武汉中科水生环境工程股份有限公司
摘要:近些年来,我国新农村的建设呈兴盛的发展趋势,但也不得不面对生态与环境的严重破坏污染问题,其中处理污水作为社会各界高度重视的重点问题。当前我国在处理污水的过程中,人工湿地获得了广泛运用,并起到了令人满意的效果。因此,本文就农村生活污水现状及人工湿地的简介,分析农村污水处理中人工湿地的具体应用效果,旨在保障农村污水获得有效地处理。
关键词:农村污水 人工湿地 处理技术 具体运用
城市污水处理基地作为城市公用型基础设施之一,也是保护城市环境的关键设备,对于城市持续发展发挥着不可忽略的重要作用,在城市建设与开发中占据着举足轻重的位置。近几年,某地区进行了一大批污水处理基地的先后建设,并完成了该城镇区内收集管道污水工程与主城区域消落带治理工程的建设,有效改善了周边长江水环境的整体质量。
1.农村污水的现状
农村污水的构成部分有厕所冲水、厨房洗涤、洗浴冲水、洗涤衣物等产生的污水。还包括养殖家禽污水,污水中含有大量的家禽粪便,并具有较高的氮磷含量、可生化性较强。另外,基于大多农村的地形而言,居住人数规模并不大,居住区域的布局较为分担,地形具有较大的高差。国内大部分农村区域的经济技术并不先进,大型污水收集管网技术的修建不但不经济而且不可行,后期也难以实现传统二级处理技术规模的建设,所以大多污水并未进行集中采集处理直接排入周边的湖泊河道,形成严重的水体生态污染情况。
我国目前农村污水一般的处理方案有两种,即生态处理与生物处理。生物处理技术如厌氧生物滤池、塔式生物滤池等;生态处理技术即稳固塘、土地处理等。这些处理技术大多具有各类短板,无法实现有效推广,所以技术方面应该选择设施便捷、管理运行便利、造价经济、处理技术优良的新型技术。人工湿地污水处理技术的优势有,方便取材、因地制宜,建设与维护成很低,处理效率良好,身为污水新型处理技术用于农村中适用性较大。
2.人工湿地污水处理技术
人工湿地(CW—Constructed Wetland)污水处理技术是70年代末发展起来的一种污水处理新技术。它具有处理效果好、氮磷去除能力强、运转维护管理方便、工程基建和运转费用低以及对负荷变化适应能力强等特点,比较适合于技术管理水平不很高,规模较小的城镇或乡村的污水处理。
根据湿地中主要植物形式人工湿地可分为:1、浮游植物系统;2、挺水植物系统;3、沉水植物系统。其中沉水植物系统还处于实验室研究阶段,其主要应用领域在于初级处理和二级处理后的精处理。浮游植物主要用于N、P去除和提高传统稳定塘效率。目前一般所指人工湿地系统都是指挺水植物系统。挺水植物系统根据废水流经的方式,可分为表面流湿地(SFW)、潜流湿地(SSFW)、立式流湿地(VFW)。表面流湿地和立式流湿地因环境条件差(易孳生蚊虫),处理效果受气温影响较大以及对基建要求较高,现多不再采用。故人工湿地大部分采用潜流式湿地系统。
3.处理原则与处理流程
3.1处理原则
(1)因地制宜,针对聚集程度偏高、降级条件良好、人口数量巨大、存在非农业基础,处在水源保护地区周边的农村,可以使用装置污水管进行生后污水的收集,选用生态处理技术或者常规的生物处理技术,无动力或者维动力集中处理农村污水后排放。针对人口数量不大、居住分散化、地形地貌非常复杂与尾水,适用于施肥灌溉等农村,适合收集单户或者多户生活中的分散污水,并选用方便地生态处理之后合理排放。
(2)资源利用。对村庄地势地形充分运用,可运用水塘与废弃洼地,倡导使用生态组合技术生物降解去除污染物质之中的氮和磷,通过节约成本与降低能耗,与本地农业生产相结合,强化污水源头与回收利用尾水的应用效果。
(3)对于农村的污水特征,优选工程造价不高、运行成本较少、无能耗或者低耗能、操作简便的处理技术,而且具有安全稳固的出水质量。
3.2处理过程
农村污水处理首先应该使用生物方法将悬浮状况固体的污染物去除,然后采用化学、生物、生态方式将少数部分的固体物质、溶解性物质、胶体物质去除。处理农村生活无水需根据过程可以分为三个阶段。
(1)第一阶段:本阶段作为预处理阶段,即去除呈悬浮状况的固体物质(SS),经常使用的物理方法为过滤、沉淀、拦截等,通过本阶段污水的处理技术,BOD5的去除率在15%左右,需要实施继续处理,格栅、三格化粪池等可以成为本阶段重要的处理单元。
(2)第二阶段:本阶段主要去除COD、BOD5、NH3-N等污染物。常用氧化沟、生物滤池、接触氧化等生物处理技术属于本阶段重点处理单元。通过此流程,主要污染物能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。
(3)第三阶段:本阶段具体就是将第二阶段并未完全去除的污染物继续去除,包含难降解的有机物氮和磷。常用方案为活性炭吸附、砂滤、化学除磷、生物脱氮除磷,人工湿地及氧化塘,充分发挥磷、氮的去除作用。
4.农村污水处理中人工湿地的具体应用
4.1可行性技术
人工湿地属于处理生活污水较为完整的一个系统,其影响因素包括湿地基的填料类型和植物、级配类型与气候温度变化等。将炉渣及砾石当成基质填料时了解到:相对于炉渣和砾石,具有较高的净化COD、NH3-N、TP净化效果。所以应用吸附力较强、级配相应地基质填料能够实现脱氮除磷效用的显著增强。经探究表明基质粒径的大小需具备相应地范畴,粒径太大,不会获得最佳的污染净化效果,而过量积累磷的去除效果势必会随着填料粒径减少而加大,但粒径太小不利于处理湿地的堵塞情况。植物是湿地中不能缺失的关键部分,能够促进系统泌氧功能的有效提升,但湿地植物的不同生长期限也不尽相同,对于适应有机物与吸收污染物的效果也大不相同。因此,需要按照湿地的具体条件进行种植植物的妥善选择,可以显著完善湿地的运行效果。
4.2人工湿地的完善运用
待人工湿地已经被更多的人熟知,不同的湿地种类需按照其优缺势的不同,选用复合型人工湿地组合体系已经变成大势所趋,组合体系能够实现优劣势互补及多级多样。如有些农村组合的湿地体系具有明显地除氮效用。在对抑制堵塞风险的同时节省用地。相关人员在研究垂直流和潜流复合型湿地治理研究农村灰水的同时了解到,垂直湿地具有显著地硝化作用。而潜流湿地形成于内部的厌氧区域,从而显著增强反硝化效用,本组合对于COD与TN平均的净化率达到70%-90%之间。
结束语:
总而言之,人工湿地技术用于农村污水处理中,首先要将农村本身的特征结合起来,秉承因地制宜的处理原则,同时重视应用技术的创新,在保证生态安全的过程中,实现对污水的最佳处理状态。此外,人工湿地技术属于新型处理技术,实际应用中仍具有诸多急需处理的问题,如处理效果有限、占用土地资源问题、降解污染物动力学的研究等相关问题,唯有实验研究的深入开展,才能使其在农村污水处理中观赏价值、经济收益、经济收益的最大化提升。
参考文献
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