浅析水平流人工湿地处理农村生活污水的应用

2018-02-02卢贯能

资源节约与环保 2018年4期

卢贯能冯聪

（中山市环境监测广东中山 528400）

1 引言

农村生活污水主要来源于日常生活所排放的用水，如洗衣服污水、洗澡污水、厨房用水、厕所及其冲洗水等，污染物包括大量的有机污染物、氮和磷等营养性污染物，但重金属和有毒有害物质非常少[1]。由于管网的不完善，农村生活污水一般没有系统收集处置，会大面积污染地下水和江河湖泊等自然水体，影响到农村居民的生活环境和身心健康[2]。污水具有不连续排放，不集中排放，波动性大水质不均匀和污水量小等特点，需要一种具有基建费用低，处理效果稳定等特点的处理工艺。

2 HFCW去除机理

HFCW由一个或几个基质填充床组成，床底有防渗层，防止污染地下水。污水通过基质间空隙慢慢渗漏到整个基质层内，基质周围的微生物群落、植物根系对污染物产生生物作用及基质截留吸附作用，在一定的温度和处理容量下，经过一段时间后被净化。

人工湿地对有机污染物的去除是由于人工湿地植物的吸收利用、基质的吸附及湿地内填料上微生物膜生物作用的结果。去除的有机污染物可以分为可溶解性有机污染物和难可溶解性有机污染物。可溶解性的有机物通过植物吸收、转化，微生物降解，基质吸附等过程去除，难溶解性的有机物先主要通过微生物一系列生物反应转化为可溶解性有机物再去除。人工湿地对氮的去除主要包括挥发、氨化、硝化/反硝化、植物吸收和基质吸附等途径[3]。人工湿地对磷的去除是微生物对磷化合物的新陈代谢作用而把磷富集在微生物内、植物的吸收以及基质的物理化学反应共同作用的结果。污水进入湿地系统时，悬浮物去除主要由于自身的重力沉降、填料的截留和生长在根系和填料表面的生物群落的吸附、絮凝共同作用完成。

3 现场中试实验结果总结

本文对X村生活污水采用HFCW模式进行了为期一年的跟踪监测，每月对污水中CODcr、NH3-N、TP和SS采样分析一次，通过研究HFCW对污染物去除效率，分析HFCW推广应用的可行性。本项目人工湿地基质采用砾石，底部为鹅卵石，上层为河沙、土壤，选择美人蕉、芦苇和香蒲作为湿地植物，混合搭配。

进水COD浓度全年最大为256mg/L，最低为155mg/L，进水浓度相对比较稳定，COD出水浓度最低为27mg/L，最高为62mg/L，出水平均COD浓度为42.6mg/L。9月COD去除率最高为89.9%，12月去除率最低，为72%。3-9月的平均COD去除率为86.1%，1，2，10-12月的平均COD去除率为75.9%。造成这种现象的原因可能是该段时间内，温度较低，微生物活性相对较低。

进水NH3-N浓度全年最大为28.6mg/L，最低为16.5mg/L，进水浓度相对比较稳定，NH3-N出水浓度最低为2.3mg/L，最高为7.0mg/L，出水平均NH3-N浓度为4.82mg/L。3月NH3-N去除率最高为89.1%，10月去除率最低为70%。1-3月NH3-N去除率逐渐升高，可能是由于前期微生物经过一个阶段的运行过后，逐渐增多，配合基质的吸附作用，在3月份处理效率达到顶峰，而持续运行一段时间后，基质吸附作用降低，最终维持在一个相对稳定的水平。

进水TP浓度全年最大为2.76mg/L，最低浓度为为1.07mg/L，波动相对较大，平均进水浓度为1.93mg/L，TP出水浓度最低为0.1mg/L，最高为0.51mg/L，而且超过0.5mg/L仅在8月发生过一次，其他时间均低于0.5mg/L，出水的年均TP浓度为0.34mg/L。2月TP去除率最高为94.1%，11月去除率最低，为75.9%。分析其原因，可能是由于前期基质的吸附未饱和，出现微生物、植物、基质吸附的协同作用，而后期则去除率趋于平稳，基本维持在80%左右。

进水SS浓度全年最大为147mg/L，最低浓度为为125mg/L，进水浓度波动相对较小，SS出水浓度最低为9.8mg/L，最高为23.8mg/L，出水的年均SS浓度为18.1mg/L。5月SS去除率最高，为92.1%，1月去除率最低，为82.8%。1月去除率最低可能是因为前期系统刚运行，微生物等较少，HFCW系统的孔隙相对较大，且植物生长初期，植物根系不发达，故而截留作用小。