依靠的是人工濕地環節。厭氧池部分，依托填料中微生物作用達成對TN的處理，然而在數量、生長狀況等因素的影響下，微生物對TN的去除率相對較低，污水進入人工濕地環節中，依托基質吸附、植物以及微生物吸收等作用，可實現對TN的有效去除，且植物在人工濕地脫氮環節可發揮極大作用。相關研究指出，約30%的濕地脫氮是出于植物吸收、存儲的作用，而微生物硝化反硝化機制則是人工濕地脫氮的首要形式[3]。

（2）對TP的處理效果。檢測結果得出，TP系統進水濃度為（5.4±1.8）mg/L，處理系統平均去除率為77.1%。處理系統運行一開始，TP的去除率相對不足，伴隨處理系統的穩定及植物的生長，處理系統對TP的吸收水平得以顯著提升，污水中TP去除率顯著升高。值得一提的是，受秋冬氣候影響，一些植物生長緩慢甚至休眠枯萎，微生物降解速率放緩，造成TP去除效果減弱。

（3）對COD的處理效果。檢測結果得出，COD系統進水濃度為

（315±124）mg/L，系統平均去除率為93.4%。依托處理系統微生物降解作用、人工濕地植物吸收作用，全面系統對COD去除效果上升趨勢，不過伴隨季節的轉變，微生物活性、植物生長狀況轉變，使得COD去除率不盡相同。

（4）對NH4+-N的處理效果。檢測結果得出，NH4+-N系統進水濃度為（47±13）mg/L，處理系統平均去除率為78.3%。在處理系統運行還沒有進入穩定狀態前，受厭氧池填料微生物作用不充分影響，使得NH4+-N去除效果一般，等到處理系統進入穩定狀態后，污水轉至人工濕地環節，依托人工濕地中基質吸附、植物以及微生物吸收等作用，NH4+-N濃度顯著降低。

4 結束語

本次研究得出，厭氧結合人工濕地處理農村污水效果可觀，可收獲良好的經濟效益、生態效益，具備在廣大農村推廣應用的價值。鑒于此，相關人員務必要鉆研研究、總結經驗，清楚認識厭氧、人工濕地處理技術特征內涵，結合農村污水實際情況，強化厭氧結合人工濕地在農村污水處理中的科學合理應用，積極促進農村污水處理工作有序開展，營造綠色健康的農村環境，推動農村居民生活水平的進一步提升。

參考文獻

[1]吳磊，呂錫武，李先寧，等.厭氧/跌水充氧接觸氧化/人工濕地處理農村污水[J].中國給水排水，2007，23（3）：57-59.

[2]李軍幸，張克強，張洪生，等.厭氧/人工濕地組合系統處理農村生活污水的效能[J].中國給水排水，2011，27（23）：18-20.

[3]李希希，宋官勇，張偉，等.農村污水的厭氧跌水人工濕地組合處理[J].西南大學學報（自然科學版），2015，37（3）：139-114.

作者簡介：劉君曄（1989，04-），女，漢族，浙江龍泉人，大學本科，助理工程師，龍泉市世行農村污水項目管理辦公室，研究方向：環境工程。

張小莎（1983，11-），女，漢族，重慶人，碩士，工程師，浙江省環境工程有限公司，研究方向：污染治理技術。

俞阜東（1986，10-），女，漢族，浙江湖州人，本科，工程師，浙江省環境工程有限公司。