馮夏男

（安徽省安慶市太湖縣林業(yè)局，安慶 246400）

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農(nóng)村家園污水人工濕地處理示范工程研究

馮夏男

（安徽省安慶市太湖縣林業(yè)局，安慶 246400）

摘要：隨著水污染的加劇，污水處理不再僅限于城市，農(nóng)村的污水處理也提上了日程。人工濕地法處理污水的技術(shù)是目前污水處理領(lǐng)域的熱點。近年來，我國農(nóng)村家園建設(shè)了不少的人工濕地，但經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的問題，因此文章針對人工濕地處理農(nóng)村家園污水的方法進行探索分析。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村家園污水處理 人工濕地 環(huán)保

我國農(nóng)村生活品質(zhì)越來越高，但相對應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施投入又嚴重不足，甚至大多數(shù)農(nóng)村的環(huán)保設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)處于空白狀態(tài)。不加節(jié)制的傳統(tǒng)用水方式使得用水量急劇增加，同時，日用化學(xué)品的大量使用使得水污染越來越嚴重，為環(huán)境帶來危害。農(nóng)村家園污水指的是除了人畜糞便以外的所有家園污水，包括洗漱水、洗澡水、洗衣服水、廚房廢水等。農(nóng)村家園雨水指的是所有能夠收集到的農(nóng)家地坪、屋面雨水。這些污水點點分散、面積廣、不容易集中處理，不妥善處理容易污染生活用水。建立人工濕地可以有效解決農(nóng)村污水問題。

1 人工濕地的簡介及發(fā)展現(xiàn)狀

人工濕地是人對自然濕地系統(tǒng)進行模擬制作而成的濕地系統(tǒng)，其可以用生態(tài)的方法達到去除廢水中的污物以達到凈化污水的目的。人工濕地的制作方法就是在一定長寬比以及地面有坡度的洼地中，用土壤和填料混合組成填料床，讓污水在填料縫隙中或填料表面流動，同時在床體表面種植成活率高、處理性能好的水生植物，如鳳眼蓮、蘆葦?shù)?。人工濕地可以形成一個特殊的動植物生態(tài)系統(tǒng)，依據(jù)濕地生態(tài)系統(tǒng)中生物、化學(xué)、物理的三重作用實現(xiàn)對污水的凈化，使污水中的污染物質(zhì)以作物生產(chǎn)的方式被再利用或直接去除，而不溶性有機物則通過沉淀、過濾，被截留進而被微生物利用。其中，大部分有機物可以直接作為異養(yǎng)微生物的養(yǎng)分，其它可溶性微生物則被植物根系生物膜吸附、吸收或在生物代謝降解時被分解去除。同時，濕地床填料的定期更換，濕地植物的重復(fù)收割也可將系統(tǒng)中的新生有機體去除。

根據(jù)工程設(shè)計和水體流態(tài)的差異，人工濕地污水處理系統(tǒng)主要分為垂直流濕地、水平潛流濕地和表面流濕地。我國的人工濕地處理系統(tǒng)研究的較晚，大致落后發(fā)達國家10多年，應(yīng)用也相對較遲、實例較少。但實踐表明，這是一項不斷被深化的污水處理技術(shù)。隨著社會的發(fā)展，人口數(shù)量的不斷增加，污水排放量將會不斷增大，水污染問題也會越來越嚴重，國家勢必會更加重視水污染的治理問題。同時，相對于其它污水處理方法，運營成本相對較低的人工濕地污水處理技術(shù)在我國將會有很大的發(fā)展空間。

2 人工濕地污水處理系統(tǒng)的機理

人工濕地由植物、填料、微生物、藻類4種基本成分構(gòu)成。

植物是主要的去污成分，根植于填料層。植物對氮磷的吸收是人工濕地去除氮磷的主要機理之一。植物的生長繁殖可以吸收污水中的大量有機物及無機物，可以去除和轉(zhuǎn)移污水中多余的營養(yǎng)物質(zhì)。人工濕地中的氧主要來自大氣自然復(fù)氧和植物根系輸氧，植物的光合作用可以產(chǎn)生氧氣，通過氣道輸送到植物根系，為根區(qū)的好氧、兼氧和厭氧微生物提供了適宜的環(huán)境。同時，植物根系對填料床又具有穿透作用，在介質(zhì)中形成大量微小的間隙和氣室，減小了介質(zhì)的封閉性，增強了介質(zhì)的疏松程度，加強了介質(zhì)的水力傳輸作用。

填料一般為沙子、碎石、鵝卵石、土壤、煤渣等。填料構(gòu)成了濕地的濾床，是承載植物的媒介，為植物生長提供基質(zhì)，也可吸附過濾水中部分有機污染物。這些填料各有優(yōu)缺點，使用時應(yīng)參照實際需求按一定的比例混合使用，以充分發(fā)揮其作用。

微生物是人工濕地的重要組成部分，是污染物的分解者，對污染物起降解吸收的作用，并且可以捕捉污染物降解后的養(yǎng)分以供它們的共生體使用。微生物的數(shù)量可以反映土壤的物理化學(xué)特征、養(yǎng)分含量的變化以及有機質(zhì)的積累與分解程度。人工濕地中的微生物含量十分豐富，不同的種群有不同的功能。受許多因素的影響，人工濕地區(qū)域不同，微生物種類和分布數(shù)量也會有所差異。

藻類在人工濕地中分布廣泛、種類繁多，隨著濕地基質(zhì)深度的變化藻類種類也會有不同。藻類體內(nèi)元素含量不高，但在人工濕地系統(tǒng)中貯藏和轉(zhuǎn)移養(yǎng)分方面卻起著重要作用。另外藻類的周轉(zhuǎn)速率高，可以在污水中養(yǎng)分含量較高時起到短期吸收固定再隨后緩慢釋放和循環(huán)的作用。舉例來說，絲狀藻控制濕地水體的DO和CO2濃度和日常變化，可以使水體白天的pH值比晚上高2～3個單位，從而影響植物的生長和對植物污染物的作用。

3 人工濕地污水處理系統(tǒng)存在的問題

水力負荷偏低。人工濕地污水處理系統(tǒng)水力負荷偏低、占地面積偏大。需要對不同流程濕地系統(tǒng)污水中的流體力學(xué)特性進行詳細研究，討論污水停留時間、濕地孔隙率、出水速率等和凈化效果間的耦合關(guān)系，為濕地規(guī)劃提供理論基礎(chǔ)。

濕地堵塞問題。堵塞是許多人工濕地系統(tǒng)存在的問題，主要是因為預(yù)處理不到位，基質(zhì)選擇、搭配的不合理使得水力負荷過大時引起有機物短時間積累過多，濕地水流短路，負荷過大，大量不溶有機物進入濕地，在基質(zhì)里大量、快速積累，導(dǎo)致堵塞。

除磷能力不足。污水中磷的處理主要靠基質(zhì)和植物與微生物的耦合作用去除。選擇對磷吸附能力高的基質(zhì)和對磷吸收能力強的植物，以及選擇多種植物的優(yōu)化組合等都可以加強濕地對磷的去除能力。

參考文獻

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