黃錦容


摘 要:在我國大部分農村地區對生活污水的處理方式是任其蒸發,最終達到消除的目的。為了改變這種方式,分析了農村中所產生的生活污水的特點,闡述了其形成的原因和現有的處理技術,并結合我國農村的生活現狀及農村生活污水處理執行的污水處理廠排放標準(COD的質量分數不高于60 mg/L,氨氮的質量分數不高于15 mg/L),提出了人工濕地的處理策略,以期促進農村生活污水處理工作的快速發展。
關鍵詞:農村;生活污水;人工濕地;地表徑流
中圖分類號:X799.3 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.106
近年來,我國農村的生活水平得到了較大提升,但農村的自然環境卻遭到了較大的破壞,給人們的生活帶來了不利影響,主要原因有3點:①在農村的土地耕種、作物收割中,逐步采用了半自動化及自動化的技術,導致大量的除草、殺蟲的藥物直接注入河流,使河水受到了較大的污染;②農民對環境的保護意識較差,缺乏對生活、生產行為的約束;③農村的基礎設施較差,缺乏污水處理的系統,導致生活中產生的污水直接流入溝渠或經過地表徑流消化。
針對農村在生活污水處理中所存在的問題,應采用人工濕地的處理方法。
1 農村中生活污水具有的特點
雖然我國城鄉一體化建設逐步加快,但農村中生活污水處理仍存在較大的問題,比如污水處理技術有待進一步提高、系統處理方法需要進一步加強、基礎設施較為缺乏等。由于每個地區人們的生活習慣、經濟水平都有較大的差異,所以,對生活污水的處理也存在較大的差異性。目前,在農村中比較常見污水主要為廚房、洗浴等產生的污水,其直接進入河、湖及塘里中,進而對水體造成了嚴重的污染,影響了農村居民的生活和自然環境。表1概括可農村生活污水的特點。
表1 我國農村生活污水的特點
污水種類 污水來源 污染物
日常生活類 洗衣服、洗澡、洗菜、廁所、廚房洗刷水 氮、磷含量較高,重金屬以及有毒、有害物含量較低
生產類 農藥、化肥 有毒物質較多
養殖類 動物生活中所產生的污水 氨、氮等
2 農村中生活污水處理的改進方法
隨著農村經濟的不斷發展,已經有許多地區越來越重視生活污水的處理,產生了一系列先進的處理技術,比如穩定塘技術、土壤滲濾技術和厭氧型沼氣池的技術等。穩定塘技術主要利用菌藻等類型的自然生物,在共同的作用下處理生活污水,該系統所具有的特點是操作簡單、易維護、節約能源和效果穩定;土壤滲濾技術通過土壤自身的滲濾方式進行系統化的處理,通過土壤中的生態系統達到降解、凈化的目的;厭氧型沼氣池技術在我國目前的農村中生活污水地處理中進行了長期實踐,主要機理是通過污水中自身所含有的有機物,使其在厭氧環境中發酵而產生沼氣,從而去除有機物,達到凈化的目的,體現了經濟效益與環境效益的結合。
3 人工濕地
3.1 人工濕地的除污機理
人工濕地系統對農村生活污水的處理過程為:通過鋪設基質、種植植物和引進微生物形成局部生態環境,這一生態系統可滿足對生態污水進行處理的要求。以下介紹人工濕地對農村污水的處理機理。
3.1.1 對生活污水中懸浮物的去除
當污水進入逐漸進入濕地系統后,去除懸浮物的主要方式為:濕地在重力的作用下不斷沉降,使生物群落在吸附、絮凝中共同完成對污水中懸浮物的處理。如果污水中的懸浮物含量較大,則可設置一定的格柵、沉淀池、沉砂和池厭氧等,從而達到有效去除懸浮物的目的。同時,在濕地多種微生物的作用下,具有良好的降解、分解和代謝吸收環境,可使懸浮固體得到較好的處理。
3.1.2 對生活污水中有機物的去除
一般情況下,生活中的有機物可以通過一些微生物進行降解,從而達到去除的目的。由于有機物中含有一些可溶性的物質,這就需要運用植物的吸收和轉化作用達到降解、去除的目的。而對于磷的去除,通過人工濕地技術對磷這種物質的去除主要利用微生物氧化、分解的方式,加之植物的同化作用,在化學和物理性的沉積中可達到除去磷的目的。其中,在物理作用方面,主要是基于磷自身的特點,通過重力作用,結合濕地具有的基質、植物的根系等加以阻攔,從而達到緩慢沉淀的目的;在化學作用方面,主要利用了人工濕地所含有的磷,其會與其他物質,比如鋁、鐵、鎂、鈣等離子之間而發生交換,植物通過同化作用對其中的營養物質進行攝取和轉化,達到除去磷的目的。
3.1.3 對生活污水中所含有氨氮物質的去除
在人工濕地處理技術中,氮可以通過自身的揮發和氨化的作用去除,但其中一部分還需要通過植物吸收、硝化、反硝化等途徑去除。同時,由于氮能為植物的生長提供必要的元素,因此,對于農村生活污水的處理而言,可以通過濕地中植物吸收的方式加以消化一部分氮,從而有效減少氮對其他物質的影響;可通過人工濕地氨氮物質的吸收,達到有效緩解氨氮元素對其他物質造成的傷害。具體的處理工藝如圖1所示。
通過實踐證明,在這種模式下,農村中生活污水含有的氨氮的質量分數不會高于15 mg/L,COD的質量分數也低于60 mg/L的排放標準。通過上述方法處理后的污水,水中的各項指標含量都趨于正常,pH值為5~6,SS的含量90~100,COD的含量為100~120,NH4的含量為6~10.
3.2 應用人工濕地技術的可行性
通過上述分析可知,農村生活污水中普遍存在著有機物,含有十分豐富的氮、磷等元素,這就使得在對污水的處理中,需要加以分析其中各種元素的含量,從而有效提升污水的處理效率和處理效果。以下結合農村生活污水所具有的特點分析了污水處理的可行性。
3.2.1 進一步建設人工濕地
應根據污水排放量在農村中適當采取擴建、優化污水處理中的人工濕地等措施。通過采用其中的單級方式加以處理,選擇合理的植物種植,并通過一些強氧化的方式控制污水中各種物質的含量。此外,還要合理地保證人工濕地在運行中的狀態,從而提升系統處理污水的能力。
3.2.2 組合與優化人工濕地
人工濕地可以按照生活污水的流動方向分類,比如表面流、水平潛流、垂直潛流等。對于表面流而言,人工濕地需要充分地控制氧氣;水平潛流則能較好地為濕地保溫,垂直潛流可以在氨、氮的處理中提升效率。通過這些方式可達到有效應對不同污水問題的目的。
4 結束語
由于人工濕地的處理方法具有十分明顯的優點,比如運行中所需要的費用較低、對污水處理的效果較好、投資少、維護便、對農村中的污水治理有良好的適應性,可以大力推廣這種技術。隨著大量農村人口涌入城市,但在農村中仍然屬于我國人口聚集地較多的區域,因此,需要改善我國農村生活的環境,國家對環保政策要大力宣傳,加強對居民環保知識的教育。在人工濕地處理技術的幫助下,可使農村中的生活污水得到較好的處理,從而提升農村的環境質量。
參考文獻
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〔編輯:張思楠〕