人工濕地對農(nóng)村生活污水的處理效果研究

屈娟娟

摘要：在水體污染中，水體富營養(yǎng)化是水體污染的最大特性，同時也是其重要特征。未經(jīng)處理直接排放的農(nóng)村生活污水將會使水體呈現(xiàn)富營養(yǎng)化，使水中微生物呈現(xiàn)爆發(fā)性增長，干擾水中本土生物的生態(tài)循環(huán)，同時也使水質(zhì)資源下降，無法達(dá)到飲用以及使用標(biāo)準(zhǔn)。農(nóng)村污水目前未經(jīng)有效處理便直接排放，造成了環(huán)境的污染。因此，需要選擇合理技術(shù)對農(nóng)村生活污水進(jìn)行處理，以有效解決目前水體污染源。而人工濕地是一種全新的技術(shù)，對于環(huán)境污染可以起到良好的治理效果，具有廣泛的應(yīng)用前景。但受其地區(qū)、環(huán)境、人力等不同因素影響，污水治理工作需要開展更深層度研究，取得實(shí)用性數(shù)據(jù)。人工濕地技術(shù)成本低、處理污水效率高且效果顯著、便于運(yùn)行與維護(hù)，因此在工業(yè)污水處理工程中被廣泛應(yīng)用。本文主要圍繞污水處理、水環(huán)境保護(hù)，分析了人工濕地技術(shù)的應(yīng)用，旨在為相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：人工濕地;農(nóng)村;生活污水;處理效果

引言

人工濕地是一種全新的技術(shù)，對于環(huán)境污染可以起到良好的治理效果，具有廣泛的應(yīng)用前景。但受其地區(qū)、環(huán)境、人力等不同因素影響，污水治理工作需要開展更深層度研究，取得實(shí)用性數(shù)據(jù)。人工濕地目前處理效果的穩(wěn)定性備受關(guān)注，同時亦是檢測人工濕地一年四季是否處于效果穩(wěn)定的核心觀點(diǎn)?？梢砸匀斯竦貫槔?，研究其周圍湖泊的凈化效果，探討在人工濕地處理中，該農(nóng)村地區(qū)生活污水凈化的可行性，以當(dāng)?shù)厮w富營養(yǎng)化提供可行參考。

1農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀

首先，農(nóng)村生活污水處理的設(shè)施不夠完善，所以在污水治理的過程中也沒有摸索出合適的方法，沒有積累足夠的經(jīng)驗(yàn)。在農(nóng)村，污水往往通過溝渠流入其他地方，而這一流入過程，可能沒有處理加工工序，容易導(dǎo)致水環(huán)境的不斷惡化。其次，農(nóng)村地區(qū)的生活污水排放源較廣，所以在收集的過程中也較為困難。不同農(nóng)村的居住情況是不一樣的，有的地方分散，有的地方集中，對于那些分散的地區(qū)來講，正是由于農(nóng)房不夠緊湊，才讓處理流程變得更加復(fù)雜。在源頭上，污水產(chǎn)生的形式也是多種多樣的，管道的建設(shè)也并不具備統(tǒng)一性，這就加劇無序性問題。另外，部分農(nóng)村地區(qū)的資金短缺，并沒有針對生活污水處理建設(shè)專業(yè)的項(xiàng)目，給治理帶來了更大的困難和挑戰(zhàn)。

2人工濕地技術(shù)的運(yùn)行特點(diǎn)

2.1 人工濕地技術(shù)的運(yùn)行優(yōu)勢

人工濕地技術(shù)具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、運(yùn)行費(fèi)用極低的優(yōu)勢，非常適合在農(nóng)村污水處理中作為主流的處理方案。且人工濕地處理系統(tǒng)可以大致分為以下三種類型：其一，自由水人工濕地處理系統(tǒng);其二，人工殘留濕地處理系統(tǒng);其三，垂直水流型人工濕地處理系統(tǒng)。其優(yōu)勢在于以下五點(diǎn)：其一，人工濕地的建造以及運(yùn)行費(fèi)用較低，具有充足的經(jīng)濟(jì)效益;其二，人工濕地易于維護(hù)、管理，所需技術(shù)含量較低;其三，人工濕地可以進(jìn)行有效的廢水處理;其四，人工濕地可以緩解水污染負(fù)荷的沖擊力;其五，人工濕地可以間接性的提供經(jīng)濟(jì)效益。例如，為畜牧業(yè)、綠化業(yè)、水產(chǎn)業(yè)提供額外的收益，是一項(xiàng)非常值得推廣的綜合性技術(shù)。

2.2人工濕地技術(shù)的運(yùn)行缺陷

人工濕地技術(shù)有一定的缺陷，其包含以下三點(diǎn)：其一，人工濕地占地面積較大;其二，人工濕地因其自身特性，因此較容易受到病蟲害影響;其三，在人工濕地中，其生物以及水利較為復(fù)雜。因此，對于其處理工藝以及影響因素將會產(chǎn)生一定的模糊性。在人工濕地設(shè)計中，經(jīng)常出現(xiàn)由于設(shè)計不當(dāng)導(dǎo)致人工濕地排放要求，無法達(dá)到預(yù)計目標(biāo)，使人工濕地處理工藝下降。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)表面植物密度增大時，人工濕地效率處理提升，達(dá)到最優(yōu)提升效率。但其需要2個～3個生長周期，因此人工濕地在處理極為嚴(yán)重污水現(xiàn)象時，有可能需要2年～3年的循環(huán)，才能夠穩(wěn)定運(yùn)行。人工濕地處理技術(shù)是一種良好的廢水處理方法，其充分發(fā)揮資源生產(chǎn)的潛力，防止環(huán)境污染，并獲得污水處理以及資源化處理的最佳收益。因此，在后續(xù)改良中，需要對人工濕地的運(yùn)行缺陷進(jìn)行更新，以保證人工濕地能夠適用于全方面的污水處理場景，為我國農(nóng)村小型城鎮(zhèn)的污水處理提供全方面的改良措施。細(xì)致的研究不同地區(qū)特征以及運(yùn)行數(shù)據(jù)，以便能夠提供更合理的參數(shù)。

3人工濕地對農(nóng)村生活污水的處理

3.1凈化水資源，提升水資源利用率

多數(shù)地區(qū)水體富營養(yǎng)化問題嚴(yán)重，污水內(nèi)部包含大量磷、氮物質(zhì)。通過相關(guān)研究可知，常規(guī)污水處理方法不僅不能高效處理氮、磷物質(zhì)，還會加劇地表水的富營養(yǎng)化。傳統(tǒng)脫氮、除磷技術(shù)的投資成本、使用成本均比較高，且二次污染明顯。而借助濕地植物能夠有效清除污水中的氮、磷，進(jìn)而為地區(qū)居民提供優(yōu)質(zhì)水源。人工濕地技術(shù)同時可以補(bǔ)充地下水。當(dāng)前，地下開發(fā)空間逐漸擴(kuò)大，導(dǎo)致地下水資源減少，部分區(qū)域水位下降問題嚴(yán)重。采用人工濕地技術(shù)可以有效補(bǔ)給地下水，防止地面沉降[5]。通過建設(shè)人工濕地系統(tǒng)，能夠?yàn)槌鞘行钏畬犹峁┧?，濕地融入蓄水層的水源，可以匯集成地下水，有效補(bǔ)充淺層地下水系統(tǒng)，同時維持周邊水位。地下空間的開發(fā)使地下水位下降，極易導(dǎo)致地區(qū)下沉的問題，而通過人工濕地系統(tǒng)補(bǔ)給地下水能避免地質(zhì)災(zāi)害事件。濕地屬于大蓄水系統(tǒng)，其容量大，能夠在暴雨期間存儲雨水，以此調(diào)節(jié)自然水量。人工渠道可以補(bǔ)給城市地下水，用于城市綠地、地面灑水等，緩解城市的供水壓力，減少用水浪費(fèi)。

3.2氨氮去除效果比較實(shí)驗(yàn)

在水平潛流系統(tǒng)中，其氨氮平均濃度為16.7mg/L以及4.34mg/L。因此，可以得知水平潛流人工濕地以及垂直流人工濕地對氨氮的去除效果相差不大。其可以分為垂直軸系統(tǒng)的水流方式，更利于復(fù)氧。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究得知，人工濕地氨氮出水濃度波動較大，其在氣溫較低的冬季隨著溫度上升，去除率有所提高。在人工濕地對氨氮去除效率下降后，其植物以及溫度共同作用，以保障水生植物能夠?qū)⒀鯕獾?0%傳輸至根部區(qū)域，形成有利于微生物消化作用的有氧環(huán)境。因此，植物的整體生長情況影響到人工濕地對于氨氮的去除效果。同時，也是生物消化作用的強(qiáng)度因素，在水溫為10%硝化作用后，其受到抑制。

3.3去除磷

污水磷包含活性磷、非活性磷。人工濕地中，污水磷的去除方法比較多，可以利用水生植物吸收、基質(zhì)吸收、生物同化作用等，積累微生物。通過大量試驗(yàn)可知，蘆葦、茭白去磷效果顯著，二者相結(jié)合后，磷的去除率為55%～66%。

3.4 去除重金屬

在污水結(jié)構(gòu)中，工業(yè)污水比重較大，且重金屬離子含量大。在處理重金屬離子時，通過植物吸收、富集，土壤膠體、顆粒吸附等方式，有效吸附收集污水重金屬。在人工濕地處理中，也可以應(yīng)用植物種植方式處理重金屬污染[2]。

3.5 去除有機(jī)污染物

人工濕地促進(jìn)有機(jī)污染物的降解。污水有機(jī)物成分復(fù)雜，涉及到顆粒性、溶解性、不溶性物質(zhì)。污水有機(jī)污染物通過微生物、植物根系吸收，借助硝化、反硝化機(jī)制過濾處理不溶性有機(jī)物，并通過微生物分解，由微生物、植物吸收和利用有機(jī)物，轉(zhuǎn)化為水與二氧化碳。

3.6 去除病菌與懸浮物

污水內(nèi)包含大量懸浮物，其污染影響較大且存在較多病菌。人工濕地采用過濾、沉淀、吸附等方式，可以有效去除懸浮物與病菌。

結(jié)束語

綜上所述，在分析人工濕地對于COD、BOD5、氨氮、總磷去除中，其去除效果已然達(dá)到我國一級標(biāo)準(zhǔn)。且根據(jù)人工濕地中的波度進(jìn)行分析，其去除效果較為穩(wěn)定。因此，人工濕地對于污水的處理具有良好的應(yīng)用效果，可以在農(nóng)村生活污水處理中發(fā)揮積極作用。

參考文獻(xiàn)

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[3]王皓. 電解強(qiáng)化人工濕地處理農(nóng)村生活污水的效能研究[D].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.

[4]馬凱. SBR+人工濕地系統(tǒng)處理分散式農(nóng)村生活污水[D].蘭州交通大學(xué)，2020.