张学亮
宇星科技发展（深圳）有限公司
摘要：在我国快速发展的过程中，通过对不同污水处理工艺的对比，将"厌氧+生态"组合工艺应用于从化区温泉镇创建生态农村污水治理工程中。结合荷村水系、村庄用地及现状池塘特点，采用"厌氧+人工湿地+水生植物塘"的工艺，对农村生活污水进行处理。试运行情况显示，其出水水质达到国家污水排放标准一级B的标准，工程可为其他农村污水处理工程提供借鉴。
关键词：农村生活污水;处理工艺;工艺设计
引言
环境污染成为阻碍我国可持续发展的一个重要问题，近些年尤以农村生态环境问题较为突出。目前农村环境不仅受到来自各个工业企业的影响，还与农村自身的生产、养殖畜禽、生活污水处理方式等有很大关联。我国农村地区人口比重大，农村生活污水问题不仅关系到农民身体健康，还关系到整个农村生态环境以及农村社会和谐。解决农村生活污水、改善农村生态环境对于保障整个农村居民的生活、实现农村经济的可持续发展有重要意义。在了解农村生活污水特点的基础上，采取针对性的生态处理工艺才可能发挥出良好的处理效果。
1农村生活污水的危害及特点
1.1农村生活污水的危害
众所周知，过去农村的污水排放量也是很大的，对于尿液和粪便的处理，多采取倒入旱厕的方式，生活污水则一般会直接泼向路边或田边，有的还会不经处理就直接流入河流中，这一现状如长期得不到改善和处理，将会给村落周围的水资源造成严重污染。此外，生活污水的处理不当，还很容易滋生细菌，从而使百姓生病，形成流行性疾玻有统计结果显示：当前在农村地区，自来水的普及率不足四成，多数农村地区的家庭用水还是依靠传统的河边打水或挖地下水井的方式，而生活污水的无度排放，在一定程度上影响了农村地下水的水质，使得村民饮用的天然水也有诸多细菌，我们较为常见的皮肤病和斑牙病就多是由此引发的。此外，村落周围若有化工厂等企业，不经处理就将工业废水随意排放，也是威胁人类健康的一件大事，"癌症高发村"就多是由此而成的。这也就意味着，农村地区污水处理不科学，其危害是十分巨大的。
1.2农村生活污水的特点
在农村生活污水的取样研究报告中显示，农村生活污水的特点主要包括：第一，污染元素差异大。农村生活污水的水质并没有差到无可救药，污染元素也不尽相同，集中表现在：水中的N、P两种微量元素相对缺乏，如若不能及时进行处理就随意排放的话，还是会造成一定的水体污染。第二，水量大，处理率低。由于污水处理设备有限，加之人们对生活污水排放安全意识的缺失，很多农村人口在污水处理中都较为随意，而农村很多地区用水免费，所以他们往往缺乏节水意识，污水的生成量也很大，排放地点并不固定，排放量也有很大差别。但可以肯定的是，农村生活污水排放的安全性相对高一些，水体中基本不含有害污染物，其潜在危险就在于污水的处理率差。
2污水处理工艺设计
2.1处理构筑物设计
为满足工程的总体要求、人工湿地进、出水水质及减轻湿地污染负荷的要求，在人工湿地前部设置预处理设施，主要有格栅、沉砂池、厌氧池;在人工湿地之后设置水生植物塘，进一步削减污染物。1)格栅及沉砂池格栅与沉砂池合建，采用钢筋混凝土结构，尺寸为3.0m×1.5m×3.9m，格栅采用钢格栅，宽为1.5m，高为2.8m，栅条间隙30mm，安装角度60°，采用人工清渣;沉砂池有效容积为4.28m3，表面负荷为1.0m3/(m2·h)，水力停留时间为1.9h。2)厌氧池厌氧池是一种内部装填有微生物载体的厌氧生物反应器。厌氧微生物一部分附着生长在滤料上，形成厌氧生物膜，一部分在滤料的空隙间悬浮生长。污水通过挂滤料时，水中的有机物会扩散到生物膜表面，被生物膜中的微生物降解。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆调节池采用钢筋混凝土结构，单座尺寸3m×3.6m×2.65m，厌氧池总有效容积为42m3，水力停留时间18h。3)人工湿地池水平潜流人工湿地水面在人工湿地填料表面以下，水流从池体进水端沿填料孔隙水平流向出水端。采用砖混结构，底板采用混凝土结构，底板厚300m，池壁采用砖砌结构，厚240mm，每间隔2m设置一处支墩，池壁采用水泥砂浆抹面;湿地池采用两座并联运行，尺寸16.4m×13m，高1.5m，中间设置2处导流墙，湿地池总面积约208m2，水力停留时间为3.7d;表面水力负荷为0.27m3/(m2·d)。
2.2人工生态湿地工艺
人工湿地是一个综合的生态系统，是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面。人工湿地系统是由人为因素形成的湿地，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用对污水、污泥进行处理。人工湿地处理系统可分为表面流人工湿地和潜流型人工湿地，潜流系统可设成垂直潜流人工湿地或水平潜流人工湿地。表面流人工湿地水位较浅，一般为10～90cm。表面流人工湿地在内部设置构造、生态结构和外观上与天然湿地都十分相似，但经过科学的设计、合理的运营管理和后期维护，径流处理效果会明显优于天然湿地系统。污水中大部分有机污染物的去除是依靠生长在植物水下部分的茎、杆上的生物膜来完成的。径流以一定深度从进水口缓慢流经湿地表面，水面与空气之间可以快速发生气体交换。水体中的氧气来源主要靠水流动时空气中的氧气扩散，在布水区形成均匀推流，部分水流蒸发或渗入湿地。
2.3土地处理工艺
土地处理工艺的生态系统构成包括植物、土壤和微生物，要发挥其净化污水的作用，除了需要自我调节外，还离不开人工的调控，其反应过程包括化学反应、物理反应和生物反应等不同类型。当前，较为常用的有人工快渗和土壤地下渗滤两种工艺类型。前者是吸取污水快渗滤工艺的优势而研发出的一种新型污水处理工艺，其在运行中采取的是干湿交替运行的模式，具有便于操作、能耗低、成本少、易于管理等特点，特别是对南方高温地区的农村污水处理而言，其普及率更高。后者是从日本引进的新工艺，主要应用在浅层土壤的污水处理中，利用土壤中毛细血管的浸润和扩散，从而实现净化水质目标的过程，该工艺应用中不会给地面的景观建筑造成不利影响，且由于它具有成本低、易于管理、提升了污水的二次利用率等特性而被广泛应用。
2.4好氧生物处理法
好氧生物处理污水的方法是在污水中放入风机等设备给污水充氧,在污水下培养微生物菌种,微生物菌种能够把污水中大部分有机物分解为二氧化碳和水等无污染的物质,污水中的其他部分则被合成为细胞物质,促使微生物增长,最后只剩下污泥,污泥被排出后,生活污水最终得到净化后再排放。以上两种生活污水处理工程优点在于因地取材,降低了工程建设成本,工作原理相对简单,维护方便,减少技术投入。在实际建设时还可以将人工湿地的建设与农村生态环境相结合,形成生态农村的良性循环。经过研究和实践证明,这两种污水处理方法更适合农村生活污水处理工程设计。
结语
建议在有足够建设土地的条件下，宜优先采用采用"厌氧+人工湿地"的组合处理工艺处理农村污水，但在后期运行中需及时对植物进行收割、补栽。另外，由于农村污水的水量不稳定，在过节期间污水量太大，运行负荷太高，出水水质不稳定，这是本工艺的不足之处，是需要进一步优化解决的问题。本工程采用"厌氧+人工湿地+水生植物塘"的组合处理工艺处理效果稳定，运行费用低、维护简单，能够满足温泉镇荷村农村污水处理的需求。目前工程已经试运行半年，出水水质达到国家污水排放标准一级B的标准，可为同类项目提供借鉴。
参考文献
［1］关亮炯．我国水污染现状及治理对策［J］．科技情报开发与经济，2004，16(6):80－82．
［2］严岩，孙宇飞，董正举，等．美国农村污水管理经验及对我国的启示［J］．环境保护，2008，(15):65－67．
论文作者:张学亮
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第21期
论文发表时间:2019/11/26
标签：污水论文; 湿地论文; 农村论文; 污水处理论文; 工艺论文; 微生物论文; 水质论文; 《中国西部科技》2019年第21期论文;