人工濕地工藝處理農村生活污水

更新時間：2012-01-12 14:58 來源：廣東化工作者: 閱讀：2578

廣州某農村位于丘陵地區，有用戶260 戶，平均每戶人口約5 人，總人數約1300 人，以種植荔枝等果菜類為主，有閑置溝渠和低洼地帶。排水量按150 L/人.d 計算，需處理的污水量為195 m3，按處理規模為200 m3進行設計。

1 設計水質、水量

本工程排水量為200 m3/d，污水處理站24 h 運行。

表1 設計進出水水質

Tab. 1 The design of water inlet and outlet qualities mg·L-1

注：出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級標準B 類標準。

2 廢水處理工藝

2.1 工藝流程

結合農村污水的獨特性，在設計時，考慮到該村已有低洼地帶和閑置溝渠，并盡量采用無動力或微動力的工藝，以最大程度地實現經濟效益、環境效益和社會效益，設計工藝流程如圖1 所示。

圖1 廢水處理工藝流程

Fig.1 Wastewater treatment craft process

2.2 各單元功能說明

2.2.1格柵

經化糞池處理后的居民生活污水經管道接入污水收集管網，然后重力流進入污水處理系統，污水通過管道導入格柵池。經過格柵可攔截去除大的懸浮物和漂浮物。

2.2.2厭氧水解池

格柵池出水進入厭氧水解池，通過在厭氧水解池中設置彈性生物填料，截流大部分有機物。并在生物膜上，通過厭氧微生物的水解和產酸作用，將污水中的固體、大分子和不易生物降解的有機物降解為易于生物降解的小分子有機物。

2.2.3人工濕地池

厭氧水解池出水重力流進入多級人工濕地處理系統。人工濕地是利用現有的低洼地改造而成，水力負荷為0.31 m3/m2·d。通過將污水有控制地投配到種有蘆葦、香蒲等耐水性、沼澤性植物的濕地上后，通過土壤的滲濾作用及其培植的水生植物和水生動物的綜合生態效應，達到凈化廢水和改善生態環境的目的[1]。

人工濕地對污染物的處理過程綜合了物理、化學和生物的三從協同作用，成熟人工濕地系統中的填料和植物根系中生長了大量的微生物形成的生物膜，污水流經濕地床時，大量懸浮固體被填料及根系阻擋截留，有機質通過生物膜的生物降解與植物的吸附吸收而得以去除。濕地床層中，植物根系具有較強的輸氧作用，可使根系周圍的微環境中保持較高的溶解氧，并依次形成好氧、缺氧及厭氧環境，保證了水中氮、磷不僅能被植物及微生物作為營養成分直接吸收，還可以通過硝化、反硝化作用及微生物對磷的過量積累作用從水中去除[2]，最后通過濕地基質的定期更換或栽培植物的收割而最終使污染物質從系統中去除。人工濕地對重金屬具有較強的化學沉淀、置換和生物吸附的去除作用，對細菌、大腸菌、糞大腸菌等生物學污染指標有較強的物理截除和生物殺滅作用[3]。

2.2.4生態溝

經人工濕地處理后的出水，排入改建的閑置溝渠，利用水生植物的生長，吸收氮磷，進一步降低有機物的含量。

2.3 工藝技術特點

(1)該工藝采用生物、生態結合技術，根據村莊自身情況，因勢而建，無動力消耗。

(2)根據當地氣候等實際情況，優化組合人工濕地植被，在實際水質高效凈化，確保排放達標的前提下，實現人工濕地景觀化[4]，并充分實現濕地產出的植物資源化。

(3)本工藝技術先進且成熟，處理出水水質指標和經濟指標優良。

2.4 建設與運行管理

運行維護：日常安排1 人定期對格柵井、厭氧水解池、人工濕地及生態溝進行清理與維護。厭氧水解池每年清掏一次，并定期對人工濕地內雜草、病蟲害以及植物殘體進行清理，對人工濕地內的植物進行收割和換茬。生態溝內的水生植物生長旺季時要及時收割，冬季需及時清理水生植物殘體。

3 主要構筑物

表2 系統的主要構筑物

Tab.2 Main constructions of the whole system

4 處理效果

該系統處理工程2009 年4 月完工并進行調試，監測各項污染物指標均達到排放標準，廢水處理效果見表3。

表3 全系統進出水各項指標的監測結果

Tab.3 The evaluating results of various parameters for water at inlet and outlet of the whole system　 mg·L-1

由以上監測數據可知，該系統運行良好，人工濕地技術處理生活污水的去除率高：CODCr：73.6 %；BOD5：85.8 %；SS：80.7 %；NH3-N：60.3 %；P：75.6 %。經過處理后的生活污水的各項指標，都達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級標準B 類標準。

5 效益分析

5.1 社會效益

本工程具有良好的社會效益，可減少CODCr 排放量約9.52t/a；減少BOD5 排放量約7.95 t/a；減少SS 排放量約4.64 t/a；減少氨氮排放量約0.82 t/a；減少磷排放量約0.104 t/a。

5.2 經濟效益

該廢水處理工程總投資80 萬元，無設備運行費用。

6 結論

(1)監測結果表明:人工濕地技術處理農村生活污水可行，處理效果好，出水完全能夠達到排放標準。

(2)人工濕地技術處理農村生活污水，因勢而建，因地制宜，無動力消耗。為解決農村污水肆意排放問題提供了一種新途徑，適合在農村推廣應用。

參考文獻

[1]吳樹彪，胡靜，翟旭，等．家庭人工濕地組合系統處理農村生活污水的試驗研究[J]．水處理技術，2009，35(3)：94-98．

[2]余兆祥，馮耀宇，齊榮，等．利用人工濕地脫除廢水中氨氮和磷的統計分析[J]．環境污染與防治，2006，28(1)：17-20．

[3]范愛軍，羅恒．人工濕地生態系統中污染物的去除及影響因素[J]．廣東化工，2008，35(9)：104-107．