人工湿地对农村生活污水的处理效果研究

2021-12-06屈娟娟

科学与生活 2021年23期

屈娟娟

摘要：在水体污染中，水体富营养化是水体污染的最大特性，同时也是其重要特征。未经处理直接排放的农村生活污水将会使水体呈现富营养化，使水中微生物呈现爆发性增长，干扰水中本土生物的生态循环，同时也使水质资源下降，无法达到饮用以及使用标准。农村污水目前未经有效处理便直接排放，造成了环境的污染。因此，需要选择合理技术对农村生活污水进行处理，以有效解决目前水体污染源。而人工湿地是一种全新的技术，对于环境污染可以起到良好的治理效果，具有广泛的应用前景。但受其地区、环境、人力等不同因素影响，污水治理工作需要开展更深层度研究，取得实用性数据。人工湿地技术成本低、处理污水效率高且效果显著、便于运行与维护，因此在工业污水处理工程中被广泛应用。本文主要围绕污水处理、水环境保护，分析了人工湿地技术的应用，旨在为相关工作人员提供参考。

关键词：人工湿地;农村;生活污水;处理效果

引言

人工湿地是一种全新的技术，对于环境污染可以起到良好的治理效果，具有广泛的应用前景。但受其地区、环境、人力等不同因素影响，污水治理工作需要开展更深层度研究，取得实用性数据。人工湿地目前处理效果的稳定性备受关注，同时亦是检测人工湿地一年四季是否处于效果稳定的核心观点。可以以人工湿地为例，研究其周围湖泊的净化效果，探讨在人工湿地处理中，该农村地区生活污水净化的可行性，以当地水体富营养化提供可行参考。

1农村生活污水处理现状

首先，农村生活污水处理的设施不够完善，所以在污水治理的过程中也没有摸索出合适的方法，没有积累足够的经验。在农村，污水往往通过沟渠流入其他地方，而这一流入过程，可能没有处理加工工序，容易导致水环境的不断恶化。其次，农村地区的生活污水排放源较广，所以在收集的过程中也较为困难。不同农村的居住情况是不一样的，有的地方分散，有的地方集中，对于那些分散的地区来讲，正是由于农房不够紧凑，才让处理流程变得更加复杂。在源头上，污水产生的形式也是多种多样的，管道的建设也并不具备统一性，这就加剧无序性问题。另外，部分农村地区的资金短缺，并没有针对生活污水处理建设专业的项目，给治理带来了更大的困难和挑战。

2人工湿地技术的运行特点

2.1 人工湿地技术的运行优势

人工湿地技术具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、运行费用极低的优势，非常适合在农村污水处理中作为主流的处理方案。且人工湿地处理系统可以大致分为以下三种类型：其一，自由水人工湿地处理系统;其二，人工残留湿地处理系统;其三，垂直水流型人工湿地处理系统。其优势在于以下五点：其一，人工湿地的建造以及运行费用较低，具有充足的经济效益;其二，人工湿地易于维护、管理，所需技术含量较低;其三，人工湿地可以进行有效的废水处理;其四，人工湿地可以缓解水污染负荷的冲击力;其五，人工湿地可以间接性的提供经济效益。例如，为畜牧业、绿化业、水产业提供额外的收益，是一项非常值得推广的综合性技术。

2.2人工湿地技术的运行缺陷

人工湿地技术有一定的缺陷，其包含以下三点：其一，人工湿地占地面积较大;其二，人工湿地因其自身特性，因此较容易受到病虫害影响;其三，在人工湿地中，其生物以及水利较为复杂。因此，对于其处理工艺以及影响因素将会产生一定的模糊性。在人工湿地设计中，经常出现由于设计不当导致人工湿地排放要求，无法达到预计目标，使人工湿地处理工艺下降。根据相关数据表明，当表面植物密度增大时，人工湿地效率处理提升，达到最优提升效率。但其需要2个～3个生长周期，因此人工湿地在处理极为严重污水现象时，有可能需要2年～3年的循环，才能够稳定运行。人工湿地处理技术是一种良好的废水处理方法，其充分发挥资源生产的潜力，防止环境污染，并获得污水处理以及资源化处理的最佳收益。因此，在后续改良中，需要对人工湿地的运行缺陷进行更新，以保证人工湿地能够适用于全方面的污水处理场景，为我国农村小型城镇的污水处理提供全方面的改良措施。细致的研究不同地区特征以及运行数据，以便能够提供更合理的参数。

3人工湿地对农村生活污水的处理

3.1净化水资源，提升水资源利用率

多数地区水体富营养化问题严重，污水内部包含大量磷、氮物质。通过相关研究可知，常规污水处理方法不仅不能高效处理氮、磷物质，还会加剧地表水的富营养化。传统脱氮、除磷技术的投资成本、使用成本均比较高，且二次污染明显。而借助湿地植物能够有效清除污水中的氮、磷，进而为地区居民提供优质水源。人工湿地技术同时可以补充地下水。当前，地下开发空间逐渐扩大，导致地下水资源减少，部分区域水位下降问题严重。采用人工湿地技术可以有效补给地下水，防止地面沉降[5]。通过建设人工湿地系统，能够为城市蓄水层提供水源，湿地融入蓄水层的水源，可以汇集成地下水，有效补充浅层地下水系统，同时维持周边水位。地下空间的开发使地下水位下降，极易导致地区下沉的问题，而通过人工湿地系统补给地下水能避免地质灾害事件。湿地属于大蓄水系统，其容量大，能够在暴雨期间存储雨水，以此调节自然水量。人工渠道可以补给城市地下水，用于城市绿地、地面洒水等，缓解城市的供水压力，减少用水浪费。

3.2氨氮去除效果比较实验

在水平潜流系统中，其氨氮平均浓度为16.7mg/L以及4.34mg/L。因此，可以得知水平潜流人工湿地以及垂直流人工湿地对氨氮的去除效果相差不大。其可以分为垂直轴系统的水流方式，更利于復氧。经过实验研究得知，人工湿地氨氮出水浓度波动较大，其在气温较低的冬季随着温度上升，去除率有所提高。在人工湿地对氨氮去除效率下降后，其植物以及温度共同作用，以保障水生植物能够将氧气的90%传输至根部区域，形成有利于微生物消化作用的有氧环境。因此，植物的整体生长情况影响到人工湿地对于氨氮的去除效果。同时，也是生物消化作用的强度因素，在水温为10%硝化作用后，其受到抑制。

3.3去除磷

污水磷包含活性磷、非活性磷。人工湿地中，污水磷的去除方法比较多，可以利用水生植物吸收、基质吸收、生物同化作用等，积累微生物。通过大量试验可知，芦苇、茭白去磷效果显著，二者相结合后，磷的去除率为55%～66%。

3.4 去除重金属

在污水结构中，工业污水比重较大，且重金属离子含量大。在处理重金属离子时，通过植物吸收、富集，土壤胶体、颗粒吸附等方式，有效吸附收集污水重金属。在人工湿地处理中，也可以应用植物种植方式处理重金属污染[2]。

3.5 去除有机污染物

人工湿地促进有机污染物的降解。污水有机物成分复杂，涉及到颗粒性、溶解性、不溶性物质。污水有机污染物通过微生物、植物根系吸收，借助硝化、反硝化机制过滤处理不溶性有机物，并通过微生物分解，由微生物、植物吸收和利用有机物，转化为水与二氧化碳。

3.6 去除病菌与悬浮物

污水内包含大量悬浮物，其污染影响较大且存在较多病菌。人工湿地采用过滤、沉淀、吸附等方式，可以有效去除悬浮物与病菌。

结束语

综上所述，在分析人工湿地对于COD、BOD5、氨氮、总磷去除中，其去除效果已然达到我国一级标准。且根据人工湿地中的波度进行分析，其去除效果较为稳定。因此，人工湿地对于污水的处理具有良好的应用效果，可以在农村生活污水处理中发挥积极作用。

参考文献

[1]温建利，林常源.组合工艺处理农村生活污水的应用分析[J].中国资源综合利用，2020，38（06）：199-201.