人工湿地处理技术在农村生活污水处理中的应用

人工湿地处理技术在农村生活污水处理中的应用来源:现代农业科技更新时间：1－２117：２6作者:郑梅摘要:目前我国农村水环境污染现状不容乐观，通过对近年来新兴的人工湿地污水处理技术进行总结归纳,分析此项治污技术将对农村生态环境的改善带来良好的社会效益和经济效益。关键词：人工湿地,农村生活污水，应用近年来，农村水污染严重，水环境状况越来越恶化，污染事故时有发生，不仅对粮食造成减产，而且直接威胁着广大农村地区农民的身体健康。由于大量生产和生活废弃物未经处理直接排入水体，加之公共卫生设施跟不上发展的需要，农村饮用水源大多受到污染,我国9。１9６亿乡村人口中大量人口饮用水不安全。农村水环境既是农村大地的脉管系统，对雨、洪、旱、涝起着调节作用,又是农业生产的生命之源。因此，保护好农村水环境是保障农业生产发展的基础。1人工湿地简介1．１人工湿地的概念及特点人工湿地是近年来迅速发展的生物—生态治污技术,可处理多种HYPEＲLIＮK”ｈｔtｐ:/／www。ｉwatertecｈ。coｍ/solutiｏns/１0０356．ｈtm＂＼l＂＃"工业HＹＰERLIＮＫ"ｈttp：//wｗw．iwatertech．com/ｓolｕtｉoｎs/1００3５６．ｈtm"＼ｌ＂#”废水，包括化工、石油化工、纸浆、纺织印染、重金属冶炼等各类ＨYPERＬＩNＫ”ｈｔtｐ：//wｗw。ｉwａｔerteｃ/ｓoｌuｔiｏｎs/１0035６.htｍ＂＼l＂＃”废水，后又推广应用为雨水处理［1—2］。这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。人工湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力。ＨYＰERLINＫ”ｈｔｔp:／／ｗww。ｉwatｅｒtｅch．cｏm/solutｉonｓ/１００356。hｔm"\l”＃＂废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留进而被微生物利用；HＹＰERＬINK＂httｐ：/／ｗww.iwaｔｅrteｃｈ．ｃｏm／sｏluｔiｏｎs/1００35６。htm＂\ｌ"＃"废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物也繁殖生长，通过对湿地床HＹＰＥRＬＩＮK＂ｈｔtp：/／ｗww。iwatertｅｃh．com/sｏluｔioｎs/100356。htm”\l＂＃＂填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。1．2人工湿地污水处理技术原理人工湿地的工艺原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化.这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和HYPＥRLＩNＫ”htｔp：／／wｗw。ｉwaｔertｅ/solutioｎs／1００35６。htm”＼l"#＂填料（如卵石等）混合组成HＹＰEＲＬＩNK”htｔp://www。ｉwａterｔ/ｓolutions／1０03５6．htm＂＼ｌ"#"填料床，污染水可以在床体的HYPＥRＬINK"http：//wwｗ．iwatｅrtech.cｏm／solutiｏｎｓ／１0０356．hｔm"\ｌ"#＂填料缝隙中曲折流动，或在床体表面流动。在不同材质、不同粒径配比的基质HYＰＥＲLINK＂htｔp:/／wｗｗ.iｗaｔｅ/sｏlutｉons/１003５６．ｈtm"\ｌ＂＃”填料上种植特定的处理性能好、成活率高的净水植物，形成一个独特的动植物生态环境,对污染水进行处理,从而成为人工建造的、可控制的、工程化的湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，其中的污染物质通过沉积、过滤、吸附和分解等作用得到净化。同时，人工湿地中的植物除了增加湿地基质的透水性,还能与周围环境的原生动物、微生物等形成各种小环境，通过氧的传递,形成特殊的根际微生态环境,这一微生态环境具有很强的净化HYPEＲLINK”ｈttｐ：／/ｗwｗ。ｉwａｔeｒtｅｃｈ。coｍ／sｏlutions/1０0356.ｈｔm"废水的能力。研究表明，城市污水在3～5h内流过2０0hm2以上的沼泽湿地后，硝酸盐即可减少63％,磷减少57％.人工湿地对磷的去除是通过植物的吸收、微生物的积累和HＹPＥＲLINＫ”ｈttp：//wｗw.iwateｒtｅｃh．cｏm/sｏlutiｏｎs／100356.hｔm＂\l＂#”填料床的物理化学等几方面的共同协调作用完成的。由于该系统出水质量好,适合于处理饮用水源,或结合景观设计，种植观赏植物改善风景区的水质状况.其造价及运行费远低于常规处理技术.英、美、日、韩等国都已建成一批规模不等的人工湿地。２人工湿地技术在我国的应用和发展人工湿地处理污水是我国近年来才兴起的一种新型生态处理法.作为一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理,结构与功能协调原则,在促进ＨYＰERLＩNＫ”hｔtp：/／www．iｗａteｒtech。ｃom/soluｔions／1００３５6．hｔｍ＂\l”#＂废水中污染物质良性循环的前提下,充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益［3］。2.1复合垂直流人工湿地技术近年来，我国不断地对人工湿地处理技术加以深入研究和实践，中国科学院水生生物研究所的专利———复合垂直流人工湿地技术在海南推广使用,并取得良好的社会效益和经济效益,其突出优点是系统净化功能强，劣Ⅴ类的地表水经过处理后出水指标可达到Ⅱ~Ⅲ类标准，原生活污水经过处理可达《污水综合排放标准》ＧB/T8978-199６一级排放标准.这一技术不仅可对污水进行集中处理,而且可因地制宜进行分散处理，这一系统常年运行比较稳定，即使在冬季也有较好的净化效果［４]。工程建设运行费用较低也是人工湿地技术的重要特点。采用复合垂直流人工湿地技术的单位投资成本约1100元／t，大约为一般二级污水处理厂的1／3;运行成本低于０。1元/ｔ，仅为一般二级污水处理厂的1/6。同时，这一系统日常运行管理维护只需1名兼职管理人员。２。２组合式人工湿地处理生活污水技术“物理-生物-人工湿地"组合的生活污水处理技术工艺流程为:污水→格栅井→隔油池→调节沉淀池→厌氧消化池→生物滤池→HYＰERＬINＫ"httｐ：//wwｗ．iwａtｅrｔｅ/sｏlutions／1003５６．ｈtｍ＂＼ｌ”＃”填料池→人工湿地→排灌沟渠。这项工艺不需建设居住区外的排水管道,投资省；“物理+生物+人工湿地”可以分建或合建,利用河塘边坡、绿化地，不占或少占田地；人工湿地可与小区绿化有机结合,栽种观赏植物，成为小区的一个景观,可谓一举多得。人工湿地净化出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放控制标准》的Ⅱ级标准,可直接排入环境水体中,也可作小区景观水体的补充水,或用作农灌，在缺水地区是水资源循环利用的有效措施。污水处理过程中如地形允许,可利用水位差，无须动力提升，故无运行能耗，只需少量定期维护管理的人工费。在鄂州市百里长港示范区磨刀矶村等地,人工湿地已经成为农村新景观。通过对生活污水进行处理，农村脏、乱、差现象大为改观，农村居民的生产、生活环境质量得到改善和提高。广大术、好氧技术等综合处理，再利用土地自然净化或人工湿地净化处理或农田灌溉等技术。３养鸡场目前宁夏灌区中卫等养鸡业集中的地区在鸡粪资源化利用方便主要采取高温烘干制作有机肥的方法,并且已经实现商品化和产业化，在鸡场的污染控制及资源化利用方面起到了重要的作用。鸡场对环境污染的另一个主要方面是臭气的控制,目前畜禽场臭气控制方面的研究也比较多，灌区养鸡场可采用吸附及吸收法，向粪便或舍内投放沸石、膨润土、海泡石、凹凸棒石、蛭石、硅藻土等常见的吸附剂来减少气味的散发,也可采用化学与生物除臭法减少臭气。鸡粪的资源化利用除了有机肥制作外，间接饲料化利用对鸡粪的营养和资源利用更为充分。因鸡粪养分含量比其他动物粪中养分含量要高,可利用鸡粪养蝇蛆和蚯蚓,蝇蛆和蚯蚓都含有丰富的营养成分，是畜禽和高档水产养殖的优质高蛋白饲料，蛆粉和蚓粉可代替鱼粉。这种方法其实是将畜禽粪间接用作饲料，与直接利用相比，饲用的安全性和营养价值更高。4结语以上几个技术模式主要结合宁夏灌区奶牛、猪、鸡等畜禽养殖业的特点及某些问题初步从粪便、污水等的无害化资源化利用角度提出的建议.而宁夏灌区畜禽规模化养殖业污染控制及治理等要靠畜牧业、农业、环保等相关部门的共同的努力，农业、畜牧、环境工程等相关技术的应用推广以及从业人员的环保意识的提高。畜禽养殖业自身的饲养管理水平的提高,应用合理的配方，改善饲草料结构、应用绿色添加剂，选择适宜的饲喂方式以及合理的用药等，可从生产过程中减少污染物的排放,减轻对周围环境的影响。畜禽养殖场的科学选址，合理的布局和排污系统、控制养殖规模等是畜禽养殖产前的重要环境污染控制措施。通过划定禁养区、限养区和准养区等，可避免对重要水资源、风景区及居民居住区等造成环境污染。在保证畜禽养殖业有充足资金支持的前提下，可以引进国内外一些先进的污染综合处理技术及相关配套技术.但无论选择何种技术模式，一定要根据宁夏灌区的自然条件等进行技术改进或组装，这样才能取得预期的污染控制与综合利用的目的。目前在畜禽粪便的资源化利用上主要采用的是肥料化还田技术，畜禽粪便无害化处理后的有机肥、沼渣、沼液等最终都要通过农田回归自然界.畜禽养殖场周围及配有的土地消纳量有限，因此畜禽养殖场既使采取了粪便无害化处理，但在资源化利用上可能会有些困难。畜禽养殖业粪便等的资源化利用，最终可能要走专业化、产业化、市场化的路子，结合当地有机种植业的发展才能真正解决污染防治与资源化利用.另外畜禽粪便除肥料化还田技术外，寻找其他更好的用途和路子,比如牛粪新燃料的开发等将是另外一种趋势。随着宁夏灌区社会的发展,规模化集约化饲养场呈急剧上升趋势,畜禽养殖业对环境的影响也日益突出。在发展畜牧业生产的同时,要树立和增强环保意识，提高对清洁生产、环境友好型的生态畜牧业重要性的认识和宣传,发展既符合当地自然条件,又能改变不良生态环境的畜禽养殖业。保证经济效益、社会效益和生态效益各方面兼顾，促进畜牧业的可持续发展。５参考文献［1]丁伟,额尔和花，王天新.宁夏黄灌区畜禽粪便排放量估算及对环境影响判断［J］。宁夏农林科技,２０0９(2）：５4－5６。[２］高定，陈同斌,刘斌。我国畜禽养殖业粪便污染风险与控制策略［Ｊ]．地理研究,2００6，25（２)：311－319.[3］丁疆华。广州市畜禽粪便污染与防治对策［Ｊ]．环境科学研究，2000，13(３）：5７－59.［4]董克虞。畜禽粪便对环境的污染及资源化途径[J]．农业环境保护，1998,17(6)：2８１－2８3。ﻬ农村生活污水治理新途径--生态湿地处理来源：重庆日报更新时间：8—１608：３９农村生活污水、建在农村的小型HYＰＥRLIＮＫ”hｔｔp：/／www。iwａterteｃｈ．com/ｔrｅｎds／１１5０17．ｈｔm"＼l"＃”工业企业的生产HＹＰERLIＮＫ＂ｈtｔp:／/wｗw。iwaｔertecｈ。com/trends/１1501７。ｈｔｍ”\ｌ"＃”废水如何治理？重庆市沙坪坝区环保部门探索出一种新的治理方法生态湿地处理法.这一方法有效地破解了生活污水和HYPＥRLINK＂hｔｔp：//www.iwａteｒtecｈ．ｃom/tｒeｎds／１１５01７.hｔｍ"\l”＃”废水对农村环境的污染难题。昨日，记者在西永镇童善桥村桥沟生态湿地污水处理站，目睹了生态湿地处理污水的全过程.ﻫ沙坪坝区歌乐山镇新开寺村和九龙坡区含谷镇崇文村数千村民的生活污水、上百家小型企业的生产HYＰEＲＬＩＮK”ｈtｔｐ:／／wwｗ．iwaterｔｅcｈ．com/tｒenｄｓ／１１5０1７．ｈtｍ"\l＂＃＂废水，通过一条名叫桥沟的小山溪流下来后，被截入一条铺了半槽炭渣的生态过滤沟里。污水经过滤后,流入一座100０立方米大的生态厌氧池里,经过厌氧池的初步氧化处理后，然后流入种植有梭鱼草、水生美蕉、散草、水晶竹、菖莆、铜钱草等的生态湿地里,经过这几道水生植物湿地处理后，污黑恶臭的劣五类水，就变成了三类或四类水质了。ﻫﻫ“以前,我家整天都在臭味中度过.现在好了,再也闻不到臭味，看不到污水了。”在桥沟边居住的村民刘志琴说。ﻫﻫ目前,这座生态湿地污水处理站，每天可处理50０余吨农村生活污水和小企业生产HYＰERＬＩNＫ＂http：//wｗw。ｉwaｔerｔ/treｎds/1150１7。htm"\ｌ”＃"废水.沙区环保局负责人介绍,经处理过的水，流入了下面的一座水库里，成为农业灌溉用水。他告诉记者,这种生态湿地处理生活污水和小型企业生产ＨYPERLINK＂httｐ：//www.iwatｅｒｔech。cｏm/ｔｒｅnds/1150１7。ｈｔｍ＂＼l”＃"废水的方法,很适合农村，成本低、处理效果好。以桥沟生态湿地处理站为例,建造这座处理站只花了140万元，自投入使用后，不需任何化学处理药品，只需有一个人经常经管一下湿地里的水生植物就行了.

据介绍,到目前为止，沙区环保部门已经在中梁、青木关、凤凰、西永、曾家等镇的农村,建起了2１座这样的生态湿地污水处理站，日处理污水超过３000吨。

人工湿地工艺设计

２009－１1-２０1７：3０：21｜

人工湿地污水处理技术还处于开发阶段、尤其在我国还没有比较成熟的设计参数,其工艺设计也还处于试验阶段。人工湿地系统的设计受很多因素的影响，主要是水力负荷、有机负荷、湿地床的构造形式、工艺流程及其布置方式、进水系统和出水系统的类型和湿地所种栽植物的种类等。由于不同国家及不同地区的气候条件、植被类型以及地理情况各有差异。因而大多根据各自的情况，经小试或中试取得有关数据后进行人工湿地的设计。（1)

表面流湿地的设计由于表面流湿地(ＳFW）具有基建费用省、基质填料用量较少的特点,因此在美国最为广泛应用.其填料常选择粘土和湿生土壤。该类湿地具有地表水流较浅、流速低的特点。按照美国自然资源保护机关(ＮRCＳ）基于城市污水人工湿地和田纳西洲河谷当局的工作经验制定的设计规范，表面流湿地的设计要求：ａ。湿地允许的BＯD5负荷是７3kg/hａ·d;ｂ.停留时间至少有1２天（BOD５负荷率是采用Reed提出的保守数据112kｇ/ha·d，停留时间是由平均温度和BOD５降解所用的时间来确定的）。湿地出水水质要求:ａ。BOD5＜3０mｇ／Ｌb．TSＳ＜30mg/Lc．NH３+NＨ3—Ｎ〈10ｍg/L设计规范没有提供硝态氮及其他污染物的出水要求。NRCＳ规范中提出了两种计算湿地尺寸的方法(两种方法都基于湿地BOD5负荷）：ａ．假设法给养殖场每天产生一定量的BＯD5假定一个量，该方法适用于养殖场的实际污水排量无法确定或养殖场尚未建设好时应用。ｂ.实地监测法是基于测得的ＢOＤ５浓度,NRCS建议对不同季节采得的样品来分析得出一个平均的BＯＤ５值来进行估算.在进行假设或实地监测后,将流速、孔隙率、水温和假设或实际的BＯD５

浓度值代入公式计算，两种设计方法都是基于活塞流动力学，因此,人工湿地设计的一般模型如下:式中：Ce—-出水BOＤ浓度（ｍｇ/L)；

C0——进水BＯD浓度(ｍｇ/Ｌ）;

A——以污泥形式沉淀在湿地床前部而未得到处理的ＢＯD5含量（小数表示）

Kt—-设计水温下的反应速率常数(d－1）

Ａｖ——微生物活动的比表面积（m2/m3）

L—-湿地床的长度（ｍ）

Ｗ——湿地床的宽度(m）

Ｄ——湿地床的设计水深（m)

N——湿地床的孔隙率（n为小数形式）ｎ=V0／VV０-—空隙体积

V—-总体积Q——湿地系统平均处理水流量（ｍ3／dａy）当湿地坡度或水力梯度为≥１％时,应对(Ⅰ)式进行适当调整:式中:Ｓ-—坡度或水力梯度;ＬＷdn／Q可由水流实际停留时间t来表示，故由此可确定水力停留时间。对通过湿地植物的水流进行监测，湿地水流径道的孔隙率通常选用0.75.这是由湿地中含水的体积和植物所占的体积之比而得出的.设计规范提出了几种大型水生植物的孔隙率值：香蒲属

ｃattail

(Typhasｐp。）＝0。９5藨草属

bｕlｒuｓh(Scｉpuｓsｐｐ．）=0.8６芦

苇

ｒeeｄ

(Phragmitescommuｎis）=0.98灯心草属

ｒｕsｈ

(Jｕnｃusspｐ．)=0．95A表示由于沉积作用而去除的BOD量，其值通常取0。５２（该值是从城市污水处理厂得出的经验数据,被认为是A取值的下限,而A的最大值应小于０。90）.公式（Ⅰ）中的水力停留时间t（ｄayｓ）由下式得出:当采用坡度>１％，经调整后可得：ＮRCＳ建议湿地床总的长宽比为3:1到4：1，每个单元比例为10：1（但必须考虑是否有可利用的空间)，因此,为满足这一点，单元格通常沿着宽边一个一个布设。有人提出，可以把整个处理区域划成几个单元来使湿地纵向的进水保持均匀。还有学者建议长宽比为5：1,来减少在长而狭窄的单元进水口进水时易造成的负荷过大现象的发生.人工湿地推荐深度为0．1５～０。2０m,美国大多数的处理湿地都是参照NRCＳ规范设计的。以下是三个依照NRＣS规范设计湿地的处理效果：表７—２５

依照NＲＣS规范设计的湿地的处理效果污染物去除率(％）ＢOＤ5６１～78其他污染物〉5０（2）潜流式湿地的设计欧洲大量使用潜流式人工湿地处理人畜产生的废水,填料通常为砂砾,或其他粗糙的材料，潜流式系统可能会堵塞，因此这种系统不适用于处理ＴSＳ含量高的污水。适用于处理化粪池出水和稀释后的化学废水。田纳西河谷当局进行了潜流式人工湿地的研究,考察了N、C和Ｐ的吸收机理,提出了设计和运行规范.在欧洲,工程芦苇床湿地的设计是根据活塞流动力学。湿地床通常由粘土或一种合成薄膜密封，种上芦苇(ｐhrａgmitesaｕｓｔｒaｌis).湿地尺寸的计算是基于德国的Ｋickuth的研究工作上得出的。湿地的尺寸与流速，进水的BＯD浓度，预期的出水BOD值及常数K1有关。湿地床的进水口处的床身建议值为０.6m，坡度为2~6%，水深只有25mｍ。所以大多数水流是潜流式的。这样适合在坡面上栽种芦苇床来促进水力流动。湿地面积可由以下公式得出：Aｈ——湿地床表面积(m2)Ｋ1-—常数Qｄ——日均废水流量（ｍ３/ｄａｙ)C0-—进口处BＯD均值（mｇ/L）Ct—-出水要求的BOD平均值（ｍｇ/Ｌ)K1的值是根据废水的可生物降解能力得出的。对于生活污水，取值５.２；对于其他废弃物,必须通过实验来重新确定其值。无论是Kickｕth公式，还是NRCＳ规范，其常数取值都采用生活污水的取值，将它们用于畜禽废水处理的设计，是因为虽然畜禽废水的BOD值比生活污水有个数量级的扩大，但假定这些常数数值依然有效。潜流式人工湿地水力停留时间计算方法与NRCＳ提出的方法一致,公式如下：k—-对于生活污水，8℃时,ｋ值取0。0３2，对于其他废水,须重新确定ｔ——时间（days)系统的水力停留时间是有效孔隙空间Ｖv和通过系统的平均流速的函数,也可由下式得出,即：Ｖv——系统孔隙的体积，m3;ｎ——床的孔隙度,％;ｔ——停留时间,ｄ；V——系统总体机，m3;Ｌ—-系统长度,m；W——系统宽度，m;Ｄ——地下层深度，m;Ｑ——通过系统的平均流量,m3/d。5。人工湿地植被的选择人工湿地系统中，植物为微生物提供了生活空间和碳源，其主要作用如下:（1)湿地植物使其根部周围的基质处于氧化状态,而且也可以增加湿地床其他厌氧区域的氧含量。（2）在湿地植物的生长期，有助于去除污水中的营养物质,虽然植物吸收不是营养物质去除的主要途径，但研究发现，植物也可去除１6~７5％的TＮ和12～73％的TＰ.植物的选择应按照以下条件:(１)当地土著植物，最能适应当地气候条件（２)有较高的生产力，对营养物质有较快的吸收能力(3）根须发达(4)移植后易成活（5）多年生植物(不需每年种植)（６）容易获得，价格低廉（7）对高营养浓度污水有耐性（尤其要对NH3－N）表７-２6

推荐耐ＮＨ3—N植物CｏｍmonｎameLａｔiｎbinoｍiａl耐NH3—N浓度GiantbuｌrusｈSｃiｒpuscａｌiｆornicｕs〉200mg/LSoftstemｂulｒushＳciｒpuｓvalidus>２00mg/ＬGiaｎｔcutgrassZｉzanioｐｓismilａcea

DuｃkweｅdＬeｍｎasｐp。１6０mg／L说明：在ｍarｓh—pｏnｄ—ｍｅａdow湿地系统中，不能将ｄuckweed和大型水生植物共同种植,dｕｃｋｗeed的生长会遮盖水层，影响到大型水生植物产氧，进而影响到硝化作用。ﻬ人工湿地在农村生活污水中的应用

2０09－09-2０作者：刘建事摘要：本文概述农村生活污水的和厌氧—人工湿地的特点,结合农村自身的特点，提出了该工艺在农村生活污水的应用设计。同时对该工艺日常运行管理作出总结，并对其在农村推广做了简要分析。关键词:农村生活污水;厌氧；人工湿地1、农村生活污水１.1农村生活污水基本特点农村生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、、淋浴排水猪圈及其他排水等。生活污水富含蛋白质、纤维素、脂类等有机物，包括各种病原体，其主要的参数见表１。表1中国城镇生活污水水质

ｍｇ/L项目

范围

均值BＯD５

55～1５３

73.２ＣＯD

7７.9~57８

1９7.4ＳS

22～54１

１２３NH3－N

１3～２7。8

20TN

1８~30．７

2３.4TP

2．6～８。９

５．８1．2农村污水处理难(1）农村环保意识落后，对污水任意排放，且污水含有许多的病原体，有臭味.（2)管道等基础设施不完备，资金不足,污水难以收集进行集中处理。（3）

产业结构区域特定差异、受雨季影响及用水量时变化系数较大,造成污水水量、水质变化较大。２厌氧—-人工湿地技术2。1厌氧处理技术在厌氧条件下，有兼性厌氧细菌和专性厌氧细菌对污水中有机物的降解.厌氧技术中在农村应用比较广的化粪池投资少运行稳定，对负荷较高的污水预处理不失为一种良好的选择。污水通过化粪池,水中的悬浮固体或沉在池底,或在水面,定期进行清理，中间水流继续往前流,进行后续处理。2.2人工湿地人工湿地是一种为处理污水而利用工程手段模拟自然湿地系统建造的构筑物。在构筑物底部按一定的坡度填充选定级配的填料（如碎石、砂子、沸石等）,池底坡降及填料表面坡降受水力坡降及填料级配的影响,一般选值范围为１％～８％。其基本构造为:植物－土壤(可略)-基质（级配填料）－微生物.在填料表层土壤中,种植一些处理性能好，成活率高,生长周期长,美观及具有经济价值的水生植物（如芦苇，美人蕉）。依靠系统中基质—水生植物-微生物的物理、化学、生物的三者间协同作用，通过基质过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物的吸收与微生物的代谢活动来实现污水的净化.对ＳＳ、有机物、N、P、金属离子及细菌的处理作用，已有广泛深入的研究。岳春雷等采用复合垂直流人工湿地处理了城镇居民生活污水,对ＮH3-N、TP、ＣOD、BOD、TSＳ、细菌总数和浊度的去除率高达8０％以上.

根据污水在湿地中水面位置和水流方向的不同，可分为：表面流人工湿地、潜流型人工湿地和垂直流人工湿地。并且应用经验比较成熟,推广较快。其各自的负荷见表2

表２水力负荷ｃm/d湿地类型

表面流湿地

潜流湿地

垂直流湿地水力负荷

2.０～3.0

8。０~1０。0

14.0～２１.0２。3厌氧-人工湿地技术及特点

生活污水净化化粪池,前处理厌氧发酵比较充分,有机物的去除效率也比较高，其主要问题是对悬浮物、氨氮和磷的去除效果差一些.而人工湿地的缺陷是进水要求比较高,必须有前处理先去除生活污水中大颗粒杂质,避免引起湿地滤料的堵塞，而人工湿地去除氨氮和磷的效果却比较好。这两项技术在处理生活污水方面恰好能取长补短，如果将它们有机地结合起来处理效果非常好。

据据氧和人工湿地处理的特点,将污水先进行厌氧,然后经过人工湿地在排放。工艺如下图1图１:生活污水

化粪池

人工湿地

排放该技术不需要建居住区外的排水管道，化粪池可以几户和建，投资省.可以分建或合建，可利用河塘边坡、绿化地，不占或少占良地。日常运行简单,维护费用低.３工艺的设计3．1厌氧池容积计算(参考给排水论坛资料)其中：v-化粪池的有效容积;

N—设计总人数；

—使用卫生器具人数占总人数的百分比;

q-每人每天排水量，；

ｔ—污水在化粪池中的停留时间,h；

—污泥清掏的周期,ｄ；b—新鲜污泥的含水量取，9５％；c—浓缩发酵污泥的含水量，取9０%；K—污泥发酵后体积浓缩系数,取０．８；ｍ-清陶污泥后遗留的熟污泥量容积系数，取１．2.

一般可以6—10户一起建一个,其体积核算为选择化粪池的有效容积为:４—６（取ｑ为100，一户平均5人，参照给排水资料）.

3。２人工湿地的设计

３.2。1人工湿地面积的计算根据经验设计有:式中:F—用地面积();

Q—污水设计流量（）。3．2。2基质的设计

一般基质包括：底层-－—中层———浅层－－—土壤。如下图2就是一种叫经济的做法，一般经济不允许的话可以适当改变填料,如用煤渣、土壤、沙子等易得便宜的材料。图2：级配可以参照：人工湿地床填料(粒径、级配、厚度、材质)一级湿地床填料粒径φ１0～40ｍm，厚度0.83m;二级湿地床填料粒径φ10～30ｍm，厚度0.8１ｍ;三级湿地床填料粒径φ７～２０mm,厚度０．79m；四级湿地床填料粒径φ５~15mm，厚度0。７7m；五级湿地床填料粒径φ1～3mm,厚度0．75ｍ。一至四级填料为建筑碎石、石灰石,碎砖等,五级为砂，砂粒径级配主要为滤清出水，使悬浮物达标。3。2。３植物的选择

一般采用耐污能力强、根系发达、茎叶茂密、抗病虫害能力强且有一定经济价值的水生植物。结合区域，我们一般以芦苇、菖蒲、香蒲、睡莲、荷花等参考选择，使更有观赏价值。栽种方法视植物而定，一般每平方米８~10穴，每穴栽2～３株。亦可用行距1０cm，蔟距15cm控制。另外我们可以在湿地的周围中若干棵大型常年生的木本植物，以提高除污能力。3.3工艺流程建议6—10户合建一个化粪池，然后通过一定的布水设计到人工湿地,湿地最后建在池塘水如流口或具有沟渠的地方。其设计如下图3图３:住户→化粪池１↘住户→化粪池２→人工湿地→排放住户→化粪池3↗湿地最好应用潜流式多点布水的方式，下图图4作参考图４:化粪池3化粪池4化粪池5

化粪池1化粪池2

4

工艺运行４。1日常管理人工湿地植物栽种初期的管理及日常维护，主要注意以下几个方面⑴人工湿地植物栽种初期的管理主要保证其成活率。湿地植物栽种最好在春季，植物容易成活。如果不是在春季，如冬季应做好防冻措施,如在夏季应做好遮阳防晒。总之要根据实际情况采取措施确保栽种的植物能成活。⑵控水.植物栽种初期为了使植物的根扎得比较深，需要通过控制湿地的水位，促使植物根茎向下生长。