人工濕地在農(nóng)村散戶污水處理中的應(yīng)用探討

梁潔 王怡 鄒渝

摘要：農(nóng)村散戶污水處理工作一直是我國污水治理的重難點工作，在國家全面建設(shè)可持續(xù)發(fā)展新農(nóng)村的政策指導(dǎo)下，農(nóng)村散戶污水治理工作迎來了新局面。考慮到農(nóng)村散戶污水排放的特點及農(nóng)村地區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)水平，國家有關(guān)部門決定采取建設(shè)人工濕地的方式對農(nóng)村散戶的污水進行處理。本文首先對我國農(nóng)村散戶污水處理現(xiàn)狀進行了分析，并從濕地類型及濕地污水處理原理兩個角度出發(fā)對人工濕地技術(shù)進行了簡要介紹。最后以成都郫都區(qū)污水處理為例，探究了人工濕地在農(nóng)村散戶污水處理中的應(yīng)用，供農(nóng)村污水處理相關(guān)工作人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村散戶;污水處理;人工濕地;應(yīng)用探討

中圖分類號：X53? 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）09-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.116

Discussion on application of constructed wetland in rural sewerage treatment

Liang Jie，Wang Yi，Zou Yu

（Sichuan Hydraulic Vocational and Technical College， Chengdu Sichuan 610000，China）

Abstract：Rural sewage treatment has been a difficult task in Chinas sewage treatment. Under the guidance of the states comprehensive construction of sustainable new rural areas， rural sewage treatment has ushered in a new situation. Taking into account the characteristics of rural retail sewage discharge and the level of modernization in rural areas， the relevant state departments decided to adopt the method of constructing constructed wetlands to treat the sewage of rural retailers. This paper first analyzes the current status of rural sewage treatment in China， and briefly introduces the constructed wetland technology from the perspective of wetland type and wetland wastewater treatment principle. Finally， taking the sewage treatment in Chengdus Yudu District as an example， the application of constructed wetland in rural sewage treatment is explored for reference by rural sewage treatment staff.

Key words：Rural retail;Sewage treatment;Constructed wetland;Application

農(nóng)村散戶污水處理不當(dāng)?shù)那闆r對我國的環(huán)境建設(shè)造成了一定程度的負面影響，并引起了國家有關(guān)部門的重視。傳統(tǒng)的污水集中治理方式在人員居住分散的農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用，不僅需要投入大量的建設(shè)成本，實際的污水凈化效用也相對較低。而應(yīng)用人工濕地技術(shù)進行農(nóng)村散戶污水處理，可以根據(jù)農(nóng)村的植被情況實現(xiàn)就地取材，且無需敷設(shè)復(fù)雜的管線道路，前期投入成本較低[1]。除此之外，人工濕地技術(shù)能夠保持全年較高的水力符合，能夠有效去除污水中的氮、鉀、大腸桿菌等毒害物質(zhì)，且濕地系統(tǒng)運行簡單能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守。因此，人工濕地在農(nóng)村散戶污水處理中具有重要的應(yīng)用價值。

1 我國農(nóng)村散戶污水處理現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國農(nóng)村的污水處理設(shè)施建設(shè)的覆蓋面相對不足，在全國260個左右的農(nóng)村村莊中，污水設(shè)施建設(shè)的覆蓋率不足20%，除山東省、上海市、浙江省等經(jīng)濟現(xiàn)代化建設(shè)水平相對較高的農(nóng)村污水處理設(shè)備安裝完善外，其余省份的農(nóng)村地區(qū)污水處理設(shè)施數(shù)量嚴重不足[2]。

農(nóng)村散戶的污水具有分散范圍廣、難以收集的特點，且農(nóng)村的污水多來自于生活垃圾腐敗滲透、廚房用水、清潔用水和人類及家禽、牲畜的糞便，在人們生活水平逐漸提高的前提下，人們生產(chǎn)、生活過程中產(chǎn)生的污水量也在逐年增多。除此之外，經(jīng)檢驗，農(nóng)村散戶污水中含有大量的有機物，且存在著排放不均勻、日變化系數(shù)波動幅度較大的問題[3]。由于大部分農(nóng)村地區(qū)污水處理設(shè)施的建設(shè)不夠完善，配套的排水管網(wǎng)數(shù)量不足，現(xiàn)階段農(nóng)村散戶的污水排放隨意，街道面、明水溝、水庫流域、低洼處等均存在著較為嚴重的污染情況。

2 人工濕地技術(shù)概述

人工濕地技術(shù)是一種創(chuàng)新型的污水處理技術(shù)，通過人工填筑土壤、填料等構(gòu)建填料床，并在床體表面種植具有良好污水處理性能的綠色植被，對天然濕地進行模擬建造。人工濕地通常由具有良好透水性的基層土壤、適應(yīng)實地生長環(huán)境且具有抗污性能的植物、床體構(gòu)筑物、微生物種群及水體五個部分組成，能夠有效去除農(nóng)村散戶污水中的毒害物質(zhì)，實現(xiàn)處理污水的目的。

2.1 人工濕地的類型

目前人工濕地主要分為四種類型，分別是水平潛流型人工濕地、垂直流人工濕地、表面流人工濕地。水平潛流型人工濕地在進行污水處理時廢水主要從填料床底部流過，利用大型水生植物的密集種植使污水發(fā)生厭氧降解，能夠有效去除水質(zhì)中的顆粒污染物;垂直流人工濕地處理廢水時能夠使污水按照一定周期進行裝載，然后以垂直的角度流經(jīng)過濾器，通過保證過濾器的良好通氣使污水發(fā)生好氧降解反應(yīng)，達到污水降解的目的;表面流人工濕地外觀與天然濕地基本相同，其填料床可以種植多種植物屬，并通過植物屬的凈化吸收完成對農(nóng)村散戶污水的凈化處理。

2.2 人工濕地污水處理的原理

人工濕地通過植物、填料以及微生物的共同作用完成對污水的凈化處理。污水處理的物理原理通常指污水流經(jīng)人工濕地后在填料床、密集水生植物生長區(qū)產(chǎn)生的過濾、沉淀現(xiàn)象。在過濾過程中，污水中大分子、顆粒狀的毒害物質(zhì)能夠被植物網(wǎng)、填料層有效的過濾，并將其留在人工濕地中進行進一步的沉淀。污水處理的化學(xué)原理主要指污水與人工濕地中的微生物發(fā)生好氧、兼氧及厭氧降解反應(yīng)。濕地中的微生物群會與流經(jīng)濕地的污水發(fā)生離子交換等氧化還原反應(yīng)生成沉淀物質(zhì)，或通過斷鍵、開環(huán)分解成結(jié)構(gòu)簡單的小分子物質(zhì)起到對污水的凈化作用。

3 人工濕地在農(nóng)村散戶污水處理中的應(yīng)用

傳統(tǒng)農(nóng)村散戶的污水處理通常以集中治理為主，在污水處理過程中需要敷設(shè)大量的管道線路，前期投入的成本較高且污水凈化處理的效果差強人意。由于農(nóng)村散戶的居住分布特點并不適合用集中處理的方式對其進行調(diào)控。因此，近年來國家采用人工濕地技術(shù)對農(nóng)村散戶污水進行分散式、小型化的就地處理。筆者以成都郫都區(qū)的污水處理為例，分析人工濕地在污水處理中的應(yīng)用。

3.1 人工濕地建設(shè)模式

成都郫都區(qū)已開展連片整治，并在安龍村、園田村等建立了實驗基地。打造以下兩種主要模式：針對散戶，以庭院式人工濕地處理系統(tǒng)模式為主，修建能處理1m3/d相當(dāng)于3-5人生活污水）的庭院式人工濕地;針對多個散戶（農(nóng)家樂），以主題人工濕地公園為依托，修建能處理15m3/d相當(dāng)于100人生活污水）的公園式人工濕地，發(fā)展新型污水處理模式。

3.2 人工濕地污水處理

人工濕地建成后，通過引流的方式使散戶的生活污水流經(jīng)人工濕地。首先，污水在流經(jīng)填料床和密集植被時，其內(nèi)部大分子的顆粒狀毒害物質(zhì)經(jīng)初步過濾沉淀于人工濕地基質(zhì)當(dāng)中。其次，通過植物根系的氧氣運輸在濕地植被根區(qū)形成了良好的氧化層，污水中的有機毒害物在氧化層區(qū)域與微生物發(fā)生好氧降解反應(yīng)分解成水和二氧化碳。最后，通過人工濕地中的土壤、植物的共同作用吸附、同化、結(jié)合污水中的氮、磷等物質(zhì)，使之發(fā)生沉底反應(yīng)沉積于人工濕地基質(zhì)當(dāng)中，并最終完成該地區(qū)散戶的污水處理。

3.3 人工濕地污水處理的效用

經(jīng)一段時間的使用后，農(nóng)村生活污水經(jīng)過庭院人工濕地后被過濾、凈化，水體中氨氮、總磷、COD、B0D、陰離子表面活性劑、糞大腸菌群等的去除率均能達到90%以上。通過人工濕地處理后的污水，出水達到國家農(nóng)田灌溉水標準，從而能實現(xiàn)水資源的重復(fù)利用。可大大減少對潔浄水源的需求壓力，減緩成都市用水壓力，改變水質(zhì)型缺水的窘?jīng)r，逐漸走向“誰排放，誰治理”的理想用水模式，并達到“排必達，循環(huán)用，減輕自然生態(tài)環(huán)境負擔(dān)”的目標。同時為散戶提供景觀、體閑、治汚于一體的新型庭院，為農(nóng)家樂等多個散戶建立新型產(chǎn)業(yè)鏈，將生態(tài)環(huán)境保護、生活污水治理、自然景觀欣賞結(jié)合在一起，打造特色旅游項目，給鄉(xiāng)村旅游注入新鮮血液，讓人與環(huán)境進入前所未有的和諧相處時代。

4 結(jié)束語

現(xiàn)階段大部分農(nóng)村污水治理設(shè)備安裝不足、處理流程不健全，致使人們生活中的垃圾滲透污水、糞便污水、廚房污水、清潔污水無法得到及時有效的處理。在對農(nóng)村散戶污水進行處理時，可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況與現(xiàn)有資源構(gòu)建完整的人工濕地環(huán)境，通過填料、微生物、具有良好去污效果的水生植物共同作用實現(xiàn)對農(nóng)村散戶污水的及時治理，進一步強化農(nóng)村的環(huán)境建設(shè)。

參考文獻

[1]袁紅丹.生物濾池-人工濕地組合工藝在農(nóng)村生活污水處理工程中的應(yīng)用[J].建筑科技，2018，2（04）：84-87.

[2]郝理想.厭氧水解+人工濕地組合工藝在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（13）：287.

[3]李強，詹鵬.生物接觸氧化+高水力負荷人工濕地在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用[J].人民珠江，2017，38（04）：12-14.

收稿日期：2019-08-03

基金項目：成都市水生態(tài)文明建設(shè)研究重點基地資助項目;項目編號2018SST-20

作者簡介：梁潔（1981-），女，漢族，碩士研究生，講師 ，研究方向為環(huán)境監(jiān)測與評價教學(xué)和科學(xué)研究。