賀生兵，余彩芬*，禹 宙，白 潔，崔 也

（1.甘肅省敦煌市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅敦煌736200；2.北京森淼天成環(huán)?？萍加邢薰?，北京100081）

1 技術(shù)來源

在甘肅省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳、甘肅省耕地質(zhì)量管理總站和敦煌市人民政府的資金扶持下，由敦煌市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心具體實(shí)施引進(jìn)功能型精準(zhǔn)濕地農(nóng)村生活污水處理技術(shù)，2017年在敦煌市陽關(guān)鎮(zhèn)龍勒村建設(shè)了“精準(zhǔn)型功能濕地生活污水處理設(shè)施”，實(shí)現(xiàn)對生活污水進(jìn)行凈化處理和資源化利用，達(dá)到降低土壤污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。北京森淼天成環(huán)保科技有限公司負(fù)責(zé)具體技術(shù)落實(shí)和設(shè)施建設(shè)。該技術(shù)2009年由丹麥發(fā)展中國家工業(yè)基金、丹麥循環(huán)利用中心引入中國。

2 應(yīng)用效果

該技術(shù)示范設(shè)計年服務(wù)人口1 600人以上，設(shè)計日處理污水能力為50 m3，污水來源為龍勒村村民生活污水，主要包括廚房水、洗浴水及洗滌水等，設(shè)計出水水質(zhì)達(dá)到GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A類標(biāo)準(zhǔn)。年均運(yùn)行費(fèi)用1 000元左右，是敦煌市首個功能型精準(zhǔn)濕地生活污水處理示范工程。自2017年建成運(yùn)行以來，運(yùn)行性能穩(wěn)定、易于管理操作、冬季可正常使用、污水處理效果良好。示范工程所在的龍勒村位于敦煌西湖國家級自然保護(hù)區(qū)上游，每年春季會從上游水庫引水，并以地表徑流的形式經(jīng)過龍勒村后進(jìn)入保護(hù)區(qū)濕地，生活污水的無序排放會對村域耕地及下游濕地造成污染，工程的建設(shè)有效避免了污染的風(fēng)險。處理后的污水出水水樣經(jīng)過第三方檢測機(jī)構(gòu)檢測，主要檢測項目數(shù)值均低于GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A類標(biāo)準(zhǔn)限量規(guī)定。其中，懸浮物含量比處理前下降了7.4倍，氨氮比處理前下降了49.2倍，化學(xué)需氧量比處理前下降了17.3倍，總磷比處理前下降了3.0倍（見表1）。

3 技術(shù)簡介與系統(tǒng)組成

3.1 技術(shù)簡介

按照降低耕地污染風(fēng)險的村鎮(zhèn)污水資源化利用要求，該技術(shù)是在傳統(tǒng)人工濕地技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而成的生態(tài)污水處理技術(shù)，通過污染去除功能填料、微生物以及功能植物篩選與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)高效去除污染物、凈化污水的功能。既能凈化污水，又能產(chǎn)生生物質(zhì)能源，同時濕地不但起到了防風(fēng)固沙的作用，還美化了環(huán)境。特別是建成的人工濕地位于庫木塔格沙漠邊緣的陽關(guān)鎮(zhèn)龍勒村村外的荒漠戈壁中，夏季在很遠(yuǎn)的地方就可以看到茫茫戈壁中一叢郁郁蔥蔥的蘆葦在風(fēng)中左右搖擺，成為該村一道靚麗的風(fēng)景線。與傳統(tǒng)污水處理方式相比，表現(xiàn)出運(yùn)行性能穩(wěn)定、易于操作管理、運(yùn)行費(fèi)用低廉、出水水質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，具有零污染、景觀化效果，不僅實(shí)現(xiàn)了污水零排放，還將達(dá)標(biāo)的出水作為灌溉用水被周邊梭梭、紅柳利用[1]，防風(fēng)固沙，保持水土流失，對農(nóng)村面源污染進(jìn)行有效控制，降低了污水直排對耕地污染的風(fēng)險，同時也避免了對下游敦煌西湖國家級自然保護(hù)區(qū)的潛在污染風(fēng)險，從而實(shí)現(xiàn)了保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。

表1 污水處理點(diǎn)進(jìn)水及出水水質(zhì)檢測結(jié)果

3.2 系統(tǒng)組成

該功能型精準(zhǔn)濕地污水處理系統(tǒng)由3級隔離池、調(diào)節(jié)池、泵井、植物床（包括抗?jié)B層、功能型填料、功能植物）、布水系統(tǒng)、出水收集系統(tǒng)、液位調(diào)節(jié)井以及控制系統(tǒng)等組件構(gòu)成。通過污水管網(wǎng)收集的污水，經(jīng)由隔離池去除固體物質(zhì)后，被定時泵入植物床。污水在植物床停留，并與其中的填料、微生物及植物充分反應(yīng)后，污染物被去除。凈化過的水經(jīng)由植物床底部的出水收集系統(tǒng)進(jìn)入液位調(diào)節(jié)井[2]，隨后用于周邊植物澆灌。

4 功能型精準(zhǔn)濕地污水處理系統(tǒng)的優(yōu)越性

功能型精準(zhǔn)濕地污水處理系統(tǒng)能夠凈化水質(zhì)，是保護(hù)環(huán)境的最好選擇；濕地植物吸收水中營養(yǎng)物質(zhì)生長；微生物能起到降解水中污染物的重要作用。植物還能夠?yàn)樗w輸送氧氣，增加水體活性；功能型精準(zhǔn)濕地污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)很低，易于推廣；通常只消耗極少量的電能，有利于能量守恒[2]；處理靈活，可根據(jù)污水處理場的規(guī)模，可大可小、就地利用；建設(shè)施工方便，需要的構(gòu)筑物、處理設(shè)備少；人工濕地形成了小型生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，增加了污水處理示范點(diǎn)周邊植被，也為小型動物提供了棲息地，對生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)起到了積極的作用；美化環(huán)境，功能型精準(zhǔn)濕地本身可作為景觀，美化環(huán)境，改善地面景觀；功能型精準(zhǔn)濕地污水處理系統(tǒng)可以將渾濁的、臭氣熏天的生活污水凈化成無色無味的能夠用于澆灌綠地的灌溉用水。功能型精準(zhǔn)濕地能夠適時調(diào)控水位高低，使作物根部填料中的空氣反復(fù)進(jìn)出，并將空氣中的污染物留在濕地中。

5 技術(shù)特點(diǎn)

5.1 去污力強(qiáng)

通過有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計、填充材料配方、植物匹配和水力負(fù)荷調(diào)控，去污能力強(qiáng)。該系統(tǒng)日處理污水50 m3，年運(yùn)行天數(shù)在300 d以上，每年可處理污水15 000 t，基本滿足了示范村污水處理需要。

5.2 耕地污染防治

該系統(tǒng)每年可減排主要污染物化學(xué)需氧量2 685 kg，氨氮170.46 kg，總磷14.4 kg，懸浮物480 kg，避免了污水直排對耕地污染的潛在風(fēng)險。

5.3 清潔再生水資源的開發(fā)與利用，促進(jìn)了荒漠化土地修復(fù)、植被恢復(fù)，起到了防風(fēng)固沙的作用

處理過的再生水每年可以為周邊戈壁灘上的梭梭、紅柳等植物提供灌溉用水13.5 t（考慮蒸發(fā)損失），由于水源地提供恢復(fù)植被面積4.5 hm2以上。濕地地表長期保持濕潤狀態(tài)，加之蘆葦?shù)淖钃?，人工濕地起到了良好的防風(fēng)固沙作用，年固沙厚度在10 cm左右。

5.4 運(yùn)行成本低廉，運(yùn)行穩(wěn)定可靠

當(dāng)采用水泵提水時，敦煌市的處理費(fèi)用約為0.07元/t。若利用地形高差，污水以重力流方式進(jìn)入系統(tǒng)時，則處理費(fèi)用為0。建成后無需運(yùn)行維護(hù)，使用壽命超過30年。

5.5 抗堵、抗凍

采用防堵塞專利技術(shù)，有效解決了傳統(tǒng)濕地污水處理系統(tǒng)容易堵塞的難題。采用防凍工藝設(shè)計，冬季運(yùn)行無障礙，出水水質(zhì)良好。

5.6 建設(shè)規(guī)模靈活、可調(diào)

可根據(jù)現(xiàn)場地形地貌調(diào)整設(shè)施形狀。根據(jù)人口及污水水量調(diào)整建設(shè)規(guī)模，既適用于上萬人的村鎮(zhèn)，也可用于僅幾戶人家的村落。

5.7 產(chǎn)生生物質(zhì)

秋季收割的蘆葦可作為戈壁農(nóng)業(yè)無土栽培基質(zhì)原料，年產(chǎn)量30～45 t/hm2，結(jié)合輔料可生產(chǎn)無土栽培基質(zhì)150～225 m3。

5.8 改善區(qū)域小氣候

改善了濕地周邊區(qū)域小氣候，具有景觀化效果，無蚊蠅、異味滋生，長成的蘆葦叢成了沙漠戈壁中一道綠色屏障。

6 推廣應(yīng)用前景

功能型精準(zhǔn)濕地污水處理技術(shù)可被廣泛地用于處理農(nóng)村、水源地、旅游景點(diǎn)、度假村、農(nóng)業(yè)園區(qū)、遠(yuǎn)郊學(xué)校及別墅區(qū)的生活污水，屠宰場、食品加工廠、堆肥廠等有機(jī)污水以及傳統(tǒng)污水廠升級改造、水質(zhì)提升，河湖水體原位修復(fù)等領(lǐng)域。該技術(shù)的示范應(yīng)用對西北地區(qū)農(nóng)村、農(nóng)業(yè)示范園、養(yǎng)殖小區(qū)、生態(tài)園等不具備城市污水集中處理管網(wǎng)區(qū)域的污水進(jìn)行景觀化生態(tài)處理工作具有積極的推動作用，對鎮(zhèn)村生活環(huán)境治理、西北地區(qū)荒漠化治理意義重大。