寿山乡岭头村人工湿地污水处理能力分析

福州晋安区环境保护监测站 叶 瑾

1 背景

随着新农村的建设，我国农村面貌、生活水平逐渐提高，但农村的水环境污染日益严重，主要原因就是大部分农村地区都没有污水处理系统以及排水渠道，生活污水排放非常随意。如何才能够根据我国农村的特点，更好地做好我国农村生活污水的处理工作，选择何种处理方式，是解决农村污水处理的关键问题。人工湿地污水处理技术是20世纪70年代兴起的一种新型生态污水处理技术，具有对污染物去除效果好、基建和运行费用低、工艺设备简单、维护管理方便等特点，正逐渐被应用于广大中小城镇和乡村地区的生活污水处理中。人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制地投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。

2 研究方案

岭头村位于福州市晋安区寿山乡，全村共有1759人，所产生的废水主要为生活污水。2012年，在晋安区农村连片整治中，岭头村生活污水采用人工水平和垂直复合式湿地系统处理,日处理量为 400吨，人工湿地占地面积为2500m2。工艺流程为:

格栅集水井 沉淀槽 水解酸化池 人工湿地系统 氧化塘 农田灌溉

人工湿地床植物栽种：黄菖蒲、美人蕉、香蒲、水葱、风车草、再力花等挺水植物。本文以岭头村人工水平和垂直复合式湿地这一湿地处理系统为研究对象，对其污水处理能力进行跟踪监测与分析。

2.1 评价标准

岭头村采用人工水平和垂直复合式湿地生物处理系统对污水进行处理。处理后水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918－2002）一级标准的B标准，如果处理后的水有条件进行农田或林地灌溉，按农田灌溉标准（GB5084-2005）评价。

2.2 数据来源

选取晋安区环境监测站2013—2015年全年12次的监测数据，监测时间是春、夏、秋、冬每个季节取一天进出口的混合样监测分析，混合样为采样当天早、中、晚三个时段的等比例混合。

2.3 质量控制和保证

水质监测的质量保证执行国家环保总局颁布的《环境监测质量保证管理规定》，实施全过程质量保证。监测的现场采样，室内分析的质量控制严格按照国家环境监测技术规范开展监测，保存好现场采样记录及室内监测原始记录。

3 监测结果分析

从表2可见，2013—2015年晋安区岭头村的生活污水经人工湿地处理系统处理后，各项监测结果均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918－2002）的一级B标准。其中春季进出口水质各监测指标浓度总体上偏低，这和春季雨水较多有关。

表2 2013—2015年晋安区岭头村人工湿地处理系统监测结果

如图1～图5所示，岭头村人工湿地对COD和BOD5的去除能力总体上较好，COD和BOD5去除效率维持在70%以上，各季节的出水浓度稳定。人工湿地对氨氮和总氮较其它污染物去除效果不高，仅在55%～65%之间。总磷的去除能力随时间的推移呈下降趋势。在冬季各污染物的去除能力略有下降，原因是冬季岭头村温度偏低时，微生物的活动受到抑制。

从植物生长阶段对湿地去除污染物的影响上看，总体上未出现明显影响。具体体现在：岭头村冬季会出现霜冻现象导致人工湿地部分植物出现枯萎，但这未对湿地去除能力产生明显的影响，同样，在夏季湿地植物涨势茂盛或对植物进行收割时，湿地对污染物的去除能力也没产生大的影响。据报道，挺水植物对氮吸收为200～2500kg/ha、对磷吸收约为30～500kg/ha，对应的去除负荷为 0.036～0.45mg/L和0.09mg/L，可见湿地对污染物去除并非仅以植物对营养物质吸收为主，植物庞大根系区域的细菌群落为分解多种污染物提供了巨大的作用。

图1 2013－2015年岭头村人工湿地COD去除率（%）

图2 2013－2015年岭头村人工湿地BOD5去除率（%）

图3 2013－2015年岭头村人工湿地氨氮去除率（%）

图4 2013－2015年岭头村人工湿地总氮去除率（%）

图5 2013－2015年岭头村人工湿地总磷去除率（%）

4 结论

岭头村农村污水人工湿地处理系统处理效果达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918－2002）的一级B标准，如果处理后的水有条件进行农田或林地灌溉，也能符合农田灌溉标准（GB5084-2005）。该工艺的处理能力总体稳定，特别适合小城镇和农村，有足够的田地、维护运行简单的特点。

气候对湿地去除污染物的能力影响不大。春季由于降水降低污染物出水浓度、冬季由于温度较低，微生物活动受到抑制，人工湿地的污染物去除能力略有下降。植物的生长周期对湿地的处理效果无明显影响。怎样维持湿地系统总磷去除的能力和提高氨氮和总氮的处理能力，是当前湿地处理系统研究的热点，也是今后湿地设计时需要考虑的重要因素。在岭头村的人工湿地运行中发现，衰败的植物腐烂后会堵塞湿地系统，因此湿地植物必须进行定期的收割维护。

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