垂直流人工湿地处理北方农村生活污水工程实例_焦珍

焦珍,张素珍,胥俊杰.垂直流人工湿地处理北方农村生活污水工程实例[J].江苏农业科学,2011,39(3):545-547.垂直流人工湿地处理北方农村生活污水工程实例焦珍1,张素珍2,胥俊杰3(1.石家庄经济学院工程学院,河北石家庄050031;2.石家庄学院资源与环境系,河北石家庄050035;3.北方工程设计研究院有限公司,河北石家庄050011)摘要:采用垂直流人工湿地工艺对河北省承德市某农村生活污水进行处理,运行结果表明:在冬季采用保温措施,处理农村生活污水取得了较好处理效果。当进水CODCr为183～267mg/L、NH4+-N为18～27mg/L、TP为1.6～2.2mg/L时,出水CODCr、NH4+-N和TP分别达到79～132、10～18、0.38～0.52mg/L,运行后期出水可以满足GB8976—1996《污水综合排放标准》一级标准。研究成果对我国北方农村采用人工湿地处理生活污水具有较好借鉴意义。关键词:垂直流;人工湿地;农村生活污水;处理效果中图分类号:X322文献标志码:A文章编号:1002-1302(2011)03-0545-02收稿日期:2011-05-05基金项目:河北省教育厅科学研究计划(编号:Z2009454);河北省社会科学基金(编号:HB09BSH030)。作者简介:焦珍(1975—),女,河北石家庄人,讲师,研究方向为水污染控制技术与环境规划。E-mail:jiaozhen1117@163.com。人工湿地具有很强的降解和转化污染物的能力,对污水的净化起着重要作用[1]。人工湿地作为一种生态污水处理技术,已广泛应用在各种污水处理场合,并对我国小城镇和乡村中小型污水处理作出了巨大贡献[2]。由于其投资省、操作管理简单、运行维护方便及美化环境的作用,日益受到关注,特别是在广大农村地区具有良好的应用前景[3]。河北省承德市某农村共有住户136户,人口542人,按排水定额人均日排水量为120L,则日排水量约65t。村内原生活污水未经处理任意排放,这不仅污染地表水和地下水环境,还极大地影响居民的生活环境。为了适应新农村建设的要求,承德市政府以该村为试点,建设污水处理系统,大力改善农民的生活环境。村内采用雨污分流,雨水经管网收集后直接排放,污水经化粪池处理后进入人工湿地处理系统。该工程于2010年9月完工同时投入运行。1工程建设概况1.1设计水质、水量工程设计处理水量70m3/d,进水水质根据实测数据及生活污水常规检测确定,出水水质执行《污水综合排放标准》(GB8976—1996)一级标准。设计进出水水质情况如表1所示。表1设计进出水水质项目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH4+-N(mg/L)P(mg/L)pH值进水浓度≤300≤150≤150≤30≤36～8排放标准1002070150.56～91.2污水处理工艺污水处理工程总占地面积0.15hm2,采用人工湿地为核心的污水处理工艺,其污水处理系统工艺流程见图1。经化粪池处理后的生活污水经污水收集管网进入污水处理系统。首先进入格栅池,格栅可以去除大的悬浮物和漂浮物。然后进入调节池调节水质水量,调节池有效容积40m3。出水进入沉淀池,进一步去除污水中的颗粒物。沉淀池出水经人工湿地处理后消毒外排。2人工湿地结构2.1床体结构目前国内外人工湿地系统广泛采用的基质主要有:土壤、碎石、沙粒、粗沙、煤渣、多孔介质(LECA)、硅灰石和工业废弃物中的一种或几种组成的混合物[4]。基质可以为植物和微生物的生长提供依附表面和营养物质,在污水流经人工湿地时,基质通过吸收、吸附、沉积和过滤等作用直接去除污染物。该垂直流人工湿地有效面积1028m2,总长为43.2m,总宽为23.8m。床体由2个相同的床体并列组成,每个单元514m2。床体中最底层为排水层,厚度0.20m,由平均粒径约30mm的均匀砾石铺设。依次向上是粗沙和细沙,其粒径由20mm渐变至10mm,沙层平均深度为1m。沙层上部铺设了0.30m左右的草炭土,可起到冬季保温的作用。保温层上铺设了0.20m左右的营养土,主要种植植物为芦苇,种植密度20株/m2。2.2布水方式在垂直潜流人工湿地中,污水从湿地表面纵向流入填料的底部,床体处于不饱和状态,氧可以通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。该系统的硝化能力高于水平潜流湿地,可用于处理铵态氮含量相对较高的污水[5]。该工程考虑到冬季保温,采用穿孔管布水系统,设置2层布水管,其中1层布水管网位于保温层之下,采用阀门控制使—545—江苏农业科学2011年第39卷第3期DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2011.03.038每层布水管网分别独立工作,冬季霜冻期使用保温层以下的布水管网,其余非霜冻期使用上层布水管网