摘 要:本文概述了農村生活污水的特點和現有的農村污水處理技術,闡述了人工濕地系統的運行機理,結合農村污水的特點和人工濕地的運行機理,分析了人工濕地技術在處理農村污水中的應用。
關鍵詞:農村生活污水;人工濕地技術;現狀分析
1 概述
隨著生活水平的提高,家庭的生活條件有了很大的提升,農村生活水平得到普遍改善,然而農村環境卻在不斷惡化。農村環境惡化的主要因素是生活污水[1],未經規范收集和處理,容易污染地下水,影響到農村居民的身體健康。究其原因,有如下三點:(1)大量使用的農藥和化肥等,不經處理直接排放至河流湖泊等自然水體中;(2)農村群眾環保意識較差,政府缺乏對環境的有效監督和管理;(3)經濟基礎較為落后,未對污水進行有效的收集,使很大一部分的污水排至附近水體。
人工濕地技術作為一種成本低、處理效果好、運行維護費用少的技術[2],在農村污水治理中具有很好的適用性。
2 農村生活污水的特點及處理技術
2.1 農村生活污水的特點
城鄉一體化建設啟動幾年來,我國大部分農村對生活污水的處理設施還比較匱乏。根據污染源的排放情況,農村生活污水主要有以下特點[2]:(1)污水富含大量的氮磷有機物,重金屬等有毒物質含量很低;(2)排放源頭分散,屬于面源污染,且污水量不穩定;(3)農村污水多沿溝渠和地面徑流排入附近水體。
2.2 農村生活污水處理技術
針對農村生活污水的處理,主要有穩定塘、土壤滲濾、厭氧沼氣池和人工濕地技等術[3]。人工濕地技術通過人為設計,具有比自然凈化更高的效率,同時人工濕地一般就地取材,成本低,運行維護簡單,對農村生活污水的處理比其它三種具有更強的適用性。
人工濕地污水處理技術以一定的廢水處理為目的,在合適的地形和土壤條件下,模擬自然生態系統,建造有一個受人為控制的濕地系統,通過固氮吸磷的植物和土壤生物的作用,定期收割濕地植物,達到對生活污水的脫氮除磷處理。以下是人工濕地的運行機理[2,4]:
(1)懸浮物的去除:通過格柵攔截、重力沉降、絮凝沉淀的作用機理來完成。如設置格柵、沉砂池、沉淀池、厭氧沉淀塘等預處理設施,去除污水中的懸浮物。
(2)有機物的分解:微生物生長繁殖需要大量的有機物提供能量,通過微生物的吸附降解和代謝吸收過程,將污水中的有機物降解成植物可利用的無機營養元素。
(3)磷的去除:通過微生物的同化和超荷積累作用、植物的吸收轉化作用、土壤的離子交換和化學沉積作用實現對污水中磷的去除。
(4)氮的去除:通過植物吸收轉化、微生物的硝化和反硝化及土壤基質的吸附等作用,實現對生活污水的脫氮處理。氮是植物和微生物生長所需的營養元素,一部分氮被植物和微生物吸收同化,釆用定期收割的方法,對低氮污水具有良好的處理效果。
3 人工濕地在農村推廣的可行性分析
由上所述,農村生活污水具有豐富的有機物、較高的氮磷含量,結合人工濕地技術,分析該技術在農村污水中應用的可行性。
3.1 組合人工濕地
按污水流動方式將人工濕地分為表面流、水平潛流式和垂直潛流人工濕地。其中表面流人工濕地經濟建設費用小,但占地面積大、處理效率低;水平潛流人工濕地的保溫效果好;垂直潛流人工濕地對氨氮的處理效率高、占地面積小,但對有機物的去除能力較水平潛流人工濕地差。
可以結合三種濕地系統的特點,組合建立多級人工濕地,達到很好的去除污水效果。
3.2 多工藝聯用
聯用其它工藝處理污水,可實現更好的污水處理效果。對生活污水進行濕地-生物接觸工藝的處理,根據監測的數據,得出該工藝具有較為穩定的去除效果、方便的操作管理、良好的景觀效果等特點,能夠對污水中氮、磷進行有效的去除,出來的中水能達到相關污水排放的標準。釆用強化型糞池濕地技術,具有成本低、運行費用少、維護便捷的特點。
通過對濕地的經濟效益分析,人工濕地由于就近取材、成本低、大大節省了工程投入開支,在農村顯示了很強的可行性。
4 結語
農村作為我國最多的人口聚集區,農村的環境質量很大程度上體現了社會經濟發展的水平,推行環境保護政策、提倡綠色生態發展有著很強的必要性。通過人工濕地在鄉村的可行性分析,能夠看出人工濕地技術在治理水污染的方面,具有良好的環境經濟效益。為保障居民的生活質量,防止農村面源污染擴散至下游形成水體富營養化,我們有必要將人工濕地技術在農村全面推廣。
參考文獻:
[1]徐敬亮.人工濕地技術在處理農村生活污水中的應用研究[D].南昌大學,2014.
[2]路宏偉.人工濕地技術在處理農村生活污水中的應用[J].安徽農業科學,2011,39(35):21954-21955+21981.
[3]程利江.人工濕地處理農村生活污水的關鍵技術研究[D],浙江海洋學院,2014.
[4]王雨軒,魏巍,李萍萍,趙云,付為國.人工濕地微生物的研究進展[J/OL]. 生物技術通報,2017,(09):1-5.
作者簡介:王敏(1977-),女,漢族,本科,工程師,從事環境影響評價及環境規劃的研究。