淺談人工濕地組合系統(tǒng)在治理寶峰鎮(zhèn)生活污水中的應(yīng)用

舒海娟

隨著社會(huì)的發(fā)展，水污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，城鎮(zhèn)生活污水的處理問(wèn)題已成為當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題的重要內(nèi)容。為做好城鎮(zhèn)生活污水的處理工作，很多地區(qū)都建設(shè)了污水處理系統(tǒng)，然而并未從根本上解決問(wèn)題，特別是隨著近幾年生活污水處理難度的增大，污水處理的成本日漸增高，人們不得不尋找一種新型的污水處理技術(shù)，人工濕地生態(tài)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。人工濕地生態(tài)處理技術(shù)具有投資小、出水質(zhì)好、操作簡(jiǎn)單、成本低、維護(hù)方便、處理效果好等優(yōu)勢(shì)，且實(shí)現(xiàn)了與生態(tài)環(huán)境的結(jié)合，符合社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，在本地推廣應(yīng)用后，取得了良好的效果。下面就人工濕地組合系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用進(jìn)行探討。

1、人工濕地概述

人工濕地是模擬自然濕地的一種人工生態(tài)系統(tǒng)，是20世紀(jì)70年代開放的一種污水生物處理新技術(shù)。它主要利用自然濕地生態(tài)系統(tǒng)處理廢水的原理，即物理、化學(xué)、生物三方面協(xié)同作用，通過(guò)吸附、過(guò)濾、離子交換、微生物分解、植物吸收和沉淀等作用使污水得到有效處理。該處理技術(shù)適用于農(nóng)村集中式和分散式污水處理，根據(jù)各地土地充裕情況、居住方式和經(jīng)濟(jì)狀況而定。對(duì)于一些地廣人稀的村落，可以選擇分散式處理方式，在零星的空地上建立小規(guī)模的濕地處理系統(tǒng)圖，不僅能夠滿足污水凈化需求，還能夠起到美化環(huán)境的效果。對(duì)一些人口密集的村落，可以使用集中式處理方式，通過(guò)管道將所有住戶的生活污水匯集起來(lái)，集中進(jìn)行處理。

2、人工濕地類型

人工濕地處理系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)和強(qiáng)化的自然過(guò)程，也是更受控制的污水處理系統(tǒng)。人工濕地可以根據(jù)其設(shè)計(jì)參數(shù)的不同有不同的分類，其中最重要的三個(gè)參數(shù)就是水力學(xué)（自由表面流和潛流），水流方向（水平流和垂直流），植物類型（浮游植物、沉水植物、挺水植物）。

2.1自由表面流人工濕地

自由表面流人工濕地在外貌和功能上都與自然濕地相似，是指水在土壤等填料的表層流動(dòng)，水深一般為0.3m-0.5m，從濕地進(jìn)水端水平流向出水端，依靠植物同化吸收、根莖和表層土壤 攔截以及系統(tǒng)中微生物的降解作用，使水得以凈化的人工濕地。在此種類型的濕地中，主要種植挺水植物，如蘆葦、香蒲、水蔥、燈心草等，這些植物的葉莖以及桿上的生物膜對(duì)污染物去除具有重要作用，能夠去除大部分的有機(jī)物，它的優(yōu)點(diǎn)是投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，維護(hù)簡(jiǎn)單，效果比自然濕地好，缺點(diǎn)是處理負(fù)荷較低，保溫性能較差，易受季節(jié)影響（冬季會(huì)結(jié)冰，夏季有惡臭，蚊蠅滋生），其占地面積一般相對(duì)較大，在實(shí)際工程中一般不被推薦使用。

2.2潛流人工濕地

潛流濕地是人工濕地系統(tǒng)的核心技術(shù)，一般是由兩級(jí)濕地串聯(lián)，處理單元并聯(lián)組成。根據(jù)實(shí)際需求在濕地中填入不同的介質(zhì)，并種植對(duì)應(yīng)的凈化植物。生活污水匯集后經(jīng)過(guò)基質(zhì)凈化、植物凈化、微生物凈化等過(guò)程，將物理方法、化學(xué)方法、生物方法結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)污水的凈化，特別是對(duì)含藻、BOD、TSS、COD等類型的污水具有良好的效果。此外，由于此工藝獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式與流態(tài)，具有較強(qiáng)的硝化與反硝化功能，對(duì)TN、TP、石油類污水的處理效果顯著。主要包括內(nèi)部構(gòu)造系統(tǒng)、活性酶體介質(zhì)系統(tǒng)、植物的培植與搭配系統(tǒng)、布水與集水系統(tǒng)、防堵塞技術(shù)、冬季運(yùn)行技術(shù)。潛流式人工濕地根據(jù)水流方向的不同而分為垂直流潛流式人工濕地和水平流潛流式人工濕地。垂直流潛流式人工濕地在垂直潛流系統(tǒng)中，污水由表面縱向流至床底，在縱向流的過(guò)程中污水依次經(jīng)過(guò)不同的介質(zhì)層，達(dá)到凈化的目的。垂直流在輸氧效果方面相對(duì)優(yōu)越，且具備高穩(wěn)定性及耐沖擊負(fù)荷，可有效地消除污水中的有機(jī)化合物與氮氧，占地面積較其它形式濕地小，處理效率高，但因其需要完整的布水系統(tǒng)和集水系統(tǒng)，基建費(fèi)用較高。

水平流潛流式人工濕地是潛流式濕地的另一種形式，污水由進(jìn)水口一端沿水平方向流動(dòng)的過(guò)程中依次通過(guò)砂石、介質(zhì)、植物根系，流向出水口一端，以達(dá)到凈化目的。水平流體系的污水凈化能力相對(duì)優(yōu)秀，且具備保持溫度的功能，遭到環(huán)境變化的影響很低，所以對(duì)環(huán)境條件的影響也較低。

通過(guò)比較，選用水平潛流濕地作為寶峰鎮(zhèn)人工濕地處理設(shè)施。

3、人工濕地與生物濾池法組合工藝

為有效地防止人工濕地堵塞，保證寶峰鎮(zhèn)生活污水處理站出水達(dá)標(biāo)，為此在人工濕地組合工藝前面增加預(yù)處理過(guò)程，提出利用生物濾池作為預(yù)處理手段，利用細(xì)菌和藻類的共同作用繼續(xù)進(jìn)一步降解水中的污染物。

作為在砂濾池基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的處理方法，生物濾池法你的主要特征就是利用濾料表面形成一層生物膜來(lái)凈化水質(zhì)。由于重力作用，濾池內(nèi)的廢水自上而下流過(guò)濾料，一部分物質(zhì)會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)而分解，其中的有機(jī)物會(huì)作為營(yíng)養(yǎng)位置被微生物吸收，吸收充足營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的微生物大量繁殖，一部分微生物會(huì)隨著廢水流出濾池。此時(shí)新的微生物不斷生長(zhǎng)，隨著水膜和流動(dòng)水膜之間的混合稀釋，氧的擴(kuò)散和吸收，微生物新陳代謝，有機(jī)物分解等過(guò)程。整個(gè)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)和生物化學(xué)的綜合過(guò)程。綜合考慮后，寶峰鎮(zhèn)污水處理站采用如下污水處理工藝流程：污水→格柵→沉砂池→生物濾池→人工濕地→尾水排放。居民生活污水匯集后經(jīng)管網(wǎng)進(jìn)入格柵井，格除大的懸浮物，在進(jìn)入沉砂池，去除污水中粒徑大于0.2mm，密度大于2.65t/立方米的砂粒，隨后通過(guò)生物濾池法凈化水質(zhì)，再出水流入到潛流濕地中，在濕地床中，水中的剩余污染物質(zhì)經(jīng)過(guò)吸附、微生物降解、吸收等多種途徑去除。從潛流出水水質(zhì)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，污水經(jīng)人工濕地凈化后可用于灌溉或排入河道。

4、結(jié)語(yǔ)

人工濕地組合體系在本地的試應(yīng)用效果優(yōu)良，且具有良好的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)小于，值得大力推廣。組合體系滿足技術(shù)間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，減輕人工濕地的阻塞情況，延長(zhǎng)人工濕地的使用年限；耐沖擊負(fù)荷增加，出水平穩(wěn)，降低占地面積；提升污水凈化效果，特別是氮磷的清除能力，對(duì)凈化富營(yíng)養(yǎng)化污水具有重大意義。

（作者單位：靖安縣環(huán)境保護(hù)局）