人工濕地工藝處理農(nóng)村生活污水
廣州某農(nóng)村位于丘陵地區(qū)，有用戶260 戶，平均每戶人口約5 人，總?cè)藬?shù)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(guī)模為200 m3進(jìn)行設(shè)計。
1 設(shè)計水質(zhì)、水量
本工程排水量為200 m3/d，污水處理站24 h 運行。
表1 設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)
Tab. 1 The design of water inlet and outlet qualities mg·L-1
.jpg) |
注：出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級標(biāo)準(zhǔn)B 類標(biāo)準(zhǔn)。
2 廢水處理工藝
2.1 工藝流程
結(jié)合農(nóng)村污水的獨特性，在設(shè)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(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益，設(shè)計工藝流程如圖1 所示。
.jpg) |
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(jīng)化糞池處理后的居民生活污水經(jīng)管道接入污水收集管網(wǎng)，然后重力流進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，污水通過管道導(dǎo)入格柵池。經(jīng)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(jìn)入?yún)捬跛獬，通過在厭氧水解池中設(shè)置彈性生物填料，截流大部分有機(jī)物。并在生物膜上，通過厭氧微生物的水解和產(chǎn)酸作用，將污水中的固體、大分子和不易生物降解的有機(jī)物降解為易于生物降解的小分子有機(jī)物。
2.2.3人工濕地池
厭氧水解池出水重力流進(jìn)入多級人工濕地處理系統(tǒng)。人工濕地是利用現(xiàn)有的低洼地改造而成，水力負(fù)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(tài)效應(yīng)，達(dá)到凈化廢水和改善生態(tài)環(huán)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(xué)和生物的三從協(xié)同作用，成熟人工濕地系統(tǒng)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(jīng)濕地床時，大量懸浮固體被填料及根系阻擋截留，有機(jī)質(zhì)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(qiáng)的輸氧作用，可使根系周圍的微環(huán)境中保持較高的溶解氧，并依次形成好氧、缺氧及厭氧環(huán)境，保證了水中氮、磷不僅能被植物及微生物作為營養(yǎng)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(zhì)的定期更換或栽培植物的收割而最終使污染物質(zhì)從系統(tǒng)中去除。人工濕地對重金屬具有較強(qiáng)的化學(xué)沉淀、置換和生物吸附的去除作用，對細(xì)菌、大腸菌、糞大腸菌等生物學(xué)污染指標(biāo)有較強(qiáng)的物理截除和生物殺滅作用[3]。
2.2.4生態(tài)溝
經(jīng)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(jìn)一步降低有機(jī)物的含量。
2.3 工藝技術(shù)特點
(1)該工藝采用生物、生態(tài)結(jié)合技術(shù)，根據(jù)村莊自身情況，因勢而建，無動力消耗。
(2)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂虻葘嶋H情況，優(yōu)化組合人工濕地植被，在實際水質(zhì)高效凈化，確保排放達(dá)標(biāo)的前提下，實現(xiàn)人工濕地景觀化[4]，并充分實現(xiàn)濕地產(chǎn)出的植物資源化。
(3)本工藝技術(shù)先進(jìn)且成熟，處理出水水質(zhì)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)良。
2.4 建設(shè)與運行管理
運行維護(hù)：日常安排1 人定期對格柵井、厭氧水解池、人工濕地及生態(tài)溝進(jìn)行清理與維護(hù)。厭氧水解池每年清掏一次，并定期對人工濕地內(nèi)雜草、病蟲害以及植物殘體進(jìn)行清理，對人工濕地內(nèi)的植物進(jìn)行收割和換茬。生態(tài)溝內(nèi)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(gòu)筑物
表2 系統(tǒng)的主要構(gòu)筑物
Tab.2 Main constructions of the whole system
.jpg) |
4 處理效果
該系統(tǒng)處理工程2009 年4 月完工并進(jìn)行調(diào)試，監(jiān)測各項污染物指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，廢水處理效果見表3。
表3 全系統(tǒng)進(jìn)出水各項指標(biāo)的監(jiān)測結(jié)果
Tab.3 The evaluating results of various parameters for water at inlet and outlet of the whole system mg·L-1
.jpg) |
由以上監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，該系統(tǒng)運行良好，人工濕地技術(shù)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(jīng)過處理后的生活污水的各項指標(biāo)，都達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級標(biāo)準(zhǔn)B 類標(biāo)準(zhǔn)。
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(jīng)濟(jì)效益
該廢水處理工程總投資80 萬元，無設(shè)備運行費用。
6 結(jié)論
(1)監(jiān)測結(jié)果表明:人工濕地技術(shù)處理農(nóng)村生活污水可行，處理效果好，出水完全能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
(2)人工濕地技術(shù)處理農(nóng)村生活污水，因勢而建，因地制宜，無動力消耗。為解決農(nóng)村污水肆意排放問題提供了一種新途徑，適合在農(nóng)村推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]吳樹彪，胡靜，翟旭，等．家庭人工濕地組合系統(tǒng)處理農(nóng)村生活污水的試驗研究[J]．水處理技術(shù)，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(tǒng)計分析[J]．環(huán)境污染與防治，2006，28(1)：17-20．
[3]范愛軍，羅恒．人工濕地生態(tài)系統(tǒng)中污染物的去除及影響因素[J]．廣東化工，2008，35(9)：104-107．
[4]劉松華，陶靜，呂惠農(nóng)．人工濕地對有機(jī)物去除率及親水景觀建設(shè)的可行性分析[J]．水利科技與經(jīng)濟(jì)，2005，11(5)：278-281．
(本文文獻(xiàn)格式：莫建紅．人工濕地工藝處理農(nóng)村生活污水[J]．廣東化工，2009，36(7)：166-167)
[作者簡介] 莫建紅(1982-)，女，湖南益陽人，碩士，助理工程師，主要從事廢水、廢氣方面的工程設(shè)計。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
