人工濕地污水處理能力分析

張偉+支崇遠+孫翠翠

摘要：敘述了人工濕地污水處理技術(shù)的概念、分類、特點、原理及其在國內(nèi)外的研究應(yīng)用現(xiàn)狀。并以施秉縣楊柳塘鎮(zhèn)的水平潛流濕地作為研究對象，通過對其污水處理能力進行監(jiān)測與分析，監(jiān)測出其污水處理能力達到預(yù)期效果。通過監(jiān)測，找出了人工濕地污水處理技術(shù)的優(yōu)缺點，并提出了一些改進。最后討論了人工濕地在我國的研究和應(yīng)用，并對其未來的發(fā)展趨勢和可能改進的方向做了分析。

關(guān)鍵詞：人工濕地；污水處理；發(fā)展；生態(tài)學(xué)

中圖分類號：X703 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）17-4044-04

The Analyses of Wastewater Treatment with Constructed Wetland

ZHANG Wei， ZHI Chong-yuan，SUN Cui-cui

（School of Life Sciences， Guizhou Normal University， Guiyang， Guizhou 550001， China）

Abstract： The concepts， features， classification， principle and the status of study and application of wastewater treatment technology were reciewed. The Constructed wetland system is an integrated ecosystem and a new wastewater treatment technology being developed and applied. As a low cost alternative to the traditional sewage purification ，the technology of artificial wetlands has been developed. Many countries have paid more attention to it. It is a suitable technology especially for the rural areas and small cities in China. Yangliutang village of Shibing county was used to monitor and analyze the wastewater treatment capacity. The ability of its wastewater treatment was very good. The advantages and disadvantages of the constructed wetland system were monitored. Some improvements were put forward. The research and application in China and the future development and the possible ways to improve the system were discussed.

Key words： constructed wetland；wastewater treatment；development；ecological

近年來我國的城鎮(zhèn)化水平在逐步提高，人民生活水平也在不斷提高，隨著用水量的遞增，城鎮(zhèn)污水排放問題也越來越緊迫。隨著社會主義新農(nóng)村建設(shè)和農(nóng)村經(jīng)濟的不斷發(fā)展，帶來的農(nóng)村生活污水問題及由此產(chǎn)生的公共衛(wèi)生安生問題也逐漸突出[1]。面臨著污水排放量的連年增長，我們的城鎮(zhèn)及農(nóng)村污水處理能力略顯不足，很多污水沒有經(jīng)過處理，直接排入湖泊河流或地下，造成湖泊及水源地水質(zhì)下降；土壤中重金屬含量超標(biāo)，土質(zhì)受到污染，農(nóng)產(chǎn)品受到污染；引發(fā)各類疾病等各種問題。雖然有些地區(qū)自建了污水處理系統(tǒng)，但沒有從根本上解決問題，水體受到嚴(yán)重污染，自凈能力急劇下降。通過不斷的摸索，人們發(fā)現(xiàn)了一種適應(yīng)社會發(fā)展的水處理新途徑——人工濕地生態(tài)處理技術(shù)[2]。

人工濕地是根據(jù)自然界中的天然濕地降解污染的機理，研制出的一種具有凈化水質(zhì)的人工環(huán)境，它是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制地投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，利用植物、微生物，人工介質(zhì)，土壤的生物、物理、化學(xué)三重協(xié)同作用，對污水、污泥進行處理的一種新型廢水處理工藝。人工濕地中起主要處理作用的還是微生物，與近年來提倡的綠色生態(tài)相吻合[3，4]。人工濕地處理系統(tǒng)具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點，非常適合中、小城鎮(zhèn)的污水處理[5]。人工濕地的使用效果也優(yōu)于傳統(tǒng)污水處理廠，首先人工濕地使用純生物技術(shù)進行水質(zhì)凈化，而污水處理廠則使用化學(xué)方法，因此污水處理廠在處理過程中會產(chǎn)生大量富含有害化學(xué)成分的淤泥、廢渣影響環(huán)境，而人工濕地則不存在二次污染。其次人工濕地以水生植物為主要處理植物，在處理污水的同時還具有良好的景觀效果，有利于改造農(nóng)村環(huán)境。另外，人工濕地還擁有可持續(xù)的經(jīng)濟效益，在人工濕地上可選種一些具備凈化效果和一定經(jīng)濟價值較高的水生植物，在污水處理的同時產(chǎn)生經(jīng)濟效益。

我國1988年建立了第一個人工濕地系統(tǒng)后， 在人工濕地凈化機理、系統(tǒng)控制、設(shè)計及運行參數(shù)等方面均取得可喜的進展[6]。人工濕地按污水在濕地床流動的方式不同可分為表面流濕地、水平潛流濕地和立式流濕地[7]。本研究以貴州省施秉縣楊柳塘鎮(zhèn)水平潛流濕地這一濕地處理系統(tǒng)為對象，對其污水處理能力進項檢測與分析，并結(jié)合有關(guān)的生態(tài)學(xué)問題加以剖析，以促進這一技術(shù)的不斷完善，使其在不久的將來真正成為一項經(jīng)濟高效的污水處理方式。

1 研究區(qū)概況

楊柳塘鎮(zhèn)位于施秉縣南部，全鎮(zhèn)轄7個行政村，69個自然寨，121個村民小組，4 483戶19 655人，鎮(zhèn)區(qū)年平均氣溫15.5 ℃，年均雨量1 600 mm，夏無酷暑，雨熱同季，屬亞熱帶季風(fēng)性氣候。城鎮(zhèn)居民村民主要從事手工業(yè)，基礎(chǔ)生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及村鎮(zhèn)旅游經(jīng)營，所產(chǎn)生的廢水主要為生產(chǎn)污水、生活污水等，日污水水量為1 100 m3，因此確定污水處理站的污水處理量為1 100 m3/d。

從調(diào)查情況看，施秉縣楊柳塘鎮(zhèn)污水主要為以下四方面：一是生產(chǎn)污水；二是生活洗滌污水；三是廁所污水；四是其他混合污水。施秉縣楊柳塘鎮(zhèn)人工水平潛流濕地項目于2011年6月開工建設(shè)，2012年10月完工，目前人工水平潛流濕地處理系統(tǒng)單元運轉(zhuǎn)正常。

2 治理工程概況

2.1 設(shè)計指標(biāo)

人工濕地的核心技術(shù)是潛流式濕地。一般由兩級濕地串聯(lián)，處理單元并聯(lián)組成。水平潛流式濕地是潛流濕地的一種形式，污水由進水口一端沿水平方向流動的過程中依次通過沙石、介質(zhì)、植物根系，流向出水口一端，以達到凈化目的。污水在濕地內(nèi)部流動時，可充分利用生物膜、填料表面及其他各種作用進行處理，其處理效果及衛(wèi)生保持能力較好。楊柳塘鎮(zhèn)采用人工水平潛流濕地生物處理系統(tǒng)對污水進行處理，處理后水質(zhì)達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T8978—1996）一級標(biāo)準(zhǔn)后用于農(nóng)業(yè)灌溉等其他方面。處理要求及設(shè)計進水水質(zhì)具體值見表1，設(shè)計出水水質(zhì)具體值見表2，設(shè)計污水處理站處理效果見表3。

2.2 污水處理工藝流程及說明

楊柳塘鎮(zhèn)污水采用以“人工水平潛流濕地”處理工藝，其工藝流程如下：

2.3 監(jiān)測評價標(biāo)準(zhǔn)

工程驗收監(jiān)測評價標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T8978—1996）一級標(biāo)準(zhǔn)，具體標(biāo)準(zhǔn)值見表2。

2.4 監(jiān)測內(nèi)容

廢水監(jiān)測具體點位、項目、頻次見表4。

2.5 監(jiān)測分析方法及儀器

污水監(jiān)測分析方法及儀器見表5。

2.6 污水監(jiān)測質(zhì)量保證及質(zhì)量控制

為保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠，在水樣的采集、保存、運輸、分析化驗和計算的全過程，按國家環(huán)?？偩诸C發(fā)的《環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理規(guī)定》和文獻[4，5]進行[8-10]。監(jiān)測儀器設(shè)備經(jīng)計量檢驗合格并在有效期內(nèi)。采樣時，采10%的平行樣和密碼樣，及時運輸，并在樣品保存的有效期內(nèi)測試：現(xiàn)場監(jiān)測過程中每批樣品分析時同時做空白試驗，并控制空白試驗值，同時采取加標(biāo)回收和帶標(biāo)測定等措施進行質(zhì)量控制（表6），監(jiān)測數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理。

3 監(jiān)測結(jié)果分析及評價

3.1 驗收監(jiān)測期間工況

監(jiān)測期間的污水處理量平均為1 010 m3/d，達到污水處理工況的92%，符合監(jiān)測工況標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2 驗收監(jiān)測結(jié)果

進口污水和出口污水監(jiān)測結(jié)果見表7、表8。由表8可知，楊柳塘鎮(zhèn)人工潛流濕地污水出口pH平均值為7.16，CODCr平均值為70.9 mg/L，SS平均值為36 mg/L，NH3-N平均值為5.65 mg/L，總磷平均值為0.44 mg/L，各監(jiān)測指標(biāo)均符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 8978—1996）一級標(biāo)準(zhǔn)。CODCr的去除效率為63.16%，SS的去除效率為66.04%，NH3-N的去除效率為74.75%，總磷的去除效率為88.24%，基本滿足設(shè)計指標(biāo)要求。

4 討論

人工濕地系統(tǒng)是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)。它具有良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，是正在不斷研究和發(fā)展的新型污水處理技術(shù)，具有投資低，增加綠地面積、抗沖擊力強、改善和美化生態(tài)環(huán)境、操作簡單、水質(zhì)好、維護和運行費用低廉等優(yōu)點。這項技術(shù)適合我國國情，尤其適合中小城市、廣大農(nóng)村的污水處理，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。人工濕地在污水的修復(fù)方面表現(xiàn)出了極大的發(fā)展?jié)摿?，自人工濕地廣泛使用以來，人工濕地已提供了不少成功的例證，但國內(nèi)對這項技術(shù)的研究應(yīng)用尚處于起步階段，有關(guān)工藝設(shè)計資料和應(yīng)用實例還不多見。人工濕地污水處理系統(tǒng)自身也存在著一些缺陷，特別需要對其處理工藝進行不斷改進和系統(tǒng)優(yōu)化，還需要克服濕地工程運行中涉及的各種生態(tài)學(xué)問題。主要有以下幾方面問題：

首先是人工濕地堵塞問題。人工濕地在運行一段時間以后，會發(fā)生不同程度的堵塞，堵塞之后處理能力大幅下降。目前國內(nèi)外流行的做法是通過停床修整自我恢復(fù)，期間無法進行污水處理，而時間長度與天氣有關(guān)，因此需要發(fā)現(xiàn)更有效的對付人工濕地堵塞的方法。

其次蚊蠅的大量生長是濕地處理系統(tǒng)面臨的另一個生態(tài)學(xué)問題。蚊蠅是濕地生態(tài)食物網(wǎng)中的一環(huán)，是濕地生態(tài)系統(tǒng)的一部分，由于蚊蠅會傳染疾病，必須加以控制。從生態(tài)學(xué)原理出發(fā)，引入捕食蚊蠅的動物如食蚊魚可控制蚊子的孳生，蝙蝠或其他鳥類對其的控制也很有效。其次是控制水深，控制好水深，以方便食蚊魚捕食；在設(shè)計坡道時，要設(shè)計好坡道，形成較少死水；還有就是如果有條件的話，可以在濕地周圍設(shè)置滅蚊燈，此種效果較明顯；在水邊種植低矮的植株并且每年進行收割，防止形成蚊蟲環(huán)境[11]。

再次是見效時間長，不像傳統(tǒng)污水處理工藝那樣一旦建成就能取得立竿見影的功效。由于要經(jīng)歷植物生長、根系發(fā)育、微生物繁殖、優(yōu)勢種群形成各階段，所以從啟動到成熟所需時間較長，一般要兩年左右。

最后，由于濕地生境缺氧及溫度的影響，各類濕地去除N、P、氨氮的效果普遍不理想，在夏季由于植物及微生物生長較快，相比秋、冬季節(jié)，其污水處理能力要好些。怎樣提高濕地系統(tǒng)去除氨氮的能力，是當(dāng)前濕地處理系統(tǒng)研究的熱點，也是今后濕地設(shè)計時需要考慮的重要因素，

所以要結(jié)合我國不同地區(qū)的具體情況，深入開展研究工作，結(jié)合自身優(yōu)點，逐步改善人工濕地所面臨的問題，從而取得適合于不同地區(qū)、不同環(huán)境氣候條件及不同污水特性的各種人工濕地，以促進其在我國得到推廣應(yīng)用，為創(chuàng)建生態(tài)文明社會提供有效途徑。

參考文獻：

[1] 王凱軍，賈立敏.城市污水生物處理新技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

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[3] 白曉慧，王寶貞，余 敏，等.人工濕地污水處理技術(shù)及其發(fā)展應(yīng)用[J].哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報，1999，32（6）：88-92.

[4] SUN T H ， ZHOU S Y. Land Treat ment Technology Guide-Book for Muncipal Wastewater[M].Beijing：China Environmental Science Press，1997.

[5] 丁疆華，舒 強.人工濕地在處理污水中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護，2000，19（5）：320-封三.

[6] 孫桂琴，董瑞斌，潘樂英，等.人工濕地污水處理技術(shù)及其在我國的應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2006，29（增刊1）：144-146.

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[8] 吳忠標(biāo).環(huán)境監(jiān)測[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[9] 孫 成.環(huán)境監(jiān)測實驗[M].北京：科學(xué)出版社，2003.

[10] 中國環(huán)境監(jiān)測總站.環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊[Z].第二版. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1994.

[11] 華 濤，周啟星，賈宏宇.人工濕地污水處理工藝設(shè)計關(guān)鍵及生態(tài)學(xué)問題[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2004，15（7）：1289-1293.

1 研究區(qū)概況

楊柳塘鎮(zhèn)位于施秉縣南部，全鎮(zhèn)轄7個行政村，69個自然寨，121個村民小組，4 483戶19 655人，鎮(zhèn)區(qū)年平均氣溫15.5 ℃，年均雨量1 600 mm，夏無酷暑，雨熱同季，屬亞熱帶季風(fēng)性氣候。城鎮(zhèn)居民村民主要從事手工業(yè)，基礎(chǔ)生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及村鎮(zhèn)旅游經(jīng)營，所產(chǎn)生的廢水主要為生產(chǎn)污水、生活污水等，日污水水量為1 100 m3，因此確定污水處理站的污水處理量為1 100 m3/d。

從調(diào)查情況看，施秉縣楊柳塘鎮(zhèn)污水主要為以下四方面：一是生產(chǎn)污水；二是生活洗滌污水；三是廁所污水；四是其他混合污水。施秉縣楊柳塘鎮(zhèn)人工水平潛流濕地項目于2011年6月開工建設(shè)，2012年10月完工，目前人工水平潛流濕地處理系統(tǒng)單元運轉(zhuǎn)正常。

2 治理工程概況

2.1 設(shè)計指標(biāo)

人工濕地的核心技術(shù)是潛流式濕地。一般由兩級濕地串聯(lián)，處理單元并聯(lián)組成。水平潛流式濕地是潛流濕地的一種形式，污水由進水口一端沿水平方向流動的過程中依次通過沙石、介質(zhì)、植物根系，流向出水口一端，以達到凈化目的。污水在濕地內(nèi)部流動時，可充分利用生物膜、填料表面及其他各種作用進行處理，其處理效果及衛(wèi)生保持能力較好。楊柳塘鎮(zhèn)采用人工水平潛流濕地生物處理系統(tǒng)對污水進行處理，處理后水質(zhì)達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T8978—1996）一級標(biāo)準(zhǔn)后用于農(nóng)業(yè)灌溉等其他方面。處理要求及設(shè)計進水水質(zhì)具體值見表1，設(shè)計出水水質(zhì)具體值見表2，設(shè)計污水處理站處理效果見表3。

2.2 污水處理工藝流程及說明

楊柳塘鎮(zhèn)污水采用以“人工水平潛流濕地”處理工藝，其工藝流程如下：

2.3 監(jiān)測評價標(biāo)準(zhǔn)

工程驗收監(jiān)測評價標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T8978—1996）一級標(biāo)準(zhǔn)，具體標(biāo)準(zhǔn)值見表2。

2.4 監(jiān)測內(nèi)容

廢水監(jiān)測具體點位、項目、頻次見表4。

2.5 監(jiān)測分析方法及儀器

污水監(jiān)測分析方法及儀器見表5。

2.6 污水監(jiān)測質(zhì)量保證及質(zhì)量控制

為保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠，在水樣的采集、保存、運輸、分析化驗和計算的全過程，按國家環(huán)?？偩诸C發(fā)的《環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理規(guī)定》和文獻[4，5]進行[8-10]。監(jiān)測儀器設(shè)備經(jīng)計量檢驗合格并在有效期內(nèi)。采樣時，采10%的平行樣和密碼樣，及時運輸，并在樣品保存的有效期內(nèi)測試：現(xiàn)場監(jiān)測過程中每批樣品分析時同時做空白試驗，并控制空白試驗值，同時采取加標(biāo)回收和帶標(biāo)測定等措施進行質(zhì)量控制（表6），監(jiān)測數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理。

3 監(jiān)測結(jié)果分析及評價

3.1 驗收監(jiān)測期間工況

監(jiān)測期間的污水處理量平均為1 010 m3/d，達到污水處理工況的92%，符合監(jiān)測工況標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2 驗收監(jiān)測結(jié)果

進口污水和出口污水監(jiān)測結(jié)果見表7、表8。由表8可知，楊柳塘鎮(zhèn)人工潛流濕地污水出口pH平均值為7.16，CODCr平均值為70.9 mg/L，SS平均值為36 mg/L，NH3-N平均值為5.65 mg/L，總磷平均值為0.44 mg/L，各監(jiān)測指標(biāo)均符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 8978—1996）一級標(biāo)準(zhǔn)。CODCr的去除效率為63.16%，SS的去除效率為66.04%，NH3-N的去除效率為74.75%，總磷的去除效率為88.24%，基本滿足設(shè)計指標(biāo)要求。

4 討論

人工濕地系統(tǒng)是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)。它具有良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，是正在不斷研究和發(fā)展的新型污水處理技術(shù)，具有投資低，增加綠地面積、抗沖擊力強、改善和美化生態(tài)環(huán)境、操作簡單、水質(zhì)好、維護和運行費用低廉等優(yōu)點。這項技術(shù)適合我國國情，尤其適合中小城市、廣大農(nóng)村的污水處理，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。人工濕地在污水的修復(fù)方面表現(xiàn)出了極大的發(fā)展?jié)摿?，自人工濕地廣泛使用以來，人工濕地已提供了不少成功的例證，但國內(nèi)對這項技術(shù)的研究應(yīng)用尚處于起步階段，有關(guān)工藝設(shè)計資料和應(yīng)用實例還不多見。人工濕地污水處理系統(tǒng)自身也存在著一些缺陷，特別需要對其處理工藝進行不斷改進和系統(tǒng)優(yōu)化，還需要克服濕地工程運行中涉及的各種生態(tài)學(xué)問題。主要有以下幾方面問題：

首先是人工濕地堵塞問題。人工濕地在運行一段時間以后，會發(fā)生不同程度的堵塞，堵塞之后處理能力大幅下降。目前國內(nèi)外流行的做法是通過停床修整自我恢復(fù)，期間無法進行污水處理，而時間長度與天氣有關(guān)，因此需要發(fā)現(xiàn)更有效的對付人工濕地堵塞的方法。

其次蚊蠅的大量生長是濕地處理系統(tǒng)面臨的另一個生態(tài)學(xué)問題。蚊蠅是濕地生態(tài)食物網(wǎng)中的一環(huán)，是濕地生態(tài)系統(tǒng)的一部分，由于蚊蠅會傳染疾病，必須加以控制。從生態(tài)學(xué)原理出發(fā)，引入捕食蚊蠅的動物如食蚊魚可控制蚊子的孳生，蝙蝠或其他鳥類對其的控制也很有效。其次是控制水深，控制好水深，以方便食蚊魚捕食；在設(shè)計坡道時，要設(shè)計好坡道，形成較少死水；還有就是如果有條件的話，可以在濕地周圍設(shè)置滅蚊燈，此種效果較明顯；在水邊種植低矮的植株并且每年進行收割，防止形成蚊蟲環(huán)境[11]。

再次是見效時間長，不像傳統(tǒng)污水處理工藝那樣一旦建成就能取得立竿見影的功效。由于要經(jīng)歷植物生長、根系發(fā)育、微生物繁殖、優(yōu)勢種群形成各階段，所以從啟動到成熟所需時間較長，一般要兩年左右。

最后，由于濕地生境缺氧及溫度的影響，各類濕地去除N、P、氨氮的效果普遍不理想，在夏季由于植物及微生物生長較快，相比秋、冬季節(jié)，其污水處理能力要好些。怎樣提高濕地系統(tǒng)去除氨氮的能力，是當(dāng)前濕地處理系統(tǒng)研究的熱點，也是今后濕地設(shè)計時需要考慮的重要因素，

所以要結(jié)合我國不同地區(qū)的具體情況，深入開展研究工作，結(jié)合自身優(yōu)點，逐步改善人工濕地所面臨的問題，從而取得適合于不同地區(qū)、不同環(huán)境氣候條件及不同污水特性的各種人工濕地，以促進其在我國得到推廣應(yīng)用，為創(chuàng)建生態(tài)文明社會提供有效途徑。

參考文獻：

[1] 王凱軍，賈立敏.城市污水生物處理新技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

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[11] 華 濤，周啟星，賈宏宇.人工濕地污水處理工藝設(shè)計關(guān)鍵及生態(tài)學(xué)問題[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2004，15（7）：1289-1293.

1 研究區(qū)概況

楊柳塘鎮(zhèn)位于施秉縣南部，全鎮(zhèn)轄7個行政村，69個自然寨，121個村民小組，4 483戶19 655人，鎮(zhèn)區(qū)年平均氣溫15.5 ℃，年均雨量1 600 mm，夏無酷暑，雨熱同季，屬亞熱帶季風(fēng)性氣候。城鎮(zhèn)居民村民主要從事手工業(yè)，基礎(chǔ)生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及村鎮(zhèn)旅游經(jīng)營，所產(chǎn)生的廢水主要為生產(chǎn)污水、生活污水等，日污水水量為1 100 m3，因此確定污水處理站的污水處理量為1 100 m3/d。

從調(diào)查情況看，施秉縣楊柳塘鎮(zhèn)污水主要為以下四方面：一是生產(chǎn)污水；二是生活洗滌污水；三是廁所污水；四是其他混合污水。施秉縣楊柳塘鎮(zhèn)人工水平潛流濕地項目于2011年6月開工建設(shè)，2012年10月完工，目前人工水平潛流濕地處理系統(tǒng)單元運轉(zhuǎn)正常。

2 治理工程概況

2.1 設(shè)計指標(biāo)

人工濕地的核心技術(shù)是潛流式濕地。一般由兩級濕地串聯(lián)，處理單元并聯(lián)組成。水平潛流式濕地是潛流濕地的一種形式，污水由進水口一端沿水平方向流動的過程中依次通過沙石、介質(zhì)、植物根系，流向出水口一端，以達到凈化目的。污水在濕地內(nèi)部流動時，可充分利用生物膜、填料表面及其他各種作用進行處理，其處理效果及衛(wèi)生保持能力較好。楊柳塘鎮(zhèn)采用人工水平潛流濕地生物處理系統(tǒng)對污水進行處理，處理后水質(zhì)達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T8978—1996）一級標(biāo)準(zhǔn)后用于農(nóng)業(yè)灌溉等其他方面。處理要求及設(shè)計進水水質(zhì)具體值見表1，設(shè)計出水水質(zhì)具體值見表2，設(shè)計污水處理站處理效果見表3。

2.2 污水處理工藝流程及說明

楊柳塘鎮(zhèn)污水采用以“人工水平潛流濕地”處理工藝，其工藝流程如下：

2.3 監(jiān)測評價標(biāo)準(zhǔn)

工程驗收監(jiān)測評價標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T8978—1996）一級標(biāo)準(zhǔn)，具體標(biāo)準(zhǔn)值見表2。

2.4 監(jiān)測內(nèi)容

廢水監(jiān)測具體點位、項目、頻次見表4。

2.5 監(jiān)測分析方法及儀器

污水監(jiān)測分析方法及儀器見表5。

2.6 污水監(jiān)測質(zhì)量保證及質(zhì)量控制

為保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠，在水樣的采集、保存、運輸、分析化驗和計算的全過程，按國家環(huán)?？偩诸C發(fā)的《環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理規(guī)定》和文獻[4，5]進行[8-10]。監(jiān)測儀器設(shè)備經(jīng)計量檢驗合格并在有效期內(nèi)。采樣時，采10%的平行樣和密碼樣，及時運輸，并在樣品保存的有效期內(nèi)測試：現(xiàn)場監(jiān)測過程中每批樣品分析時同時做空白試驗，并控制空白試驗值，同時采取加標(biāo)回收和帶標(biāo)測定等措施進行質(zhì)量控制（表6），監(jiān)測數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理。

3 監(jiān)測結(jié)果分析及評價

3.1 驗收監(jiān)測期間工況

監(jiān)測期間的污水處理量平均為1 010 m3/d，達到污水處理工況的92%，符合監(jiān)測工況標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2 驗收監(jiān)測結(jié)果

進口污水和出口污水監(jiān)測結(jié)果見表7、表8。由表8可知，楊柳塘鎮(zhèn)人工潛流濕地污水出口pH平均值為7.16，CODCr平均值為70.9 mg/L，SS平均值為36 mg/L，NH3-N平均值為5.65 mg/L，總磷平均值為0.44 mg/L，各監(jiān)測指標(biāo)均符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 8978—1996）一級標(biāo)準(zhǔn)。CODCr的去除效率為63.16%，SS的去除效率為66.04%，NH3-N的去除效率為74.75%，總磷的去除效率為88.24%，基本滿足設(shè)計指標(biāo)要求。

4 討論

人工濕地系統(tǒng)是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)。它具有良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，是正在不斷研究和發(fā)展的新型污水處理技術(shù)，具有投資低，增加綠地面積、抗沖擊力強、改善和美化生態(tài)環(huán)境、操作簡單、水質(zhì)好、維護和運行費用低廉等優(yōu)點。這項技術(shù)適合我國國情，尤其適合中小城市、廣大農(nóng)村的污水處理，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。人工濕地在污水的修復(fù)方面表現(xiàn)出了極大的發(fā)展?jié)摿Γ匀斯竦貜V泛使用以來，人工濕地已提供了不少成功的例證，但國內(nèi)對這項技術(shù)的研究應(yīng)用尚處于起步階段，有關(guān)工藝設(shè)計資料和應(yīng)用實例還不多見。人工濕地污水處理系統(tǒng)自身也存在著一些缺陷，特別需要對其處理工藝進行不斷改進和系統(tǒng)優(yōu)化，還需要克服濕地工程運行中涉及的各種生態(tài)學(xué)問題。主要有以下幾方面問題：

首先是人工濕地堵塞問題。人工濕地在運行一段時間以后，會發(fā)生不同程度的堵塞，堵塞之后處理能力大幅下降。目前國內(nèi)外流行的做法是通過停床修整自我恢復(fù)，期間無法進行污水處理，而時間長度與天氣有關(guān)，因此需要發(fā)現(xiàn)更有效的對付人工濕地堵塞的方法。

其次蚊蠅的大量生長是濕地處理系統(tǒng)面臨的另一個生態(tài)學(xué)問題。蚊蠅是濕地生態(tài)食物網(wǎng)中的一環(huán)，是濕地生態(tài)系統(tǒng)的一部分，由于蚊蠅會傳染疾病，必須加以控制。從生態(tài)學(xué)原理出發(fā)，引入捕食蚊蠅的動物如食蚊魚可控制蚊子的孳生，蝙蝠或其他鳥類對其的控制也很有效。其次是控制水深，控制好水深，以方便食蚊魚捕食；在設(shè)計坡道時，要設(shè)計好坡道，形成較少死水；還有就是如果有條件的話，可以在濕地周圍設(shè)置滅蚊燈，此種效果較明顯；在水邊種植低矮的植株并且每年進行收割，防止形成蚊蟲環(huán)境[11]。

再次是見效時間長，不像傳統(tǒng)污水處理工藝那樣一旦建成就能取得立竿見影的功效。由于要經(jīng)歷植物生長、根系發(fā)育、微生物繁殖、優(yōu)勢種群形成各階段，所以從啟動到成熟所需時間較長，一般要兩年左右。

最后，由于濕地生境缺氧及溫度的影響，各類濕地去除N、P、氨氮的效果普遍不理想，在夏季由于植物及微生物生長較快，相比秋、冬季節(jié)，其污水處理能力要好些。怎樣提高濕地系統(tǒng)去除氨氮的能力，是當(dāng)前濕地處理系統(tǒng)研究的熱點，也是今后濕地設(shè)計時需要考慮的重要因素，

所以要結(jié)合我國不同地區(qū)的具體情況，深入開展研究工作，結(jié)合自身優(yōu)點，逐步改善人工濕地所面臨的問題，從而取得適合于不同地區(qū)、不同環(huán)境氣候條件及不同污水特性的各種人工濕地，以促進其在我國得到推廣應(yīng)用，為創(chuàng)建生態(tài)文明社會提供有效途徑。

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