金玲
(朝陽(yáng)市環(huán)境監(jiān)測(cè)站,遼寧朝陽(yáng) 122000)
利用濕地在稻田處理農(nóng)村生活污水的技術(shù)
金玲
(朝陽(yáng)市環(huán)境監(jiān)測(cè)站,遼寧朝陽(yáng) 122000)
我國(guó)農(nóng)村人口眾多,占全國(guó)總?cè)丝?0%,農(nóng)村生活污水排放量巨大,據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)農(nóng)村年污水產(chǎn)生量近100億噸,而我國(guó)農(nóng)村生活污水處理受技術(shù)、管理、資金等因素的制約,目前農(nóng)村生活污水處理幾乎是空白,較國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我們已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。本文介紹了我國(guó)在農(nóng)村污水方面幾乎是空白的現(xiàn)狀,對(duì)生活環(huán)境帶來(lái)的極大危害,結(jié)合生產(chǎn)生活以及地域條件,利用人工濕地處理農(nóng)村生活污水,解決污染問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村生活污水資源化利用。
農(nóng)村 生活污水 污水處理
第一次全國(guó)污染普查結(jié)果顯示,全國(guó)主要水污染物排放量有四成以上來(lái)自農(nóng)業(yè)污染源,其中化學(xué)需氧量占總排放量的43.7%,總氮、總磷占總排放量的57.2%和67.4%??磾?shù)字,足以驚人。我國(guó)農(nóng)村絕大部分生活污水都未經(jīng)處理而直接隨意外排,直接威脅到水環(huán)境的安全,如果農(nóng)村生活污水得不到有效處理,我們的生活環(huán)境將會(huì)逐步惡化,我們的健康也將受到威脅。加強(qiáng)農(nóng)村污水收集、處理與資源化設(shè)施建設(shè),避免因污水直接排放而引起的農(nóng)村水體、土壤和農(nóng)產(chǎn)品污染,確保農(nóng)村水源的安全和農(nóng)民身心,是新農(nóng)村建設(shè)中加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、推進(jìn)村莊整治工作的重要內(nèi)容,也是農(nóng)村人居環(huán)境改善需要解決的迫切問(wèn)題。我國(guó)水稻種植分布很廣,從南到北、從東到西均有種植,除青海省基本沒(méi)有水稻種植外,其他各省自治區(qū)、直轄市均有水稻種植。從種植區(qū)域看,長(zhǎng)江中下游是水稻的主產(chǎn)區(qū),水稻種植面積大約4.3-4.4億畝之間。本文介紹利用濕地污水處理技術(shù)結(jié)合我國(guó)水稻種植來(lái)處理農(nóng)村生活污水,實(shí)現(xiàn)資源合理利用的同時(shí)有效的解決了農(nóng)村生活污水處理問(wèn)題。
韓國(guó)的農(nóng)業(yè)主要生產(chǎn)水稻,用水量巨大, 占全國(guó)總用水量的56%。韓國(guó)農(nóng)村同我國(guó)農(nóng)村一樣,居民居住分散,興建同城市一樣的集中處理的污水系統(tǒng)不切實(shí)際,結(jié)合農(nóng)村生活生產(chǎn),建立小型、簡(jiǎn)單的污水處理系統(tǒng)更適合農(nóng)村。因此參照濕地對(duì)水體的自?xún)艋芰Γ麄冄芯苛艘环N利用濕地凈化生活污水的生態(tài)系統(tǒng),使農(nóng)村生活污水經(jīng)濕地土壤過(guò)濾、微生物分解、植物吸收最終降低污水有機(jī)物以及氨氮濃度。處理后的污水灌溉稻田,在大面積種植稻田的地區(qū)利用這種方式處理農(nóng)村生活污水具有節(jié)約水資源、處理效果好、成本低、施工簡(jiǎn)單、易維護(hù)、無(wú)需人員看守等優(yōu)點(diǎn)。
韓國(guó)國(guó)立漢城大學(xué)農(nóng)業(yè)工程系利用濕地污水處理系統(tǒng)在稻田進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)。為了模擬濕地,他們用混凝土制成長(zhǎng)10米,寬2.5米,高1米的容器,在進(jìn)排水端鋪一層20厘米厚的鵝卵石,中間用沙土填滿(mǎn)容器并種植蘆葦,這樣就形成了一個(gè)小型的濕地系統(tǒng)。未經(jīng)處理的生活污水從進(jìn)水端經(jīng)過(guò)鵝卵石進(jìn)入水池,污水經(jīng)過(guò)滲透、過(guò)濾、吸收等過(guò)程從容器另一端經(jīng)過(guò)鵝卵石流出。生活污水是從附近多家農(nóng)戶(hù)家中收集而來(lái),主要是廚房污水和日常盥洗用水,其平均水質(zhì)指標(biāo)為:PH值7.66,溶解氧(DO)為0.25mg/L,生化需氧量(BOD)為22.38mg/L,懸浮固體物(SS)為48.42mg/L,全氮量濃度(TN)為119.23mg/L,全磷量濃度(TP)為21.36mg/L。排出的污水經(jīng)過(guò)檢測(cè),85%-90%的磷通過(guò)土壤及蘆葦?shù)奈斩怀?,總氮去除率達(dá)78%-85%,生物耗氧量去除率為88%,化學(xué)耗氧量去除率為70%-82%,去污效果非常顯著。
用經(jīng)過(guò)濕地系統(tǒng)處理后的污水灌溉水稻。污水灌溉水稻試驗(yàn)是在寬1米,長(zhǎng)2米,高80cm的不透水材料制成容器中進(jìn)行的,容器底部同樣鋪一層10cm厚的卵石,上蓋過(guò)濾布,然后用水稻土填滿(mǎn)。在盆底安裝排水閥門(mén),控制滲水量。試驗(yàn)設(shè)有三種方案用來(lái)相互對(duì)比,分別是用濕地處理過(guò)的污水灌溉、污水加施肥灌溉和常規(guī)灌溉(地下水加施肥灌溉)。試驗(yàn)對(duì)水稻的生長(zhǎng)狀態(tài)以及稻谷的成分進(jìn)行了詳細(xì)觀(guān)察和對(duì)比。最后得出結(jié)論:利用濕地處理過(guò)的污水灌溉,未發(fā)現(xiàn)對(duì)水稻的生長(zhǎng)和產(chǎn)量有不良影響,稻谷中也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)重金屬等有害物質(zhì);利用處理過(guò)的污水灌溉并施肥,水稻產(chǎn)量比常規(guī)灌溉產(chǎn)量高出10%。
該系統(tǒng)處理農(nóng)村生活污水的流程是由管網(wǎng)、水渠以及人工運(yùn)送等方式收集的農(nóng)村生活廢水首先經(jīng)過(guò)柵格進(jìn)行粗過(guò)濾,濾除污水中的固體物質(zhì),然后進(jìn)入沉淀池使污水中的泥土沉淀,經(jīng)過(guò)沉淀池排出的污水基本上沒(méi)有污泥和大塊可見(jiàn)雜物,然后污水進(jìn)入人工濕地,首先是經(jīng)過(guò)鵝卵石或者灰渣組成的濾層再進(jìn)入濕地砂土層經(jīng)過(guò)泥土中的微生物分解,植物分解吸收后經(jīng)過(guò)鵝卵石及灰渣濾層后排出進(jìn)入稻田,進(jìn)入稻田里的污水就是濕地處理過(guò)的生活污水,該污水中氨氮及有機(jī)物含量較處理前已經(jīng)大大降低,水體色澤透明無(wú)異味,可完全替代地下水灌溉,同時(shí)處理后的污水中還含有植物所需的微量營(yíng)養(yǎng)成分,可供稻苗養(yǎng)分吸收,提高了糧食產(chǎn)量。
該濕地污水處理系統(tǒng),實(shí)質(zhì)上是一種土地——植物生態(tài)系統(tǒng),目前已在國(guó)外發(fā)達(dá)地區(qū)廣泛使用。濕地上多生長(zhǎng)蘆葦、燈心草、蒲草等水生植物,這些植物對(duì)病原體的分解效果顯著。濕地泥土里的微生物可以對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行分解,植物的根系吸收分解后的有機(jī)物以及氮磷等元素,使污水中的有機(jī)物、氮、磷等物質(zhì)大大降低,通過(guò)這樣的自然生態(tài)系統(tǒng)的處理,使農(nóng)村生活污水達(dá)到了凈化的目的,同時(shí)也節(jié)約了水資源,實(shí)現(xiàn)了資源的再利用。
我國(guó)農(nóng)村人口眾多,農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對(duì)落后,每年我國(guó)農(nóng)村產(chǎn)生近百億噸的農(nóng)村生活污水,這些污水絕大多數(shù)未經(jīng)過(guò)任何處理直接外排,嚴(yán)重了危害了我們的生活環(huán)境,同時(shí)這也跟當(dāng)今的時(shí)代趨勢(shì)不相符,如何能解決農(nóng)村生活污水污染環(huán)境的問(wèn)題,成為擺在我們面前的重點(diǎn)問(wèn)題。在我國(guó)南方及水稻主產(chǎn)區(qū)利用人工濕地及稻田處理農(nóng)村生活污水具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì),
(1)我國(guó)水稻種植面積廣,主要分布在秦淮以南地區(qū),在這些地區(qū)采用濕地處理農(nóng)村生活污水具有自然優(yōu)勢(shì)。(2)投入資金少,該系統(tǒng)施工少,不需要處理設(shè)備。(3)處理工藝簡(jiǎn)單,環(huán)節(jié)少,故障率極低,維護(hù)方便,所需看管人員少。(4)處理方式生態(tài)環(huán)保,沒(méi)有再生污染物外排,處理后的污水可以是現(xiàn)在利用。(5)環(huán)保效益巨大,通過(guò)引入此處理方式可以解決掉農(nóng)村大量生活污水,解決污水污染環(huán)境問(wèn)題的同時(shí)還節(jié)約了水資源。雖然該系統(tǒng)存在諸多顯著優(yōu)點(diǎn),但也存在不足,該處理方式需要真用一定量的土地,只有人工濕地系統(tǒng)形成一定規(guī)模才能實(shí)現(xiàn)污水凈化能力。但是能夠解決農(nóng)村生活污水污染環(huán)境問(wèn)題,能帶來(lái)的巨大環(huán)保效益,即使占用一些土地也是值得的。
金玲(1981—),女,遼寧北票人,本科,工程師,研究方向:環(huán)境監(jiān)測(cè)。