1、人工濕地工藝
1.1 人工濕地的原理
人工濕地是由人為制造,模仿自然生態(tài)濕地環(huán)境的表面開放式建筑,利用水生植物、濕地填料、微生物之間的協(xié)同作用達(dá)到降解水中污染物的目的。其適用范圍廣,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,處理能力好,運(yùn)行效果穩(wěn)定。
1.2 人工濕地的種類
人工濕地根據(jù)水流形式和水流方向的不同主要分為三大種類。
1.2.1 表面流人工濕地
模仿天然河道、湖泊水體自凈,新建或利用廢棄水塘、河道、洼地等,建造生態(tài)容水建筑。水流在濕地表面流動(dòng),主要通過種植水生植物去除污染物,也可增加人工柵條等設(shè)施豐富生物圈,加強(qiáng)水體自凈能力,見圖1。
1.2.2 水平潛流人工濕地
建造下凹式表面開放建筑,建筑內(nèi)部填充特殊材料。水流位于濕地填料下,填料表面種植植物。污水引入濕地的一端,通過水流推力使污水水平流至濕地另一端。利用植物、填料、微生物之間的協(xié)同作用處理污水,見圖2。
1.2.3 垂直流人工濕地
建造下凹式表面開放建筑,建筑內(nèi)部填充特殊材料。水流位于濕地填料下,填料表面種植植物。污水由布水管均勻分布在濕地表面,利用重力作用讓污水垂直通過濕地內(nèi)部填料,在濕地底部由收集管收集排放。利用植物、填料、微生物之間的協(xié)同作用處理污水,見圖3。
1.3 人工濕地的運(yùn)行參數(shù)
通過對(duì)湖南中彩生態(tài)環(huán)境科技有限公司的2000多個(gè)濕地終端穩(wěn)定運(yùn)行半年的進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)采集統(tǒng)計(jì)得出相關(guān)數(shù)據(jù)。運(yùn)行采集數(shù)據(jù)見圖4一圖6。
樣本終端分布在浙江省、貴州省和云南省。所有終端進(jìn)水均為農(nóng)村生活污水,進(jìn)水流量為30~100t/d,出水標(biāo)準(zhǔn)參照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)。
綜合以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,表面流濕地出水水質(zhì)接近二級(jí)標(biāo)準(zhǔn);水平流濕地出水水質(zhì)接近一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),并有個(gè)別指標(biāo)能夠穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn);垂直流濕地出水水質(zhì)一般都能穩(wěn)定在一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
從分析結(jié)果不難看出,人工濕地處理工藝完全能勝任農(nóng)村生活污水綜合處理項(xiàng)目。其中,垂直流人工濕地的處理能力最強(qiáng),同時(shí)在全國(guó)的運(yùn)用更為廣泛。3種濕地不同的處理能力也為地方農(nóng)村考慮自身?xiàng)l件提供了多種選擇,其運(yùn)行參數(shù)對(duì)比見表1。
2、優(yōu)勢(shì)分析
人工濕地工藝只需要在濕地前端增加厭氧預(yù)處理設(shè)施,整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,幾乎沒有運(yùn)行費(fèi)用,相比較于其他農(nóng)村污水處理工藝,具有以下突出特點(diǎn):
(1)建造技術(shù)要求不高。人工濕地的建造材料來源廣泛,大多可就地取材,運(yùn)輸難度低,可保證某些交通不便的偏遠(yuǎn)山區(qū)也能配備農(nóng)村污水處理設(shè)施,極大地降低了政府的財(cái)政投資,并保證了農(nóng)村污水綜合治理覆蓋率。
(2)污水處理能力范圍大。人工濕地的建筑物和處理設(shè)備很少,可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和水量調(diào)節(jié)工藝處理能力,完全可以做到從單戶型處理到多戶型處理匹配建設(shè)。
(3)工藝原理簡(jiǎn)單。人工濕地工藝簡(jiǎn)單明了,對(duì)政府管理者的要求低于機(jī)械設(shè)備處理工藝并且使政府工作和企業(yè)交接手續(xù)化繁為簡(jiǎn),有效節(jié)省了人力投資。
(4)處理效果更加直觀。濕地給人的感受直接反映了出水效果的質(zhì)量,對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)文化程度不高的村莊,能夠讓受益群體直觀感受到政府的政策。
(5)出水效果好,運(yùn)行效果穩(wěn)定,維護(hù)管理方便、費(fèi)用低,不需要專業(yè)性人才監(jiān)管,維修、養(yǎng)護(hù)工人經(jīng)簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可上崗。
(6)構(gòu)造簡(jiǎn)單,無結(jié)構(gòu)復(fù)雜機(jī)械設(shè)備,便于維修,使用壽命長(zhǎng)。
3、結(jié)語
針對(duì)全國(guó)農(nóng)村污水綜合治理,以人工濕地為主體的污水處理工藝,從建造、管理、運(yùn)行3個(gè)方面體現(xiàn)出優(yōu)勢(shì),完美解決了農(nóng)村污水綜合治理工程中出現(xiàn)的各種問題。濕地的景觀效益在新農(nóng)村環(huán)境建設(shè)工作中也能緊密結(jié)合,人工濕地以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在生態(tài)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)工作中做出了重要貢獻(xiàn)。(來源:湖南中彩生態(tài)環(huán)境科技有限公司)