小型垂直流人工湿地处理农村生活污水的探索
2014-04-03宋荣荣
宋荣荣
(长兴县泗安镇人民政府生态旅游办,浙江 长兴 313100)
引言
近年来,我国城市生活污水在处理效果非常乐观,但是农村的生活污水处理效率却非常的低。由于农村经济发展相对城市比较落后,农村生活污水不像城市那么好收集,导致了农村污水处理率一直都比较低,污水处理设备也不健全.如果这样持续下去,很有可能对地下水产生威胁,最后导致水污染越来越严重。针对农村地区的具体情况,我们采用小型垂直流人工湿地处理农村生活污水,改善农村水质,有效地控制农村地区水体富营养化的情况。
1 农村生活污水排放特征
农村生活污水不像城市污水那么好收集,农村生活污水由于本身的生活习惯、经济发展状况和地域特点,因此农村生活污水排放具有自身的特征。
(1) 农村的生活污水一般都是冲厕所、洗菜、洗衣、洗澡的废水,这就导致农村生活污水水质差别比较小。在这些污水中,含有大量的氮元素、细菌和病毒寄生虫等,不像城市污水中,还可能会含有重金属。因此,农村生活污水相比城市而言,相对稳定。
(2) 我国农村面积大,人口多,这就决定了我国农村污水排放量特别大。由于各地经济发展水平不一样,农村居住地比较分散,人口流动性很大,这就使得农村生活污水具有较大的分散性,因此,农村生活污水治理的工艺技术一般不适用于分散的生活污水处理。
(3) 农村生活污水的排放高峰期大多数集中在每日餐饮时间和晚上洗漱时间,排放量的日变化系数不稳定。各地区农村发展和生活习惯都存在很大的差异,农村生活污水一般经过简单的化粪池处理或者是直接排入水中。这表明农村分散生活污水排放还具有间歇性和随意性。
2 小型垂直流人工湿地的净化功能
小型垂直流人工湿地是人为建造、可控制生态工程化的湿地系统。可以在一定的填料上种植特定的湿地植物,建立一个人工湿地生态系统,利用所见设施的高度差异,并通过自然生态系统中的物理、化学和生物作用,使流经湿地系统的污水得到净化。垂直流人工湿地净化水质主要由湿地植物、基质和微生物三部分共同完成,吸附污水中的悬浮物,达到净化水资源的效果。
(1) 湿地植物。在垂直流人工湿地系统净化水质中,湿地植物可以直接吸收生活污水中营养物并转变为自身的生物量,保证湿地植物随时都有充足的营养成分。植物的根部可以为好氧微生物、细菌等的生长输送氧气,使他们能更好的分解有机物。湿地植物的根系可以增强基质的水利传输能力,达到最佳的净化效果。因此,应该根据农村当地的土壤、温度、湿度、光照等特点,合理的选择湿地植物。目前,国外垂直流人工湿地植物一般选用芦苇和香蒲。我们应该学习国外成功的经验,根据实际情况,进行湿地植物的选择,进一步处理农村生活污水。
(2) 湿地微生物。自然中生产者、分解者、消费者各司其职,微生物作为有机物的分解者,在垂直流人工湿地中,有着不可替代的作用。垂直流人工湿地主要通过硝化和反硝化作用去除农村生活污水中的氮元素;微生物对磷的作用在于聚磷菌好氧收磷和厌氧放磷,使有机磷化物降解成无机磷化物。
(3) 基质。基质是人工湿地的重要组成部分,关系着湿地的净化能力和使用寿命。基质可以通过物理和化学作用来对污水进行净化,比如对悬浮物的吸收、离子交换、络合反应等。基质又可以称为填料,近年来,垂直流人工湿地的基质一般是石灰石、页岩、塑料和陶瓷等,为垂直流人工湿地中的水生植物提供营养物质,使微生物可以更稳定的依附在表面,进一步加强净化功能。当然,基质的选择要根据垂直流人工湿地的特点,不同基质去除污染物的效果不同,强化基质的处理能力对净水有着决定性的作用,其净水功能包括:第一,使垂直流人工湿地植物根系更好的吸收、转化营养物质和载体。第二,使垂直流人工湿地微生物降解、转化和生物固定化作用。第三,不同基质为植物和微生物提供不同的生存环境,使气体更好的扩散,从而促进净水效果。第四,基质可以对生活污水中的各类杂质进行分层处理,使难溶解的固体形成沉淀,达到分离效果。
结语
农村生活污水排量较大,容易对地下水造成一定程度的污染。小型的垂直流人工湿地建设和运行费用都比较低、处理效果好、便于操作管理,而且还有较高的景观生态价值。目前,垂直流人工湿地是一个重点的研究课题,在对垂直流人工湿地进行工程设计优化时,增加了基质层的填充,使得垂直流人工湿地污水处理更好的适用于农村分散的污水处理环境。但是我国的垂直流人工湿地容易发生堵塞,虽然国内外研究员在积极进行探索,目前尚未提出有效的解决办法,这也是今后需要研究的方向。
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