厌氧-人工湿地组合工艺对生活污水的处理效果分析

冀建平

（山西清源环境咨询有限公司，山西 太原 030012）

近年来，随着我国农业经济的发展和城镇化的不断推进，生活污水为当前广大农村地区所面临的主要污染源。同时，生活污水也是导致地下水污染的主要源头。因此，开展对农村生活污水的处理对于保证地下饮用水，实现生态平衡具有重要意义。但是，我国地域辽阔，并不是单纯一种处理方法就适用于全国范围内农村生活污水的处理[1]。因此，探索适用于某个区域内生活污水的处理工艺和相关的技术模式对于其他区域生活污水的处理具有较大的借鉴意义。本文对四川省区域内农村生活污水的处理展开研究，重点提出了厌氧-人工湿地相结合的处理工艺，并对最终的处理效果进行评估。

1 生活污水治理地区划分及工艺选择

1.1 生活污水治理地区的划分

在充分市场调研的基础上，可将四川地区的生活污水的治理区域划分为5 个，包括有：成都农村生活污水治理区、攀西农村生活污水治理区、川南农村生活污水治理区、川东北农村生活污水治理区和川西北农村生活污水治理区。通过对各地区生活污水处理现状调查，总结出如下结论：

1）从目前看来，整个四川省的生活污水处理率偏低。也就是说，仅在经济条件较好的城镇和新型农村区域设立有生活污水处理系统，绝大多数区域的生活污水直接外排[2]。

2）而仅少数的具备生活污水处理的地区主要采用集中处理和分散处理两种模式对生活污水进行处理。其中，城市和村镇主要以集中处理为主，其余的均采用分散处理的方式。

1.2 处理工艺的选择原则

鉴于四川省区域内生活污水呈现来源广、成分复杂、水质波动大以及分散面广等特点。在实际污水过程中选择处理工艺需要遵循如下原则：

1）结合当地的地形地貌、土地、湖泊等实际自然条件，充分达到生活污水处理后无害化和资源化的目的；

2）所选用生活污水处理工艺必须与当地的经济水平相匹配，即并不是选择越先进、自动化水平越高的工艺就好，而要选用性价比最高的处理工艺；

3）考虑到污水处理属于长期工程，处理工艺应具有操作简单、设备便于维护的特点[3]。

针对四川省生活污水处理可选用的工艺包括有人工湿地与景观集成处理工艺、WSHA 生活污水厌氧达标处理工艺、生物流化床与生物滤床复合式污水处理工艺、一体化设备处理工艺、厌氧生活滤池-氧化塘-人工湿地负荷处理工艺、“双池”模式处理工艺、沼气池处理工艺和农家乐“厌氧-人工湿地组合”污水处理工艺。

在充分对上述生活污水处理工艺优劣势对比的基础上，针对成都地区生活污水处理，本工程将采用厌氧-人工湿地组合工艺对该地区的生活污水进行处理，并对最终的处理效果进行评价[4]。

2 厌氧-人工湿地组合工艺的应用研究

本节将结合成都地区生活污水的特点和传统厌氧-人工湿地组合处理工艺的应用效果，对传统厌氧-人工湿地组合处理工艺进行改进，使其更好地适用于成都农村地区生活污水的处理。

2.1 工程概况

经对成都农村生活污水充分调研的基础上，对其存在的特征总结如下：

1）该地区属于成都的平原腹心，便于对当期农村生活污水水质的调查，可为整个实验过程提供扎实的数据支撑；

2）该区域村民居住处于相对分散的状态，若实现对生活污水的集中处理需要投入大量的建设资金；

3）该区域的处于闲置状态的土地较多；

4）由于所在区域在外务工的人员较少，因此其所排放处的生活污水的量充足，为本次实验提供了充足的样本。

在处理前对当期的生活污水进行检测，检测结果如表1 所示。

表1 生活污水处理前化学性质

2.2 厌氧-人工湿地组合处理工艺的设计

结合成都地区农村生活污水特征及当地实际情况，采用厌氧-人工湿地组合工艺分散式生活污水处理工艺，对应的生活污水处理工艺流程如图1 所示。

图1 厌氧-人工湿地组合生活污水处理工艺流程图

如图1 所示，与传统厌氧-人工湿地组合生活污水处理工艺不同的是，所设计的新型生活污水处理工艺在传统工艺的基础上加装了自调试沼气厌氧发酵罩和组合亲水填料，从而提升了厌氧-人工湿地组合工艺的处理能力，预计可达到0.5 m3/d。

2.2.1 格栅池结构参数设计

根据所处理生活污水的特征，所选型格栅池的间距为3 mm，并配置200 目（74.2 μm）的隔油网。

2.2.2 沉淀池结构参数的设计

沉淀池采用砖混结构，其几何尺寸为：高度为0.4 m，宽度和长度均为1 m；在实际处理过程中生活污水在其中停留的时间为13 h。

2.2.3 厌氧池结构参数的设计

厌氧池采用砖混结构，其几何尺寸为：高度为1.2 m，长度为1.2 m，宽度为1 m；在实际处理过程中生活污水在其中停留的时间为48 h。

2.2.4 兼氧过滤池结构参数的设计

兼氧过滤池采用砖混结构，其几何尺寸为：高度为1.2 m，长度为1 m，宽度为0.8 m；在实际处理过程中生活污水在其中停留的时间为32 h。在兼氧过滤池中加装了80 目（178 μm）的PVC 滤网。

2.2.5 人工湿地结构参数的设计

人工湿地采用水平与垂直流人工湿地串联运行的模式，其几何尺寸为：宽度为1.2 m，长度为1 m，高度为0.8 m；在实际处理过程中生活污水在其中停留的时间为23 h。

2.3 处理效果分析

采用厌氧-人工湿地组合工艺对生活污水处理效果评估通过对进水和出水相关离子浓度进行对比，通过去除率对去除效果进行直观评价。处理效果数据如表2 所示。

如表2 所示，成都农村地区生活污水采用厌氧-人工湿地组合工艺进行处理后，其中的COD、NH3-N、TN 以及TP 等离子的去除率达到了《城镇污水处理厂污水物排放标准》中规定的一级标准。

3 结语

农村生活污水为对地下水造成污染的主要源头，鉴于各个地区生活污水的特征不同且当地条件的不同，需要为其匹配性设计最佳的生活污水处理工艺才能够达到最佳的处理效果[5]。针对成都农村地区的生活污水，采用厌氧-人工湿地组合工艺对其进行处理。经实验表明：该地区生活污水处理后其中的COD、NH3-N、TN 以及TP 等离子的浓度达到了《城镇污水处理厂污水物排放标准》中规定的一级标准的要求。