厭氧-人工潛流型濕地技術(shù)

近年來(lái)，未經(jīng)處理的農村生活污水隨意排放進(jìn)入河流、水庫、湖泊等水體，導致不同程度的水體富營(yíng)養化和水質(zhì)惡化，嚴重影響了人們的身體健康和經(jīng)濟的可持續發(fā)展�，F有的集中式污水處理方式不太適合農村生活污水，因此，尋求一種經(jīng)濟、有效、簡(jiǎn)易的農村生活污水處理工藝變得極為迫切。而具有投資省、運行費用低和效果良好等優(yōu)點(diǎn)的人工濕地被廣泛用于農村生活污水處理。人工濕地是生態(tài)工程技術(shù)的一種，它遵循自然生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)和能量利用原理，是通過(guò)模擬自然濕地的結構和功能選擇一定的地理位置與地形，根據人們的需要人為設計與建造的濕地。

1 工程概況

1．1 項目背景

山下村位于寧波鄞州西部山區，臨國家AAAA級五龍潭風(fēng)景區，四面青山環(huán)抱，風(fēng)景秀麗。當地氣候屬于屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，因瀕臨東海又帶有海洋性氣候特征，年平均氣溫16．2℃，極端氣溫最高40．8℃，最低-8．8℃。全村區域面積506畝（1畝≈666．7m2），常住戶(hù)數200戶(hù)，500人，但缺少排污設施，更沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的污水收集處理設施，全村生活污水只經(jīng)過(guò)化糞池直接排放到小溪或河流，污水處理率基本為零，水環(huán)境污染情況較為嚴重。

為了改善現有的人居環(huán)境，興建山下村新村生活污水分散式生態(tài)處理工程。工程服務(wù)范圍為山下村區域，主要由污水收集系統和污水處理系統兩部分組成。

1．2 進(jìn)出水水質(zhì)指標

按目前流域匯水范圍、規劃資料，外排的污水經(jīng)處理后應執行國家《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準。農村地區生活污水排放量計算應結合當地經(jīng)濟發(fā)展狀況、衛生設施水平和排水系統等因素綜合考慮，一般排水量按照用水定額的80％計算（根據《室外排水設計規范》）。山下村新村污水設計處理規模為50m3／d，設計進(jìn)出水指標見(jiàn)表1。

2 工藝設計

2．1 工藝選擇

根據農村污水水質(zhì)特點(diǎn)：污水以有機污染為主，BOD／COD＝0．5，可生化性好；重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標；污水中主要污染物指標為BOD、COD、SS等，結合現有的污水處理技術(shù)的特點(diǎn)，根據國內已運行的小型污水處理站的調查和要達到確定的治理達標，農村地區的污水處理須具有操作管理簡(jiǎn)單易行和運行費用低廉的特點(diǎn)，確定采用“人工濕地污水處理系統”為主體工藝，利用原住戶(hù)的化糞池作為一級厭氧池，通過(guò)多級厭氧池對污水中的有機污染物進(jìn)行多級消化后進(jìn)入人工潛流濕地，污染物在人工濕地表下流動(dòng)，經(jīng)過(guò)濾、吸附、植物吸收及生物降解等作用得以去除，保溫效果好、負荷高、處理效果受氣侯的影響小。本工藝由預處理單元和濕地單元組成，即厭氧-人工潛流濕地工藝。

2．2 處理工藝流程

污水經(jīng)管網(wǎng)收集直接進(jìn)入格柵，除去部分雜質(zhì)（主要去除其中較大雜物和起泡物），雜質(zhì)由人工定期清理，外運填埋或作為農肥；其余污水進(jìn)入厭氧池，部分難分解污染物被降解，最后進(jìn)入人工濕地，污染物在人工濕地內經(jīng)過(guò)濾、吸附、植物吸收及生物降解等作用得以去除，出水排入穩定塘，用于農作物澆灌或達標直接排放。工藝流程見(jiàn)圖1。

2．3 各工藝段設計參數

厭氧-人工濕地工藝主要構筑物由格柵池、調節池、厭氧池和人工潛流濕地池構成，占地面積共105m2。詳細參數見(jiàn)表2。

人工濕地分前段布置區和后段布置區兩段。前段布置區由上而下分別是植物-20cm厚的粗砂層-過(guò)濾層-上排支管-50cm厚的13～25cm礫石層-下排支管-30m厚的13～25cm 層礫石層-10cm厚的C20素混凝土-防水層。后段布置區由上而下分別是植物-30cm厚的粗砂-上排支管-20cm厚粗砂層-過(guò)濾層-20cm瓜子片-下排支管-30m厚的13～25cm礫石層-10cm厚的C20素混凝土-防水層。粗砂層主要作為濕地植物的種植層，同時(shí)在冬季起到保暖防凍的作用；過(guò)濾層、礫石層為污水的主要流經(jīng)層，也是濕地植物的根系層，即生物凈化污水的主要區域。

3 處理效果

該工程建完后，經(jīng)過(guò)一年多的運行，于2012年10月對出水指標進(jìn)行了連續采樣檢測，處理效果：厭氧池-人工潛流濕地技術(shù)COD、BOD5、SS、NH3-N 和TP 的平均去除率分別為71．7％、88．7％、83．5％、73．8％和88．2％，處理出水可達到《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）一級標準。檢測結果見(jiàn)表3。

4 運行管理

人工濕地工程需要有完善的運行管理制度，要有后期良好的運行和管理，才能得到良好的效益。否則很可能會(huì )形成“建一個(gè)廢一個(gè)，廢一個(gè)死一個(gè)”的尷尬局面。定期（每季度1次）對格柵井、接觸氧化渠、人工濕地及相關(guān)溝渠進(jìn)行清理與維護；并定期對人工濕地內雜草、病蟲(chóng)害以及植物殘體進(jìn)行清理，對人工濕地內的植物進(jìn)行收割和換茬，以防止填料堵塞或板結；必要時(shí)嚴寒的冬季要采取保溫措施。

人工潛流濕地受氣候影響較小，在寒冷的冬季可采取降低進(jìn)水負荷（水量），加大水深，在床體表面覆蓋一些材料如塑料薄膜、冰雪、稻草、碎木片等，可以使濕地系統更少受低溫氣候的影響。

人工濕地工程運行或設計不當很容易造成工程表面板結和堵塞，其主要原因是進(jìn)水中不可降解無(wú)機懸浮物含量過(guò)高，被截留但未被降解的有機SS，生物膜的生長(cháng)及老化脫落造成在基質(zhì)顆粒間長(cháng)期累積，從而降低了水力傳導性，影響了濕地的處理效果，所以必須嚴格控制進(jìn)入濕地系統的污水懸浮物負荷，或者定期翻動(dòng)表面基質(zhì)。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

5 結語(yǔ)

人工濕地污水處理系統是一個(gè)綜合的生態(tài)系統，具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡(jiǎn)單、投資省、運行費用低等特點(diǎn)，它應用生態(tài)學(xué)的物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理，結構與功能協(xié)調原則，在促進(jìn)廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境的再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益。它具有良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益及社會(huì )效益，是一種較好的廢水處理方式，比較適合于處理水量不大、水質(zhì)變化不很大，管理水平不很高的城鎮污水，如我國農村及小城鎮的污水處理。采用厭氧池＋人工潛流濕地工藝處理農村生活污水，出水水質(zhì)穩定，達到了《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準，且優(yōu)于《農田灌溉水質(zhì)標準》（GB 5084-2005），可以用于農作物灌溉。