人工湿地处理农村生活污水研究_孙震宇

140科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald2011NO.19ScienceandTechnologyInnovationHerald环境科学科技创新导报随着我国社会经济的稳步前进,生活水平的提高,农村地区生活用水量日益增大,造成污水排放量大量增加,已成为面源污染的重要来源之一。早在“十五”期间,我国农村的环境形势就表现为“日渐突出”,进入“十一五”以后,已经发展为“农村环境问题突出”,据预测,2010年我国村镇污水排放量将达到270亿吨[1],大部分污水未经处理就直接排放,影响了村镇周边环境,对居民的身心健康造成潜在的威胁。因此,加强农村生活污水处理,有效地控制农村环境污染,是当前建设社会主义新农村的重要内容。本文通过分析河南省部分农村生活污水特征、人工湿地处理技术特点,并结合应用实例,为该技术在农村生活污水处理中进一步推广提出建议,为全面建设社会主义新农村提供技术支撑。1农村生活污水的特点及处理方法(1)水质。农村生活污水水质与农村的地理环境、经济发展水平、生活习惯等多种因素有关,根据已有的调查数据,相对于城市污水,农村生活污水CODcr、N、P等营养物含量较高,一般不含有有毒物质,不同时段的水质也略有不同。我国农村生活典型污水水质见表1。(2)水量。农村的生活污水量都比较小,变化幅度大,一日之中在上午、中午、下午都有一个高峰时段,夜间基本不外排废水。高峰时段出现与季节变化。(3)生活污水处理方法。农村生活污水的有机物含量高,其生化性较好,常采用生物方法处理。按照处理工艺可分为:厌氧生物处理和好氧生物处理;按照处理方式可分为:集中处理和分散处理。集中处理的方法多采用好氧活性污泥法处理,其处理效果较好且运行可靠,但存在基建投资大、动力消耗多、运行费用高和剩余污泥处理难等问题;分散处理方法大多数为厌氧生物处理,处理设施投资少、运行费用低,但与高浓度有机物相比,生活污水的CODCr偏低,相当一部分处理设施存在着处理效果不稳定、难以达到排放标准的问题。因此,人们逐渐开发高效、低耗、低成本的污水处理技术,以解决农村生活水污染问题。而人工湿地具有其他技术无法比拟的优点,在农村生活污水处理中受到关注。2人工湿地处理技术人工湿地处理技术是根据天然湿地净化污水的原理,通过水体、基质、水生植物、微生物和腐殖化碎屑之间一系列复杂的物理、化学和生化反应,通过沉淀、过滤、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解、转化及吸收途径实现对水中诸如悬浮物、有机物、营养元素、金属离子、病原体和难降解有机物等污染物的去除。与其他处理技术相比,该技术处理污水效果稳定、投资省、易于管理等优点,已被大部分国家采纳应用。我国在1987年由天津市环保局成功建设一个占地6hm2,处理规模1400m3/d的芦苇湿地工程[2],之后各地相继开展人工湿地处理污水技术研究,并得到应用推广。按照工程设计和水体流态的差异,人工湿地污水处理系统主要可以分为以下四种类型,即表面流人工湿地;垂直流人工湿地;潮汐流人工湿地;潜流人工湿地,其中潜流人工湿地由于污水在地表以下流动,充分利用填料截留等整个系统的协同作用,具有卫生条件好、处理效果受气候影响相对较小、保温性能好等优点,是目前在农村污水处理中最为广泛的一种类型。3人工湿地处理农村生活污水应用实例为进一步探索人工湿地技术处理农村生活污水的应用效果,笔者先后调查了若干人工湿地处理村镇生活污水工程项目,选取河南省典型的工程实例进行了分析。河南省某村96km2,常住人口为3000人,采用的水处理工艺如下:生活污水首先通过格栅过滤,再流入集水井进行简易调节,通过水解酸化池进行前处理后,进入潜流人工湿地及表流人工湿地处理系统,最终达标排放。该工程日处理生活污水量为200t/d,占地2000m2,人工湿地种植植物为芦苇、茭白,工程投资160万元,运行成本为0.1元/t。进水水质COD、BOD、SS、NH4-N分别为300mg/L、180mg/L、200mg/L、30mg/L,出水水质分别比进水降低了77.8%、87.5%、87.5%、83%(各工段出水指标如图1)。因此,人工湿地可以有效地处理农村生活污水。4结语(1)与传统工艺相比,人工湿地处理农村生活污水具有效率高、运行费用低、维护管理及设备设施相对简单的特点。(2)人工湿地处理生活污水属于深度治理,具有季节性和处理浓度上限,须建立在预处理控制的基础之上,预处理出水CODcr控制在200mg/L以下为宜。参考文献[1]沈东升,贺永华,冯华军.农村生活污水地埋式无动力厌氧处理技术研究[J].农业工程学报,2005,21(7):111.[2]严弋.人工湿地系统处理干旱区农村生活污水的应用研究[D].北京化工大学,2008:15.[3]钱科星.分散式农村生活污水