人工湿地在农村散户污水处理中的应用探讨

2019-11-14 10:16梁洁王怡邹渝
环境与发展 2019年9期
关键词:人工湿地应用探讨污水处理

梁洁 王怡 邹渝

摘要:农村散户污水处理工作一直是我国污水治理的重难点工作,在国家全面建设可持续发展新农村的政策指导下,农村散户污水治理工作迎来了新局面。考虑到农村散户污水排放的特点及农村地区现代化建设水平,国家有关部门决定采取建设人工湿地的方式对农村散户的污水进行处理。本文首先对我国农村散户污水处理现状进行了分析,并从湿地类型及湿地污水处理原理两个角度出发对人工湿地技术进行了简要介绍。最后以成都郫都区污水处理为例,探究了人工湿地在农村散户污水处理中的应用,供农村污水处理相关工作人员参考借鉴。

关键词:农村散户;污水处理;人工湿地;应用探讨

中图分类号:X53  文献标识码:A 文章编号: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

農村散户污水处理不当的情况对我国的环境建设造成了一定程度的负面影响,并引起了国家有关部门的重视。传统的污水集中治理方式在人员居住分散的农村地区应用,不仅需要投入大量的建设成本,实际的污水净化效用也相对较低。而应用人工湿地技术进行农村散户污水处理,可以根据农村的植被情况实现就地取材,且无需敷设复杂的管线道路,前期投入成本较低[1]。除此之外,人工湿地技术能够保持全年较高的水力符合,能够有效去除污水中的氮、钾、大肠杆菌等毒害物质,且湿地系统运行简单能够实现无人值守。因此,人工湿地在农村散户污水处理中具有重要的应用价值。

1 我国农村散户污水处理现状

现阶段,我国农村的污水处理设施建设的覆盖面相对不足,在全国260个左右的农村村庄中,污水设施建设的覆盖率不足20%,除山东省、上海市、浙江省等经济现代化建设水平相对较高的农村污水处理设备安装完善外,其余省份的农村地区污水处理设施数量严重不足[2]。

农村散户的污水具有分散范围广、难以收集的特点,且农村的污水多来自于生活垃圾腐败渗透、厨房用水、清洁用水和人类及家禽、牲畜的粪便,在人们生活水平逐渐提高的前提下,人们生产、生活过程中产生的污水量也在逐年增多。除此之外,经检验,农村散户污水中含有大量的有机物,且存在着排放不均匀、日变化系数波动幅度较大的问题[3]。由于大部分农村地区污水处理设施的建设不够完善,配套的排水管网数量不足,现阶段农村散户的污水排放随意,街道面、明水沟、水库流域、低洼处等均存在着较为严重的污染情况。

2 人工湿地技术概述

人工湿地技术是一种创新型的污水处理技术,通过人工填筑土壤、填料等构建填料床,并在床体表面种植具有良好污水处理性能的绿色植被,对天然湿地进行模拟建造。人工湿地通常由具有良好透水性的基层土壤、适应实地生长环境且具有抗污性能的植物、床体构筑物、微生物种群及水体五个部分组成,能够有效去除农村散户污水中的毒害物质,实现处理污水的目的。

2.1 人工湿地的类型

目前人工湿地主要分为四种类型,分别是水平潜流型人工湿地、垂直流人工湿地、表面流人工湿地。水平潜流型人工湿地在进行污水处理时废水主要从填料床底部流过,利用大型水生植物的密集种植使污水发生厌氧降解,能够有效去除水质中的颗粒污染物;垂直流人工湿地处理废水时能够使污水按照一定周期进行装载,然后以垂直的角度流经过滤器,通过保证过滤器的良好通气使污水发生好氧降解反应,达到污水降解的目的;表面流人工湿地外观与天然湿地基本相同,其填料床可以种植多种植物属,并通过植物属的净化吸收完成对农村散户污水的净化处理。

2.2 人工湿地污水处理的原理

人工湿地通过植物、填料以及微生物的共同作用完成对污水的净化处理。污水处理的物理原理通常指污水流经人工湿地后在填料床、密集水生植物生长区产生的过滤、沉淀现象。在过滤过程中,污水中大分子、颗粒状的毒害物质能够被植物网、填料层有效的过滤,并将其留在人工湿地中进行进一步的沉淀。污水处理的化学原理主要指污水与人工湿地中的微生物发生好氧、兼氧及厌氧降解反应。湿地中的微生物群会与流经湿地的污水发生离子交换等氧化还原反应生成沉淀物质,或通过断键、开环分解成结构简单的小分子物质起到对污水的净化作用。

3 人工湿地在农村散户污水处理中的应用

传统农村散户的污水处理通常以集中治理为主,在污水处理过程中需要敷设大量的管道线路,前期投入的成本较高且污水净化处理的效果差强人意。由于农村散户的居住分布特点并不适合用集中处理的方式对其进行调控。因此,近年来国家采用人工湿地技术对农村散户污水进行分散式、小型化的就地处理。笔者以成都郫都区的污水处理为例,分析人工湿地在污水处理中的应用。

3.1 人工湿地建设模式

成都郫都区已开展连片整治,并在安龙村、园田村等建立了实验基地。打造以下两种主要模式:针对散户,以庭院式人工湿地处理系统模式为主,修建能处理1m3/d相当于3-5人生活污水)的庭院式人工湿地;针对多个散户(农家乐),以主题人工湿地公园为依托,修建能处理15m3/d相当于100人生活污水)的公园式人工湿地,发展新型污水处理模式。

3.2 人工湿地污水处理

人工湿地建成后,通过引流的方式使散户的生活污水流经人工湿地。首先,污水在流经填料床和密集植被时,其内部大分子的颗粒状毒害物质经初步过滤沉淀于人工湿地基质当中。其次,通过植物根系的氧气运输在湿地植被根区形成了良好的氧化层,污水中的有机毒害物在氧化层区域与微生物发生好氧降解反应分解成水和二氧化碳。最后,通过人工湿地中的土壤、植物的共同作用吸附、同化、结合污水中的氮、磷等物质,使之发生沉底反应沉积于人工湿地基质当中,并最终完成该地区散户的污水处理。

3.3 人工湿地污水处理的效用

经一段时间的使用后,农村生活污水经过庭院人工湿地后被过滤、净化,水体中氨氮、总磷、COD、B0D、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群等的去除率均能达到90%以上。通过人工湿地处理后的污水,出水达到国家农田灌溉水标准,从而能实现水资源的重复利用。可大大减少对洁浄水源的需求压力,减缓成都市用水压力,改变水质型缺水的窘况,逐渐走向“谁排放,谁治理”的理想用水模式,并达到“排必达,循环用,減轻自然生态环境负担”的目标。同时为散户提供景观、体闲、治汚于一体的新型庭院,为农家乐等多个散户建立新型产业链,将生态环境保护、生活污水治理、自然景观欣赏结合在一起,打造特色旅游项目,给乡村旅游注入新鲜血液,让人与环境进入前所未有的和谐相处时代。

4 结束语

现阶段大部分农村污水治理设备安装不足、处理流程不健全,致使人们生活中的垃圾渗透污水、粪便污水、厨房污水、清洁污水无法得到及时有效的处理。在对农村散户污水进行处理时,可以结合当地的实际情况与现有资源构建完整的人工湿地环境,通过填料、微生物、具有良好去污效果的水生植物共同作用实现对农村散户污水的及时治理,进一步强化农村的环境建设。

参考文献

[1]袁红丹.生物滤池-人工湿地组合工艺在农村生活污水处理工程中的应用[J].建筑科技,2018,2(04):84-87.

[2]郝理想.厌氧水解+人工湿地组合工艺在农村生活污水处理中的应用[J].科技创新与应用,2017(13):287.

[3]李强,詹鹏.生物接触氧化+高水力负荷人工湿地在农村生活污水处理中的应用[J].人民珠江,2017,38(04):12-14.

收稿日期:2019-08-03

基金项目:成都市水生态文明建设研究重点基地资助项目;项目编号2018SST-20

作者简介:梁洁(1981-),女,漢族,硕士研究生,讲师 ,研究方向为环境监测与评价教学和科学研究。

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