人工湿地处理技术在农村污水处理中的应用_赵志强

现代农业科技2011年第1期资源与环境科学农村污水包括洗衣、洗菜、洗浴等生活洗涤水以及厕所冲洗水。由于我国农村的经济发展状况和农民生活习惯等原因，多数农村生活污水未经处理就任意排放，这不仅影响地表水和地下水资源，还给农村居民的生活环境带来极大的破坏[1]。因此，解决农村污水处理问题十分重要。人工湿地污水处理技术是利用植物根系的吸收和微生物的作用，并经过多层过滤来达到降解污染、净化水质的目的，它是一种充分利用人工介质中生长的植物、微生物以及基质所具有的物理、化学特性来处理污水。人工湿地系统作为一种投资少、工艺简单、能耗低、维护简单方便的农业面源污染控制系统，适合我国农村应用。它不仅可以有效地去除氮磷污染物，还为各种生物提供了良好的栖息地，同时湿地内的植物收获后还可获得一定的经济效益，在我国广大农村地区具有良好的应用前景。1人工湿地去除污染物的机理污水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留进而被微生物利用；污水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理程度的进行，湿地床中的微生物也繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。在气温比较低的丹麦、加拿大、韩国、美国等国家利用人工湿地来处理农村生活污水，都取得了比较好的运行效果。2人工湿地处理污水技术人工湿地分为潜流和平流2种形式。潜流式人工湿地因水流在底面流动更容易适应寒冷气候，适合在北方地区运行。在北方地区运行的湿地，必须考虑冬季降温导致植物死亡和微生物失活而使人工湿地运行效率降低的问题。在冬季，人工湿地对BOD、COD、TSS等的去除率与温度高的夏季接近。对氮、磷有机物的去除效果要低于其他季节。氮、磷有机物的去除是人工湿地在北方低温季节能否高效运行的关键。考虑冬季气温降低导致人工湿地系统活性降低对氮、磷有机物去除率等因素，许多研究者都对传统的人工湿地技术进行了一定的改进比较。比较常用的是在处理系统前增加预处理措施，如增加化粪池、浮动生物床等，也有的在系统中增加曝气以提高溶解氧度。北方地区进入冬季后气温很低，为使湿地能正常运行，需对人工湿地进行保温。常用的保温包括覆盖冰雪、稻草、麦秆、PVC透气薄膜、收割湿地植物、炭化后的芦苇屑等措施。在有条件的农村地区也可以建造封闭式的人工湿地处理系统。湿地植物对氮、磷物质的吸收，在整个人工湿地处理系统中起着重要的作用。选择植物时，应该选择与当地条件相适应、繁殖性能强、氧气传输能力好的抗寒性植物。3研究情况目前，国内一些学者对人工湿地处理农村污水进行研究。吴树彪等[2]采用家庭人工湿地组合系统处理北京某农村小餐馆废水，8个月的试验研究表明：该系统对COD、NH3-N、TP的去除率依次为92.4%～97.9%、84.5%～96.0%、79.5%～90.7%，平均出水浓度依次为33.60、2.88、0.66mg/L。我国多数农村地区缺乏污水管网收集系统，生活污水的排放直接威胁着农民的生活环境和饮水安全，这种工艺比较适合农村分散式家庭污水处理。帖靖玺等[3]采用二级串联潜流式人工湿地系统对太湖地区农村生活污水进行了脱氮除磷的试验研究，试验结果表明：在夏季，当进水容积负荷为400L/d时，人工湿地系统对NH4+-N、TN和TP的去除率分别为83%、80%和83%；在冬季，当进水容积负荷为240L/d时，人工湿地系统对NH4+-N、TN和TP的去除率分别为90%、90%和94%；该工艺可有效去除太湖流域农村生活污水中氮、磷污染物。叶芬霞等[4]采用塔式复合人工湿地（TICW）处理宁波农村污水，10个月的试验表明：TICW系统对污染物去除效果明显，对COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为72%、82%、83%、63%；TICW的瀑布式水流增强了污水的充氧效果，土壤中氨化菌、硝化菌的数量较多，脱氮效果尤其明显；该湿地系统将木本植物和草本植物相结合，保证了系统在冬季也有较高的去除效果。我国西北部地区比较干旱，生态环境比较（下转第299页）人工湿地处理技术在农村污水处理中的应用赵志强（北京农业职业学院，北京102442）摘要介绍了人工湿地去除污染物的机理及人工湿地处理污水技术，阐述了人工湿地在我国农村污水处理中的研究情况及存在的一些技术性问题，介绍了我国不同地方的示范性工程。关键词人工湿地；农村污水处理；应用中图分类号X703.1文献标识码A文章编号1007-5739（2011）01-0294-01ApplicationofArtificialWetlandProcessTechnologyinRuralSewageTreatmentZHAOZhi-qiang（BeijingVocationalCollegeofAgriculture，Beijing10