王茂春

摘要：農(nóng)村生活污水的綜合治理，是全面提高農(nóng)村人居環(huán)境質(zhì)量的主要舉措，也是幸福美麗新村建設(shè)的前提。因此，文章以攀枝花市農(nóng)村生活污水綜合治理為例，闡述了農(nóng)村生活污水綜合治理的現(xiàn)狀，并對(duì)人工濕地技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了進(jìn)一步探究。

關(guān)鍵詞：人工濕地技術(shù);農(nóng)村;攀枝花市;生活污水

前言

2018年，攀枝花市召開了農(nóng)村生活污水治理工作動(dòng)員部署會(huì)議，明確了從當(dāng)年到2022年農(nóng)村生活污水治理的“五年計(jì)劃”，并強(qiáng)調(diào)采取先環(huán)境敏感區(qū)、污染嚴(yán)重區(qū)后一般區(qū)域的治理程序，為梯度推進(jìn)農(nóng)村污水處理全覆蓋提供了依據(jù)。在區(qū)域農(nóng)村污水處理全覆蓋的進(jìn)程中，人工濕地技術(shù)在農(nóng)村生活污水綜合治理中的優(yōu)勢(shì)日益彰顯。因此，探究人工濕地技術(shù)的應(yīng)用就具有非常重要的意義。

一、攀枝花市農(nóng)村生活污水綜合治理的現(xiàn)狀

治理農(nóng)村生活污水，攀枝花市并不欠缺經(jīng)驗(yàn)。早在2018年，攀枝花市仁和區(qū)被納入四川省首批農(nóng)村生活污水治理“千村示范工程”試點(diǎn)縣，因地制宜進(jìn)行農(nóng)村生活污水。同時(shí)攀枝花市仁和區(qū)以平地鎮(zhèn)迤沙拉村為中心，通過人工濕地建設(shè)、排污管道架設(shè)、垃圾清運(yùn)設(shè)施設(shè)備添置、宣傳強(qiáng)化等諸多措施，持續(xù)推進(jìn)項(xiàng)目試點(diǎn)，初步實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村生活污水經(jīng)污水管網(wǎng)收集、厭氧處理，結(jié)合密植蘆葦?shù)娜斯竦靥幚恚@得了可以直接排放的清澈水源。

二、人工濕地技術(shù)在攀枝花市農(nóng)村生活污水綜合治理中的應(yīng)用

1、組成

在農(nóng)村生活污水綜合治理時(shí)，人工濕地主要包括填料層、微生物層、水生植物層、脊椎和無脊椎動(dòng)物層、水體等部分。其中以填料層、微生物層、水生植物層發(fā)揮的污水處理效果最為顯著。填料層不僅可為微生物、植物生存繁衍提供載體（物理支撐或附著點(diǎn)），且可以對(duì)流經(jīng)濕地的污染物進(jìn)行吸附、沉淀、過濾處理[1]。常見的填料層組成物多為沸石、卵石、砂、礫石等建造價(jià)格不高、可就地取材的物質(zhì);微生物層是降解農(nóng)村生活污水中有機(jī)物的關(guān)鍵，一般包括兼性厭氧菌、好氧菌、厭氧菌幾種類型。在有氧氣存在的情況下，好氧菌可以通過呼吸作用進(jìn)行生活污水中有機(jī)物分解，獲得二氧化碳、水。而在無氧氣存在的情況下，厭氧菌可以將結(jié)構(gòu)繁雜的高分子有機(jī)物分解為較為簡單的低分子有機(jī)物或水、甲烷，兼性厭氧菌則可以去除污水中氨氮，達(dá)到污水凈化目的;在人工濕地中，水生植物是主要組成，包括挺水植物、沉水植物、浮水植物三種類別，攀枝花市農(nóng)村生活污水綜合治理時(shí)人工濕地水生植物為挺水植物，即蘆葦。蘆葦不僅負(fù)責(zé)為微生物提供完備的附著場(chǎng)所，而且負(fù)責(zé)通過根系吸附、去除污水中毒害物質(zhì)以及其他污染物，并在根部釋放氧氣、糖類小分子物質(zhì)為微生物提供養(yǎng)分。

2、設(shè)計(jì)

在初始設(shè)計(jì)階段，需要利用污染負(fù)荷進(jìn)行人工濕地面積A的計(jì)算。計(jì)算公式如下：

①

式子①中Q為污水流量（m3/d），C0、Ce分別為進(jìn)水污染物濃度（g/m3）、出水污染物濃度（g/m3），N為污染物表面負(fù)荷（g·m-2·d-）。一般人工濕地污染負(fù)荷主要包括總磷、總氮、氨氮、化學(xué)需氧量，其表面負(fù)荷需要分別小于0.3-0.5g·m-2·d-、2.5-8.0g·m-2·d-、2.0-5.0g·m-2·d-、16.0g·m-2·d-。

為了保證基質(zhì)作用的充分發(fā)揮，在填料層基質(zhì)類別選擇階段，需綜合考慮農(nóng)村生活污水的水質(zhì)、經(jīng)濟(jì)效益等因素，依據(jù)高孔隙率、大比表面積、少毒害物質(zhì)、強(qiáng)吸附、良透水、穩(wěn)定化學(xué)性、小松散容積、輕質(zhì)量、長使用周期等原則，進(jìn)行多級(jí)配、多基質(zhì)的搭配，保證不同類型污染物質(zhì)的有效去除，提升運(yùn)行周期。對(duì)于用于農(nóng)村生活污水處理的人工濕地而言，由一種或多種組成的填料就是基質(zhì)，包括人造材料、天然材料、工業(yè)副產(chǎn)品幾種類型。其中人造材料主要包括木炭、輕質(zhì)聚合體等;天然材料主要包括石灰石、碎石、土壤、沸石、白云石等;工業(yè)副產(chǎn)品主要包括粉煤灰、礦渣、爐渣、鋼渣、廢磚塊等。根據(jù)生活污水內(nèi)污染物組成及外在表現(xiàn)差異，可以進(jìn)行沸石——石灰石、花崗巖——黏性土壤、煤渣——草炭等多種基質(zhì)的組合。一般要選擇有機(jī)質(zhì)含量較為豐富的基質(zhì)，便于吸收以氮磷素為代表的各種污染物，比如紅泥、陶瓷濾料、爐渣等[2]。同時(shí)為了便于就地獲取材料，可以瓜子片（5.0～10.0mm）、粗砂（2.0～5.0mm）、中砂（0.5～0.25mm）、大碎石（40.0～100.0mm）、小碎石（10.0～20.0mm）、中碎石（20.0～40.0mm）為主要原料，進(jìn)行多介質(zhì)填料層的設(shè)計(jì)。從第一層到第十二層分別為大碎石、中碎石、小碎石、瓜子片、瓜子片+粗砂、粗砂、中砂、粗砂、瓜子片+粗砂、瓜子片、小碎石、中碎石，各層厚度均為10.0cm。

3、建設(shè)實(shí)施

根據(jù)攀枝花市農(nóng)村生活污水水質(zhì)特征，可以在設(shè)計(jì)處理效果明確的前提下，依據(jù)技術(shù)可靠、維護(hù)方便、管理靈活、投資節(jié)約的原則，進(jìn)行實(shí)施流程實(shí)施。具體流程為：廢水→格柵井→厭氧池→人工濕地→排放[3]。生活污水可經(jīng)過農(nóng)村內(nèi)污水收集管網(wǎng)收集，集中輸送到污水處理站點(diǎn)。在污水處理站點(diǎn)，首先經(jīng)格柵，將較大的懸浮物過濾，進(jìn)而經(jīng)厭氧池處理后進(jìn)入人工濕地，最終將出水排出到周邊渠道內(nèi)。具體實(shí)施時(shí)考慮到生活污水需要在厭氧池內(nèi)停留一個(gè)星期，為了便于進(jìn)出水均勻，需要利用布水溝配合多個(gè)邊長為100.0mm的方形孔向人工濕地單元布水，方孔之間的距離為150.0mm，底邊為池底，進(jìn)水管方孔高度超出人工濕地床0.8m左右。而出水時(shí)則可以利用同樣大小的方形孔，控制孔間距離在100.0mm左右，匯集人工濕地污水并排出到后續(xù)處理構(gòu)筑物，出水管方孔高度需要超出人工濕地床0.65m。

總結(jié)

綜上所述，人工濕地污水處理系統(tǒng)特指由人為在明確的廢水處理目標(biāo)指導(dǎo)下，選擇恰當(dāng)?shù)耐寥馈⒌匦?，綜合利用沙、卵石、土壤等材料，制作填料床。進(jìn)而在填料床中栽培磷氮吸收能力強(qiáng)、四季生長、成活率高且美觀的植物。其能最大程度模擬自然生態(tài)系統(tǒng)生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)的協(xié)同作用過程，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活污水凈化。在現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，攀枝花市可以繼續(xù)探索適用于人工濕地的植物，為農(nóng)村生活污水綜合治理效益的提升提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]梁潔， 鄒渝， 王怡. 人工濕地技術(shù)在成都市農(nóng)村分散式生活污水處理中的應(yīng)用[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)， 2019（01）：138-140.

[2]郭潤生. 人工濕地在農(nóng)村生活污水處理中的研究與應(yīng)用[J]. 環(huán)境與發(fā)展， 2019（02）：54-55.