周勤
廣西桂林金桂環境監測有限公司 廣西 桂林 541004
近年來,隨著農村經濟的飛速發展,農村自來水的普及程度在逐漸增加。2021年3月2日,農村水利水電工作會議在北京召開。會議指出,我國農村自來水普及率達到83%。另外,因為洗衣機和沐浴設施的普及,農村的生活用水量在增加,由此導致的生活污水排放量也隨之遞增。而且,在農村,化肥的使用量也在增加,傳統農家肥的使用隨之減少,這也就導致了農村生活污水排放呈現出無序的狀態,農村環境污染程度逐漸增加。所以,有必要對農村生活污水進行有效治理。
在我國農村,為了對生活污水進行處理,較為常見的處理技術包括:氧化溝工藝、A/O工藝與BAF工藝等。在農村生活污水處理的實踐中發現,這些處理方法雖然效果較好,但是需要投入大量的人力、物力和資金,而且農村的資金來源比較缺乏,所以,推廣難度極大。經過研究發現,人工濕地技術是一種不錯的農村生活污水處理方法。該技術的能量消耗是比較低的,投資成本也較少,而且出水的水質量也較高。因而,這種生活污水處理技術對于生態環境的保護是較大的,可以使農村生活污水得到較好的處理。該技術主要原理是通過人為強化和人工設計,對天然濕地進行模擬。綜合利用微生物和植物、基質等來打造一個水生態系統。人工濕地技術可以根據技術的差異進行分類,主要可以分為三類:水平潛流、垂直流濕地、表面流[1]。
農村生活污水的有機物含量和氮磷含量都較高,適宜使用人工濕地技術進行處理。下文, 筆者針對組合人工濕地和多工藝聯用這兩種人工濕地形式在農村推廣的可行性進行了分析。
表面流人工濕地建設所需的費用最少,但是其缺點是所需面積較大,而且處理污水的效率也較低。水平潛流式人工濕地的一個優點就是保溫效果較好。垂直潛流人工濕地在氨氮處理中效果較為明顯,占地面積相對較小。但是,在實踐中發現,它有一個缺點,就是有機物的處理能力相對較弱。根據以上三種人工濕地方式的優劣勢,我們有必要對人工濕地進行組合,從而充分發揮它們各自的優勢。
通過與其他的工藝結合起來對污水進行處理,能夠使污水處理效果更好。實踐發現,通過這種方法,工藝效果較為穩定,而且操作管理便捷,且對于含有氮磷的污水效果極好,使用強化型糞池濕地技術,不僅所需費用較少,而且維護極為方便。所以,在針對濕地處理的經濟效益方面,得到行業人士推崇,具有較大的可行性[2]。
經過近幾年的實踐,包含人工濕地技術的綜合生態系統取得了較好的成效。人工濕地技術主要包括這幾種:復合垂直流人工濕地技術、組合式人工濕地處理生活污水技術、氧化塘+人工濕地處理技術和生態濾床處理技術。
最近幾年,人工濕地處理技術得到進一步發展,中國科學院水生生物研究所通過技術革新,研發了復合垂直流人工濕地技術。通過該技術的推廣和使用,經在海南省實驗,獲得了較好的效果。該技術的主要優點是有較強的系統精華能力,通過對地表水處理,可以使原生活污水達到國家《污水綜合排放標準》的有關標準。在該技術的支持下,污水集中處理和分散處理效果較好。另外,在實踐中還發現該系統能夠穩定運行,一年四季都能夠使用。通過對該技術進行分析,可知其主要優點就是能夠降低工程建設的運行資金。該技術所需要的成本約為二級污水處理廠三分之一左右。
組合式人工濕地處理生活污水技術常見的形式是“物理—生物—人工濕地”組合的形式,對其工藝進行分析后發現,該工藝建設居住區外的排水管道,人工濕地可與小區綠化很好地進行結合。這樣,種植的植物可以成為小區的觀賞景觀。如此,能夠達到雙重效果。通過實踐發現,經過人工濕地凈化之后,出水水質符合農村污水排放的有關標準,能夠用于農業灌溉,這對于水資源循環是非常有利的。在地形允許的情況下,可以借助水位差來實現重力勢能到動力勢能的轉化,能夠節省能源的消耗。在對生活污水進行處理之后,農村的生活環境得到大力改善。并且,農民不管在思想觀念方面,還是在生活習慣方面都在改變,環保意識得到了增強。
在對污水進行處理之后,通過管道流到人工模擬的濕地生態系統,這種管道的材料通常使用PVC材料。基于該系統,可以在填料上種植一些濕地植物,比如美人蕉和蘆葦等。
污水先后經過化學作用和物理作用、生理降解作用來使污水得到較好的凈化。
在條件允許的前提下,盡量使農村每家每戶的污水集中流入沉淀調節池,池中活躍著厭氧細菌。通過厭氧細菌對固體污染物的阻隔作用,對沉淀物進行吸收。沉淀后的污水經過污水泵站,通過大阻力配水系統將污水抽出,均勻灑在生長著蘆葦的生態濾床上。根系發達的蘆葦則把氧氣帶到濕地系統內,從而進行分解[3]。
人工濕地是一項新型的污水處理技術,經過實踐表明,能夠取得較好的效果。在廣西一些農村地區,也取得了較好的效果。根據陳志明在《人工濕地處理技術在廣西農村生活污水處理中的應用》一文中的研究表明,北流市某村莊通過使用多功能農村濕地治理生活污水技術,南寧市良慶區某村莊通過使用折流式景觀復合型人工濕地+生態渠技術,都取得了較好的治理效果。