人工湿地工艺处理农村生活污水
广州某农村位于丘陵地区，有用户260 户，平均每户人口约5 人，总人数约1300 人，以种植荔枝等果菜类为主，有闲置沟渠和低洼地带。排水量按150 L/人.d 计算，需处理的污水量为195 m3，按处理规模为200 m3进行设计。
1 设计水质、水量
本工程排水量为200 m3/d，污水处理站24 h 运行。
表1 设计进出水水质
Tab. 1 The design of water inlet and outlet qualities mg·L-1
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注：出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准B 类标准。
2 废水处理工艺
2.1 工艺流程
结合农村污水的独特性，在设计时，考虑到该村已有低洼地带和闲置沟渠，并尽量采用无动力或微动力的工艺，以最大程度地实现经济效益、环境效益和社会效益，设计工艺流程如图1 所示。
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图1 废水处理工艺流程
Fig.1 Wastewater treatment craft process
2.2 各单元功能说明
2.2.1格栅
经化粪池处理后的居民生活污水经管道接入污水收集管网，然后重力流进入污水处理系统，污水通过管道导入格栅池。经过格栅可拦截去除大的悬浮物和漂浮物。
2.2.2厌氧水解池
格栅池出水进入厌氧水解池，通过在厌氧水解池中设置弹性生物填料，截流大部分有机物。并在生物膜上，通过厌氧微生物的水解和产酸作用，将污水中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物。
2.2.3人工湿地池
厌氧水解池出水重力流进入多级人工湿地处理系统。人工湿地是利用现有的低洼地改造而成，水力负荷为0.31 m3/m2·d。通过将污水有控制地投配到种有芦苇、香蒲等耐水性、沼泽性植物的湿地上后，通过土壤的渗滤作用及其培植的水生植物和水生动物的综合生态效应，达到净化废水和改善生态环境的目的[1]。
人工湿地对污染物的处理过程综合了物理、化学和生物的三从协同作用，成熟人工湿地系统中的填料和植物根系中生长了大量的微生物形成的生物膜，污水流经湿地床时，大量悬浮固体被填料及根系阻挡截留，有机质通过生物膜的生物降解与植物的吸附吸收而得以去除。湿地床层中，植物根系具有较强的输氧作用，可使根系周围的微环境中保持较高的溶解氧，并依次形成好氧、缺氧及厌氧环境，保证了水中氮、磷不仅能被植物及微生物作为营养成分直接吸收，还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用从水中去除[2]，最后通过湿地基质的定期更换或栽培植物的收割而最终使污染物质从系统中去除。人工湿地对重金属具有较强的化学沉淀、置换和生物吸附的去除作用，对细菌、大肠菌、粪大肠菌等生物学污染指标有较强的物理截除和生物杀灭作用[3]。
2.2.4生态沟
经人工湿地处理后的出水，排入改建的闲置沟渠，利用水生植物的生长，吸收氮磷，进一步降低有机物的含量。
2.3 工艺技术特点
(1)该工艺采用生物、生态结合技术，根据村庄自身情况，因势而建，无动力消耗。
(2)根据当地气候等实际情况，优化组合人工湿地植被，在实际水质高效净化，确保排放达标的前提下，实现人工湿地景观化[4]，并充分实现湿地产出的植物资源化。
(3)本工艺技术先进且成熟，处理出水水质指标和经济指标优良。
2.4 建设与运行管理
运行维护：日常安排1 人定期对格栅井、厌氧水解池、人工湿地及生态沟进行清理与维护。厌氧水解池每年清掏一次，并定期对人工湿地内杂草、病虫害以及植物残体进行清理，对人工湿地内的植物进行收割和换茬。生态沟内的水生植物生长旺季时要及时收割，冬季需及时清理水生植物残体。
3 主要构筑物
表2 系统的主要构筑物
Tab.2 Main constructions of the whole system
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4 处理效果
该系统处理工程2009 年4 月完工并进行调试，监测各项污染物指标均达到排放标准，废水处理效果见表3。
表3 全系统进出水各项指标的监测结果
Tab.3 The evaluating results of various parameters for water at inlet and outlet of the whole system mg·L-1
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由以上监测数据可知，该系统运行良好，人工湿地技术处理生活污水的去除率高：CODCr：73.6 %；BOD5：85.8 %；SS：80.7 %；NH3-N：60.3 %；P：75.6 %。经过处理后的生活污水的各项指标，都达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准B 类标准。
5 效益分析
5.1 社会效益
本工程具有良好的社会效益，可减少CODCr 排放量约9.52t/a；减少BOD5 排放量约7.95 t/a；减少SS 排放量约4.64 t/a；减少氨氮排放量约0.82 t/a；减少磷排放量约0.104 t/a。
5.2 经济效益
该废水处理工程总投资80 万元，无设备运行费用。
6 结论
(1)监测结果表明:人工湿地技术处理农村生活污水可行，处理效果好，出水完全能够达到排放标准。
(2)人工湿地技术处理农村生活污水，因势而建，因地制宜，无动力消耗。为解决农村污水肆意排放问题提供了一种新途径，适合在农村推广应用。
参考文献
[1]吴树彪，胡静，翟旭，等．家庭人工湿地组合系统处理农村生活污水的试验研究[J]．水处理技术，2009，35(3)：94-98．
[2]余兆祥，冯耀宇，齐荣，等．利用人工湿地脱除废水中氨氮和磷的统计分析[J]．环境污染与防治，2006，28(1)：17-20．
[3]范爱军，罗恒．人工湿地生态系统中污染物的去除及影响因素[J]．广东化工，2008，35(9)：104-107．
[4]刘松华，陶静，吕惠农．人工湿地对有机物去除率及亲水景观建设的可行性分析[J]．水利科技与经济，2005，11(5)：278-281．
(本文文献格式：莫建红．人工湿地工艺处理农村生活污水[J]．广东化工，2009，36(7)：166-167)
[作者简介] 莫建红(1982-)，女，湖南益阳人，硕士，助理工程师，主要从事废水、废气方面的工程设计。
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