農村生活污水人工濕地處理技術研究

王媛媛，馬云波，李 爽

(1.浙江省環境工程有限公司，浙江 杭州 310012；2.杭州勤皓環保科技有限公司，浙江 杭州 311100；3.浙江東天虹環保工程有限公司，浙江 杭州 310000)

1 引言

自從開展和實施新農村建設以來，農村生活污水整體排放量呈現出較大幅度的增長，對水文環境、自然環境造成較為嚴重的影響。面對此情況，相關部門必須對此引起較高的重視，積極宣傳和推廣更加先進的水處理技術，提升對農村污水處理的整體質量。而結合農村所處的地理優勢，積極應用人工濕地來進行污水處理，是一種較為方便、高效的處理方式，為此需要加強這方面的研究，更加科學的對其進行應用。

2 農村生活污水特點及人工濕地處理原理

2.1 農村生活污水特點

對我國現階段農村生活污水排放的實際情況進行分析，所排放生活污水主要表現出以下一些特點：第一，相較于城市污水排放量，農村整體排放量較少，且呈現出較強的時間性特點。據相關調查統計數據顯示，我國當前大多數農村地區的日均污水排放量都在500 m3以內，且污水排放多集中在三餐時段；第二，農村排放的污水基本都與居民的生活有著緊密的聯系，其中包含的污染物種類較少，主要為一些有機物質和氮、磷營養物質，且在污水中所占濃度普遍較低，因此在對其處理時顯得較為方便[1]。

2.2 人工濕地處理原理

人工濕地屬于一種借助天然地理、地形構建的人工污水處理系統，其內部包含有較多的微生物、水生類植物、基質等，通過與污染物發生化學反應、物理反應以及生物作用，從而使污水資源得到凈化。其中化學反應主要指的是各類化學物質之間發生的相互反應，使污染物中一些離子被成功分離出來；其中物理反應主要指的是過濾、沉積，濕地中的植物根葉和基質層都能夠起到過濾水體中懸浮物的作用；其中生物作用主要指的是微生物對各種有機污染物的分解作用，使之能夠被分解成各類較為簡單的小分子化合物[2]。通過對多種凈化形式的綜合應用，人工濕地在對農村污水的處理中表現出較好的效果。

3 人工濕地處理技術

隨著人們對人工濕地處理技術研究的逐漸深入，不僅在技術水平上得到較大的提升，而且在技術種類上也變得較為豐富，形成了表面流、垂直流、水平潛流等多種形式的人工濕地處理技術。

3.1 表面流濕地處理技術

該項技術主要指的是通過在廢水的表面形成一種漫流的效果，使緩慢流動的污水能夠充分接觸植物根部、基質土壤等，從而促進各類反應的發生，達到凈化的效果。該種處理方式優勢在于投入的運行成本較低，操作運行都較為簡單方便，較容易被廣大農村居民所接受。但是其存在缺陷也較為明顯，其屬于一種被動性的污水處理方式，對污水的整體處理能力較弱，且較容易造成大量污水滯留的情況，在炎熱的夏季較容易產生較多的蚊蟲，散發較為惡劣的氣味[3]。

3.2 垂直流人工濕地處理技術

該項技術主要指的是生活污水以垂直狀流入到濕地的土壤中，充分發揮土壤的過濾效果，然后再利用植物、微生物等作用實現對污水的凈化處理。從實際應用來看，這種處理技術在去除氮、磷、氨等營養物質方面有著較好的效果，且在施工建設時投入的成本也相對較低，相較于表面流方式在效果上有一定的提升[4]。但是該方式在操作上卻相對較為復雜，且受到氣候因素和自然環境的較大影響，這也在很大程度上阻礙這項技術在我國農村大面積推廣應用。

3.3 水平潛流人工濕地處理技術

該項技術主要指的是在濕地中人為設置不同基質的填料床，并對各個填料床做防滲漏處理，讓農村污水按照特定的順序流經各個填料床，且避免污水滲透到周邊的水源中，從而達到較好的凈化處理效果。該處理技術對植物的運輸作用表現出較大的依賴性，且對植物根系凈化和微生物作用的應用較弱，使得整體凈化效果較差，為了能夠順利解決這些不良問題，在對其進行構建的過程中，還需注意在人工濕地填料床的兩側科學設置水口礫石區和出水口礫石區，使中間基質區能夠具有較好的處理效果。

4 人工濕地處理技術在農村污水處理中的應用策略

為有效提升人工濕地處理技術在農村污水處理中的效果，關鍵還需要對各類人工濕地處理技術進行靈活應用，采取更加科學的應用策略。下面筆者結合自身的認識，提出幾點人工濕地處理技術的應用策略。

4.1 以家庭為單位構建人工濕地

從當前農村居民的實際生活情況來看，建造統一性的人工濕地，不僅需要較大的面積，而且還需要布設較多的管路工程，增大初期投資建設的費用。此外在凈化處理效果上也很難達到想要的要求。基于此種情況，在實際生活中對人工濕地處理技術進行應用時，可以采用以家庭為單位的形式，構建小型化的人工濕地系統，由于每個家庭單獨用水量較少，在對污水的凈化上反而能夠起到更好的效果。當然在具體的推行和實施過程中，還需政府部門大力推廣，并加大支持的力度，在初期投入更多資金來幫助農村居民建設，這樣才能夠獲取到廣大農村居民的認可，從而有效實現對農村污水的凈化處理[5]。

據相關的調查數據顯示，以家庭為單位構建構建人工濕地系統，對污水的處理效率能夠得到較大程度的提升，如：對污水中的磷含量去除率能夠達到80%以上，對污中的化學出氧量去除率能夠達到95%以上，且該項技術還能夠與新能源技術進行聯合，通過微生物作用中產生的沼氣來為農村居民提供適量的清潔能源，對農村整體環境的改善有著非常好的效果。

4.2 科學控制人工濕地系統處理因素

從現階段我國農村污水處理人工濕地系統的實際應用情況來看，其中最大的問題便在于優化處理的效率較低，使得構建出來的人工濕地系統無法承受正常運轉需求，甚至使得構建的人工濕地系統成為農村新的污染源。因此，在當前對人工濕地處理技術的應用中，關鍵還需提升人工濕地系統的處理效率，從其實際處理的原理來看，主要可以從兩個方面來加強：其一，提升人工濕地的物理處理能力，在選用人工濕地基質時，綜合成本費用、處理能力等因素來綜合考慮，挑選出水污染處理能力較強的基質。例如：爐渣和砂礫都是兩種較為常見的人工濕地系統基質，且在成本費用上相差性不大，但是二者在對污水處理的效果上卻存在差異性，爐渣對化學需氧量的去除率通常能夠達到47%左右，對污水中總磷的去除率能夠達到45%左右；而砂礫在對二者的去除率上卻分別為44%和4%，由此可以看出選用爐渣作為人工濕地系統的處理基質效果更為明顯；其二，提升人工濕地的微生物處理能力。微生物是人工濕地系統污水處理中的主體和核心部分，在物質的礦化、硝化、反硝化等過程中起到關鍵作用。但是這些微生物對所處的環境有著較高的要求，如：溫度、氧氣濃度等，因此為了有效提升其實際的處理能力，還需注重對人工濕地處理系統的環境因素加以控制[6]。

4.3 多種人工濕地處理技術并用

在對農村污水處理的過程中，為能夠有效達到處理的效果，使農村的污水能夠真正的得到凈化，可以對現有人工濕地系統處理技術進行綜合性應用。綜合多種處理技術的優勢，對各種人工濕地處理技術做出靈活搭配，將能夠使最終的凈化效率得到較大提升，使得人工濕地系統的處理效率超出農村污水的實際處理量。在這種方式下才能有效保證人工濕地系統的正常運轉，避免因為污水處理不及時，造成系統癱瘓的現象。例如：化糞池是農村污水處理中常見的人工濕地系統，但是該系統存在的缺點十分明顯，對固體懸浮物的處理能力偏弱。當污水中含有的固體懸浮物含量出現上升之后，將造成其污水處理能力減弱，且有較大的可能造成人工濕地系統出現堵塞的問題。針對此問題，在對該人工濕地系統進行構建的過程中，可以專門安設厭氧反應器裝置，通過該裝置來對系統中的可溶性固體物做出處理，提升其污水處理的效果。此外，為避免人工濕地系統受到較大的沖擊負荷，也可以在系統中設置一些顆粒較大的卵石作為基質，這也對整個系統的正常運轉有著較大的幫助，有效提升農村污水處理能力。

5 結語

為了讓我國農村得到更好的發展，逐漸走上可持續性發展的道路，在發展建設中就應當加強對生態環境的保護，尤其應當針對農村生活污水做出有效的處理。而人工濕地處理技術是一種有效處理農村水污染問題的高效技術，通過對其科學的應用，對改善農村水資源環境有較大的幫助。但是在實際的應用中，為切實發揮出應有的效果，還需結合農村的實際環境，對各類人工濕地處理技術進行靈活的應用，建立完善的人工濕地處理系統，才能有效提升對農村污水的處理能力。