1、人工湿地污水处理方式在农村污水处理中的应用探析【摘要】依据农村居民生活污水排放特点，结合实际情况选择与推广运行稳定、投资少、易于维护管理的人工湿地以及相关组合工艺，是目前处理农村污水的重要方式。本文介绍了人工湿地污水处理工艺在农村生活污水处理中的应用与研究情况。 【关键词】人工湿地；农村污水；污水处理技术 中图分类号：U664.9+2 文献标识码： A 文章编号： 引言 近年来，随着乡镇社会经济的快速发展，农村环境污染问题日益突出，治理农村环境污染问题成为政府工作重心之一。然而农村地区经济水平、产业格局以及居住布局均不同于城市，其污水主要以洗菜、洗浴、洗衣、冲厕污水等生活废水为主，受经济发展状
2、况及居民环保意识薄弱影响，大部分农村污水未作处理就随意排放，不仅对地表水与地下水造成影响，还严重破坏了农村生态环境。因此适用于城市地区的污水处理技术在农村地区难以实施，使农村污水处理出现或沿用城市集中处理手段投资太高，或放任污染排放造成更严重的环境危害等问题。 农村污水处理技术的选择需要以当地工程实际为出发点，考虑当地经济发展水平、技术管理水平、污水排放特点、污水来源、气候特征、地形地质情况等多方面情况。人工湿地污水处理技术作为一种新型的农村污水处理技术，是指利用微生物分解作用与植物根系吸收作用，并通过多层过滤实现降解污染物、净化水质效果1 。人工湿地污水处理系统作具有工艺简单、投资少、能耗低
3、、维护简便等优势，适合在我国农村推广应用。该系统不仅可有效地降解氮磷类污染物，还可给各类生物提供优良的栖息地，在我国农村地区推广应用的前景较广阔。 乡镇污水处理主要特点 污水水量水质变化较大。 农村地区由于基础设施建设落后，居民点分散，污水收集困难，仅有的排水沟也通常采 用雨污合流排放制。水量水质非常不稳定，雨季旱季变化大；昼夜变化大，甚至出现夜间断流的情况。日变化系数一般在 2.55.0 之间。 污水处理规模偏小 农村地区人口较少，受经济发展水平限值，人均排水指标低，污水处理规模通常较小， 通常在 30003/d 左右，而在经济欠发达地区，污水处理进水量甚至小于 5003/d。存在处理规模小
4、，建设投资大，单位运行成本高的特点。 污水厂运行管理技术薄弱 农村地区经济实力有限，人才缺乏，污水厂技术维护人员及运行管理人员匮乏。因此农村污水处理应力求采用运行费用省，运行管理简单的处理工艺。 人工湿地污水处理工艺 人工湿地处理是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合组成填料床，污水在床体的填料缝隙中曲折地流动或在床体表面流动，并在床的表面种植植物，利用由此形成的“土壤微生物植物”生态系统进行污水处理的工艺。 人工湿地根据水流方式可以分为 3 类：表面流湿地、水平潜流湿地、垂直流湿地。 表面流湿地是废水在填料表面漫流，维持一定的水深，池深为0.61.5m，水流呈推流式
5、流动，从终端地表出水。这种类型的人工湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点，但占地面积较大，水力负荷率较小，去污能力有限，系统运行受气温变化影响较大。 水平潜流湿地由一个或多个填料床组成，床体填充填料，床底设有防渗层，防止污染地下水，污水从一端水平流过填料床。与表面流湿地相比，水平潜流湿地水力负荷大、污染负荷大，对 BOD、COD、SS、重金属等去除率较高，恶臭与蚊蝇滋生较少。 垂直流湿地是指污水从湿地表面纵向流向填料床的底部，床体处于不饱和状态，氧通过大气扩散和植物传输进人人工湿地系统。垂直流人工湿地的硝化能力高于水平潜流湿地，可用于处理氨氮含量较高的污水，其缺点是对有机物的去除能力不如
6、水平潜流湿地。 人工湿地污水处理工艺在我国的利用与发展 近几年，人工湿地污水处理技术作为一种新兴的生态处理技术在我国农村地区广泛应用。其主要是应用该生态系统内物质循环利用、物种共生原理，实现污染物质的良性循环，充分挖掘资源潜在的生产能力，避免环境的二次污染，获取污水处理的最佳效益。 4.1 生态滤床式处理工艺 应用管道将每家每户排放的污水收集起来，污水汇集后流进沉淀池，该池含有大量的厌氧细菌，它们具有阻隔污水所含固体污染物及吸收沉淀的作用。污水沉淀后由污水泵站大阻力的配水系统抽出，均匀洒在种植有芦苇等植物的生态滤床中。滤床从下到上依次填充砂石、粗砂、鹅卵石，石子上面用 1 层青苔状薄膜覆盖。滤
7、床基质含有丰富的微生物，可实现对污水的层层过滤与吸附。芦苇则可将氧气注入湿地系统中，有利于污染物的分解。污水经处理后，出水的水质达到二级污水处理厂的级排放标准。生态滤床建有两块，每周轮换1 次，每半年清理积淀污泥 1 次。 4.2 组合型人工湿地污水处理工艺 常用的组合为“物理生物人工湿地”污水处理工艺。该工艺不需要在居住区外建设排水管道，节省投资；该组合污水处理系统可合建或者分建，充分利用绿化地、河塘的边坡，少占或不占耕地；人工湿地与小区绿化相结合，种植观赏性植物，成为小区园林绿化的重要组成部分。污水经人工湿地处理后出水的水质优于二级污水处理厂的级排放标准，可以直接排放到自然环境中，也能够用
8、作农业灌溉用水，或用作小区水景的补充水，在水资源匮乏地区是循环利用水资源的有效措施4 。在处理污水时若地形允许，充分利用其水位差，不用动力提升，所以不存在运行能耗，仅需定期维护，运行维护费用低。鄂州市的新农村建设中，积极推广人工湿地污水处理技术，旧农村普遍存在的脏、乱、差等现象有了较大改观，居民的生活环境得到明显改善。广大农民的生活习惯、思想观念也在不断改变，卫生意识、环保意识、文明意识日益增强。 4.3 复合型垂直流人工湿地工艺 随着我国不断加大研发人工湿地污水处理技术的力度，顺利研制出了复合型垂直流人工湿地工艺。该工艺在海南省农村地区推广使用，取得较好的经济效益与社会效益，其主要优点是具有
9、较强的净化能力，劣类污水经处理后可净化至类的水质标准，生活污水通过处理后能够达到一级的排放标准。该技术不仅能够集中处理污水，而且可依据实际情况作分散处理，系统运行较稳定，即使在低温季节也可获得较好的运行效果。人工湿地技术的工程建造运行维护的费用较低。复合型垂直流人工湿地工艺的单位建设成本大概为1100 元/t，运行维护成本在 0.1 元/t 以下，均仅为普通二级污水处理厂的几分之一。同时，该系统的日常运行维护只需 1 名管理人员。 4.4 人工湿地结合氧化塘工艺 生活污水在初步处理之后，经 PVC 管流入人工湿地系统，将美人蕉、风车草、芦苇、莲花等各种湿地植物种植在系统的特定填料上，污水包含污
10、染物质与营养物质经植物根系的吸收作用、填料沉降作用及微生物的降解作用不断被吸收、分解，实现污水的深度净化。 5.结语 由于农村地区经济欠发达，居民的文化素质相对较差，技术人才及管理人员储备不足，因此，处理污水必须根据实际情况充分考虑资金投入、运行维护等各种因素。人工湿地具有投资少、运行费用较低、管理维护简单等优点，可利用农村地区的洼地、荒地、沼泽地等进行修建。人工湿地适合应用于我国农村地区，不仅可以有效的解决农村生活污水导致的面源污染现象，还可促进农村民众的环保意识、美化生态环境。当前，我国学者在人工湿地污水处理技术方面的研究，取得较大的成效，但是人工湿地处理农村生活污水的工艺尚未成熟，某些技
11、术性难题还需深入研究。 【参考文献】 1蒋岚岚，刘晋，钱朝阳，等MBR /人工湿地工艺处理农村生活污水J 中国给水排水，2010，26(4):2931，41 2杨文婷，王德建，纪荣平厌氧池潜流人工湿地处理低浓度农村生活污水的研究J 土 壤，2010，42(3):485491 3吴树彪，胡静，翟旭，等.家庭人工湿地组合系统处理农村生活污水的试验研究J.水处理技术，2009，35（3）：94-98. 4鲍振博，靳登超，刘玉乐，等无动力组合型人工湿地处理农村生活污水工程实践J 中国给水排水，2009，25(20):4748 5白晓慧，王宝贞，余敏，等.人工湿地污水处理技术及其发展应用J.哈尔滨建筑大学学报，1999，32（6）：88-92. 6吴炜.人工湿地污水处理方式在农村污水处理工程中的应用J.广东水利电力，2010，11：41-45.
