袁英蘭

沈陽環(huán)境科學(xué)研究院

1 引言

農(nóng)村散戶污水處理存在的一些問題使得我國整個的環(huán)境治理工作開展極為困難，同時這樣的一些問題也在環(huán)境治理的深入推進(jìn)中被重點(diǎn)關(guān)注。之所以會出現(xiàn)這樣的情況，主要與傳統(tǒng)污水集中治理成本較高有著較大的關(guān)系，即便是有足夠多的資金也并不能達(dá)到預(yù)期的運(yùn)行效果。如今人工濕地技術(shù)的應(yīng)用可謂是恰逢其時，其主要是以農(nóng)村的植被情況為準(zhǔn)進(jìn)行具體的設(shè)計，主要的優(yōu)點(diǎn)就是前期投入較少且無須配置復(fù)雜的管線道路即能達(dá)到較好的應(yīng)用效果[1]。

2 我國農(nóng)村散戶污水處理現(xiàn)狀

就我國當(dāng)前的狀況來看，農(nóng)村建設(shè)有污水處理設(shè)施的寥寥無幾，總體的覆蓋率不到20%?？梢哉f，除了山東省以及上海市和浙江省等現(xiàn)代化建設(shè)水平較高的農(nóng)村區(qū)域外，其他省市在農(nóng)村污水處理設(shè)施的建設(shè)上嚴(yán)重滯后。同時由于農(nóng)村的資源設(shè)備不夠先進(jìn)，在進(jìn)行農(nóng)村散戶污水處理的過程中，它存在的特點(diǎn)是非常明顯的，主要表現(xiàn)在處理難，處理效率不高，處理質(zhì)量不高等方面。

對于農(nóng)村散戶的污水，不僅分散區(qū)域較廣、難以集中收集，而且垃圾混雜處理的情況也比較嚴(yán)重，廚余垃圾以及各種糞便形成的污水極為復(fù)雜。如今隨著農(nóng)村生活水平的提高，各類生產(chǎn)生活過程中產(chǎn)生的污水更是逐年激增，而帶給污水處理的壓力也是成倍增加。另外，通過對污水成分的檢測發(fā)現(xiàn)，其中含有大量的有機(jī)物，同時排放不均勻和變化幅度較大也使得對其的處理極為復(fù)雜。再加上當(dāng)前大多數(shù)的農(nóng)村并沒有配置完善的排污系統(tǒng)，散戶污水隨意排放的情況仍然比較嚴(yán)重，從而也就造成了河湖等水域生態(tài)的破壞。

3 人工濕地技術(shù)概述

3.1 人工濕地的類型

談及人工濕地的類型，具體來說主要有水平潛流型和垂直流以及表面流等。就水平潛流型的人工濕地來看，其所實(shí)施的污水處理主要是通過廢水流過填料床底部，進(jìn)而在大型水生植物的生物條件作用下使污水產(chǎn)生厭氧降解，如此也就達(dá)到了去除廢水中污染顆粒物的目的;所謂的垂直流人工濕地，主要是按照一種周期性的方式對廢水實(shí)施裝載，接著將這些裝載的廢水以垂直的角度流經(jīng)過濾器，在這個的一個過程中借助于過濾器的通氣條件以達(dá)到降解污水的效果;單從外觀來看，表面流人工濕地與天然濕地并無區(qū)別，其主要是通過種植多種植物的填料床來對收集到的污水實(shí)施凈化。對于人工濕地處理技術(shù)來說，它主要的目的是能夠?qū)⑥r(nóng)村散戶污水處理的效果提高，所以在進(jìn)行技術(shù)選擇的過程中，需要根據(jù)實(shí)際的情況加以選擇，并且對技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行評價研究，使其能夠切實(shí)的應(yīng)用到污水處理當(dāng)中。

3.2 人工濕地污水處理的原理

對于人工濕地的污水處理，總體來看其主要是借助于植物和填料以及微生物等之間的共同作用來達(dá)到對污水的凈化。其中涉及的物理原理主要是污水流經(jīng)填料床以及密集水生植物的過程中，例如過濾和沉淀。就過濾來看，污水中的大分子以及顆粒狀的有毒物質(zhì)等都能在這個過程中被植物網(wǎng)和填料層所過濾，而留在人工濕地中的物質(zhì)則進(jìn)入到沉淀環(huán)節(jié)。污水處理的化學(xué)原理主要是指污水與人工濕地中微生物所產(chǎn)生的好氧或是厭氧等狀態(tài)下的降解反應(yīng)。同時污水與濕地中微生物所產(chǎn)生的離子交換以及各類氧化還原反應(yīng)也是此類污水處理過程中化學(xué)原理的體現(xiàn)，從而借助于一系列的分子和離子等的組合來達(dá)到污水凈化的目的。

4 人工濕地在農(nóng)村散戶污水處理中的應(yīng)用

4.1 人工濕地建設(shè)模式

對于人工濕地，成都郫都區(qū)已經(jīng)將其作用到了區(qū)域農(nóng)村排污連片整治的工作當(dāng)中，并率先在安龍村和園田村開展實(shí)驗(yàn)。具體來看，主要有兩種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑浩湟皇轻槍ι粼O(shè)計，以庭院為基礎(chǔ)修建滿足家庭污水處理的人工濕地；其二則是針對多個散戶或是農(nóng)家樂等，這樣模式下的人工濕地規(guī)模較大，能夠承擔(dān)的污水處理一般在100人左右，這種公園式的污水處理顯然效率要更高一些。

4.2 人工濕地污水處理

建成人工濕地之后，接著就是以引流的方式使散戶污水流經(jīng)這些人工濕地。首先是污水流經(jīng)填料床和密集植被所產(chǎn)生的過濾和沉淀，這是初級的處理環(huán)節(jié)。接著則是通過污水與植物中微生物的氧化反應(yīng)，以對有毒有害物質(zhì)實(shí)施分解和凈化。最后一步則是通過人工濕地中土壤與植物的共同作用來完成，以對污水中氮磷等元素的吸附并使其沉積于人工濕地之中，從而達(dá)到污水凈化的目的。

4.3 人工濕地污水處理的效用

通過一段時間的使用，農(nóng)村的污水處理確實(shí)有了極大的改善，最為顯著的標(biāo)志是，污水中的氨氮以及糞大腸菌等的去除率高達(dá)90%以上。不僅如此，經(jīng)由人工濕地處理的污水可以直接作用于農(nóng)田的灌溉，由此也就實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用，同時也將大大緩解我國城市用水的壓力，而農(nóng)村所存在的生活用水污染的情況也將得到有效地處理，從而為美麗中國的健康生態(tài)發(fā)展注入強(qiáng)勁動力。

5 人工濕地技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用

在農(nóng)村散戶污水處理的過程中，采用人工濕地技術(shù)，它能夠切實(shí)地將污水問題改善，就目前而言，對于人工濕的基礎(chǔ)來說，它的應(yīng)用方式是有很多種的，現(xiàn)在對農(nóng)村散戶污水處理過程中常用的人工濕地技術(shù)探討。

5.1 垂直流人工濕地技術(shù)

在垂直流人工濕地系統(tǒng)過程中，農(nóng)村生活污水的處理，它可以從人工濕地系統(tǒng)的表面直接垂直流入其中，并且在流入的過程中經(jīng)過土壤處理，然后根據(jù)不同類型的土壤達(dá)到進(jìn)化的目的。對于該人工技術(shù)來說，它具備完整的污水系統(tǒng)，還有積水系統(tǒng)，它的優(yōu)點(diǎn)是占地面積比較小，在處理污水上獲取的效率比較高，整個系統(tǒng)可以在地下建設(shè)示意圖見圖1。

圖1 垂直流人工濕地技術(shù)示意圖

5.2 表面流人工濕地技術(shù)

對于表面流人工濕地系統(tǒng)來說，它的四周都有一定高度的圍墻，并且維持著相應(yīng)的水層厚度，同時在表面流人工濕地系統(tǒng)中，它的植物通常為水性類型植物。該技術(shù)在應(yīng)用的過程中，通過吸進(jìn)農(nóng)村生活污水，使其能夠形成一個向前流動的狀態(tài)，并且在流動的過程中污水還在一定的程度上與濕地土壤還有植物的根部接觸，再通過相應(yīng)的生物反應(yīng)，還有物理化之后，污水的自身有害物質(zhì)就得到改善，并且植物具備很強(qiáng)的吸收性能，它能夠在污水處理的時候，通過自身的反應(yīng)將污水吸收，進(jìn)而排放出有益的水質(zhì)。示意圖見圖2。

圖2 表面流人工濕地技術(shù)示意圖

5.3 水平潛流人工濕地技術(shù)

該方式在應(yīng)用的過程中，污水會流著入口向出水口進(jìn)入，在整個流動循環(huán)的過程中，污水會通過土壤機(jī)制，還有植物的根系以及砂石，在經(jīng)過這些系列之后，污水中的有害物質(zhì)就會被處理，這對提高污水排放量的水質(zhì)有著積極的作用，示意圖見圖3。同時該技術(shù)在農(nóng)村散戶污水處理應(yīng)用的時候，它通過自身的性能達(dá)到了流動循環(huán)的要求，并且能夠有效地對污水處理進(jìn)行控制，大大地提高了污水處理的質(zhì)量。

圖3 水平潛流人工濕地技術(shù)示意圖

5.4 人工濕地的建設(shè)

對于這種人工濕地技術(shù)來說，它各自有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，相比于垂直替流人工濕地的優(yōu)點(diǎn)而言，它主要是能夠?qū)ξ鬯械牡幚硇Ч鸬降淖饔檬欠浅Ｃ黠@的，同時占據(jù)的面積也比較小，但是缺點(diǎn)是在農(nóng)村生活污水處理過程中，它的處理效果不高。而對于表面流的人工濕地系統(tǒng)來說，它在實(shí)踐的過程中氧含量還是比較充足的，所以在建設(shè)上不需要考慮氧含量的因素，因此它的建設(shè)成本不高，但是在處理污水上，它的占地面積比較大，效果不是很高。在進(jìn)行人工濕地建設(shè)的過程中，做好植物的選擇是非常重要的一個過程，所以在植物選還需要具備一定的觀賞價值，例如常見的有蘆葦，睡蓮，荷花等通過這種植入集成的系統(tǒng)，它能夠大大地提高了農(nóng)村生活的污水處理效果。值得注意的是，在人工濕地建設(shè)的過程中，對于采用的植物需要按照農(nóng)村散戶污水處理的要求進(jìn)行選擇，并且在人工濕地技術(shù)應(yīng)用的過程中還需要對它的污水處理能力進(jìn)行研究，從而保證再進(jìn)行污水處理的時候，能夠化解污水處理成分，提高水資源的質(zhì)量。

6 人工濕地的管理和維護(hù)

做好人工濕地系統(tǒng)的管理與維護(hù)它能夠提高污水處理的效果，因此在實(shí)踐的過程中，需要保證人工濕地系統(tǒng)植物的成活率能夠得到提高，另外在管理維護(hù)的時候，還需要對濕地的水位進(jìn)行控制，保證植物中的根系能夠更好地向下生長。同時在平時工作的過程中，還需要及時地將雜草還有枯萎的植物進(jìn)行清理，保證濕地的植物能夠有效生長減少負(fù)荷的情況出現(xiàn)。此外在農(nóng)村散戶污水處理維護(hù)和管理的過程中，還需要按照技術(shù)的應(yīng)用特征合理的對人工濕地技術(shù)進(jìn)行維護(hù)，一般來說，在技術(shù)維護(hù)的時候，需要按照農(nóng)村散戶污水處理的要求，對技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，還有植物的生長需求進(jìn)行研究，從而保證植物的生長能夠緩解污水問題。

7 結(jié)束語

當(dāng)前農(nóng)村污水治理所存在的問題頗為突出，不僅設(shè)備安裝嚴(yán)重不足且處理的流程也是極不規(guī)范，進(jìn)而也就出現(xiàn)了各類污水不能有效處理的不良情況。按照科學(xué)的處理方式，針對農(nóng)村散戶的污水處理應(yīng)堅持因地制宜的原則，并確保在完善人工濕地系統(tǒng)的條件下有序排污，從而為農(nóng)村污水的科學(xué)處理以及區(qū)域生態(tài)的健康發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。