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人工湿地净化农村生活污水
发布日期:2019-07-30 浏览次数:152



        摘要:采用人工湿地技术处理农村生活污水,在系统稳定后表现出良好的净化效能。随着当前农村生活污水的增多,要求通过有效的污水处理技术来改善农村生活环境。人工湿地是一个良好的选择,可以很好地应对这种现状。本文通过对农村生活污水技术的应用现状进行探究,提出了一些建议。



       关键词:人工湿地;农村生活污水;污水处理



       1农村生活污水处理技术应用现状


       随着农村经济体的日益扩大,农民生活水平的逐年提高,这使得农村生活污水的排放量不断增加,这不仅对村民的健康及居住环境直接造成威胁,同时也将制约农村地区的可持续发展。因此,解决农村生活污水的问题己迫在眉睫。“黑水”和“灰水”构成了农村地区生活污水的主体。其中“黑水”包括粪便及厕所冲洗水的高浓度污水,而“灰水”是来自洗涤、沐浴和厨房污水的低浓度污水,污染源具体包括以下三个方面①厨房污水,主要包括洗碗水、淘米和洗菜水等,其污水特点是含大量有机物、动植物脂肪、油类以及钠、氯、碘等元素,因为其成分复杂及污水量的逐年增加,使之成为农村生活污水处理难度不断加大的一个重要因素;②生活洗涤污水,由于洗涤用品在农村地区的大量应用,使得生活污水中含有大量的化学成分,对环境形成了一定影响。③冲厕水,农村部分家庭改水改厕后使用抽水马桶,这也是生活污水的重要来源之一。



       2人工湿地净化农村生活污水的工艺措施


       2.1生活污水处理工艺流程的选择


       首先,一级处理的选择。由于农村生活污水收集管网建设的不完善以及农村周边环境的特点,污水中可能会掺入树叶、砂石等,另一方面由于农村环保宣传薄弱,村民环保意识较差,可能随手丢弃的塑料袋、饮料盒等垃圾也会进入生活污水中,因此对农村生活污水的处理首先要进入格栅池,将大块物质去除后便于后续处理单元的运行。格栅分为机械格栅和人工格栅两种类型,农村生活污水处理规模较小,釆用人工格栅构造简单且处理强度大,适合小型污水处理站,而且本设计处理规模在以下,采用人工格栅能够满足处理需求。污水进行一级处理后,污水处理系统的进水水量可以有效控制,保证连续、均勾的进水,降低冲击负荷的同时可以减轻后续处理单元的污染负荷,对人工湿地的处理效果和使用寿命提供保证;进水水质的均和能更好的适应人工湿地的净化,避免悬浮物、大颗粒物质等对填料造成堵塞、出水不达标等问题。


       其次,强化预处理的选择。针对农村生活污水处理技术投资少、运行简便、处理效果好的选择原则,生物处理技术正受到越来越多的关注和推广,而厌氧生物处理是生物处理技术的一种,也是分散型生活污水处理模式的常用手段,特别适合可投入资金少、专业技术薄弱的农村地区。预处理单元是整个组合工艺的重要组成部分,与后续处理单元互补,能够达到去除污水中的悬浮物、油脂和砂等物质的效果,同时能分解复杂的有机物,转变为生化性较好的有机物,保证出水水质,提高整个污水处理系统的效率。


       2.2人工湿地处理工艺的选择


       2.2.1防渗处理


       人工湿地的构建不能忽视防渗的重要性,应在池体底部和侧面进行防渗处理,最高地下水位应在池体底部之下,保证处理过程中不向外渗漏污水,避免对地下水及周围水体造成污染。在实际建造人工湿地时,土层渗透系数超过应加入防渗层,通过敷设或加入防渗材料达到降低原有土层渗透性的目的;当原有土层渗透系数小于且厚度达到以上的土壤,可直接作为防渗层,但应对其进行渗透性测定。


       在实际建设中,一般选用塑料薄膜类材料作为人工湿地的防渗层,主要包括:聚氯乙烯、聚乙烯、高密度聚乙炼等,敷设时按照有关规定进行,应在防渗层上覆盖土层,避免紫外线的照射。


       2.2.2基质选择


       在选择基质时,应考虑到以下四个因素:①良好的离子交换能力及吸附性能,基质对磷的去除率有着重要的影响,可以通过吸收、吸附离子交换等物理和化学作用实现憐的去除②应选择合适的基质粒径,粒径过大不利于微生物的附着生长,粒径过小容易造成堵塞,因此粒径不宜过大或过小,通常选用范围在③不同基质对有机物和氮磷的去除效率不同,应针对具体类型的污水进行选择,比如以有机物和悬浮物为去除重点的污水,常选用土壤、碌石等作为基质;④价格便宜、来源广、吸附容量大、对环境无毒害且容易再生,可利用当地资源就地取材,有利于减少人工湿地建设成本。人工湿地基质的粒径大小、级配、厚度及填充方式直接影响着人工湿地处理污水的效率。系统的水利传导性与基质粒径大小有直接关系,也会对污染物的停留时间和孔隙度产生一定的影响,孔隙度大的基质,可容纳更多的污水在湿地内部进行更长时间的吸附和吸收[1]。在人工湿地设计中,基质层厚度与植物根系生长的深度、处理效率及复氧速率有关。为了保证对好氧菌足够的供氧,基质层的厚度建议控制在0.6~0.8m之间。基质的填充方式按从下往上粒径逐渐减少的顺序,在进水配水区和出水集水区铺设较大粒径的基质。基质表层可考虑铺设加入韩含量为的混合土,利于提高除憐效率,表层下可铺设粗砂层,厚度控制在之间150~250mm间,再往下采用较细粒径的碌石或者不同级配的其他材料,如焦煤澄、陶粒等。


       2.2.3配水、出水收集和水位控制


进出水控制对人工湿地系统的有效运行有着重要的影响,要统筹考虑进水装置在湿地宽度上布水的均匀性以及出水装置集水的均匀性,避免短流和堵塞情况的发生,达到控制湿地水位、调节湿地内部的水深以及提高水力停留时间的目的。为保证进水的均匀性,采用多孔管或三角堰,出水系统一般可采用沟排、管排方式。水位控制对人工湿地处理性存在着极其重要的影响,若渗漏、进出水管堵塞或者护堤损坏等情况会造成水位发生重大变化[2]。对水位的基本要求为:①接纳最大设计流量时,在进水端不能发生雍水情况,避免造成地表流;②接纳最小设计流量时,出水端填料床面不能被掩没,防止发生地表流;③保持浸没植物根系水面深度的均匀,有助于植物的长势大致相同。进水流量通过设置阀门或闸板进行调节,垂直流人工湿地的出水系统一般在基质层布置穿孔集水管,旋转弯头和控制阀门可对湿地水位进行有效控制。


       2.2.4植物的选择与种植


       在人工湿地植物的选择上应注意:①去污效果好,耐污能力强,根系发达,具有抗冻、抗病虫害能力;②能适应当地环境,优先选择地方性的耐水性植物,维护管理简便;③兼具美化景观效果及经济价值。常选用的挺水植物有:美人蕉、菖蒲、水葫产、水葱、灯芯草等。在考虑植物群落构建时,可采用多层次、多种植物群落的方式来增加系统的生物多样性,能更有效的去除污染物。植物的种植方式可根据实际情况采取穴植、沟植、面植等,宜在每年春节种植。种植密度可根据植物种类和工程需求来确定[3]。值得注意的是,植株种植过密时,随着植物根部的不断成长会造成基质层孔隙率降低,引起湿地床体的堵塞;种植密度过小时,不利于微生物的附着生长,对植物的输氧量降低,影响系统的处理效率。因此建议种植密度在4~6株/m2。


       总之,在农村生活污水处理中,人工湿地处理技术具有较大的优势。通过人工湿地的作用,能够有效地净化农村的生活污水,改善农村居民的生活环境。



       原标题:人工湿地净化农村生活污水



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