人工湿地处理农村生活污水的现状分析

摘要：通过分析我国农村污水现状，得出人工湿地处理技术具有具有投资低、出水水质好、抗冲击力强、增加绿地而积、改善和美化生态环境、操作简单、维护和运行费用低廉等优点，适合广大农村地区的污水处理，具有广阔的应用前景。并针对人工湿地在应用中存在的问题提出相对的解决措施。

关键字：农村生活污水，人工湿地，存在问题 ， 措施

Abstract: through the analysis of the current situation in China's rural sewage, and concludes that the artificial wetland processing technology has low investment, with high-quality water resistance, strong, increase the impact and product, improve and green land ecological environment beautification, simple operation, maintenance and operation cost is low wait for an advantage, suitable for the rural area of sewage treatment, has wide application prospects. And in the light of artificial wetland in the application of existing problems of relative measures.

Key word: rural life sewage, artificial wetland and existing problems, and measures

中图分类号：R-1文献标识码：A 文章编号：

1 我国农村生活污水现状与问题

我国农村人口多达9亿，每年产生的生活污水量约为80多亿吨。据2005年建设部《村庄人居环境现状与问题》对全国部分农村的调查显示，我国农村而96％ 的村庄都没有排水渠道和污水处理系统，生活污水随意排放[1]。农村生活污水主要为冲厕污水、炊饮污水、洗澡污水、洗衣污水等，主要污染物为COD、氮和磷，水质相对稳定。

农村污水分布广，不集中；日污水流量不连续等都增加了对污水收集处理的难度。无法采用以城市废水处理模式集中收集并处理污水，且农村地区技术经济基础薄弱,缺少充足的资金和专业的技术管理人员。因此，农村污水处理技术应因地制宜，以维护简单、运行费用低、工艺流程简单、便于管理为选取原则。

2 人工湿地

人工湿地处理污水最早可追溯到1903年，英国约克郡建立了世界上第一个用于处理污水的人工湿地[2]。1972年，Kichuth等提出高等植物在人工湿地系统中的“根区法”理论后，80年代人工湿地系统由实验阶段进入应用阶段。

人工湿地通过基质-微生物-植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用处理污水。污水流经时，SS被填料和植物根脉阻截，有机质通过微生物的吸附、同化及异化作用分解。人工湿地污水处理系统缺点在于占地面积较大，但农村地区则易于实现。其优点主要有：①基建费用低廉，只有常规处理方法的1/2或1/3；②出水水质稳定，一般出水可以达到二级排放的标准；③材料来源广，可就地取材；④运行费用低，管理简单，维护容易[3-4]。

3 人工湿地在处理农村生活污水的应用

3.1国外的应用现状

人工湿地是2O世纪7O年代末发展起来的一种污水处理技术，兴起于美国、澳大利亚、荷兰、丹麦、英国等国家。人工湿地早期应用主要是中小城镇和农村的生活污水。20世纪80年代初，美国就开始了人工湿地技术的理论研究，提出相关的理论和参考设计参数。美国是世界上拥有人工湿地污水处理系统最多的国家，目前有600多处人工湿地工程用于处理市政、工业和农业废水。德国正在使用的人工湿地大约有5 000个，广泛用于从单个家庭到上千居民的社区生活污水的治理。应用较多的是地下潜流系统，种植有芦苇、菖蒲等湿地植物，大多采用砾石作为填料[5]。

3.2国内的应用现状

我国于“七五”期间才正式开始较大规模的人工湿地研究，我国第一座大规模的人工湿地为深圳白泥坑人工湿地，处理规模可达到3100m3/d，之后北京、天津、武汉等地都陆续建立了人工湿地的实验基地。2006年10月，“基于垂直潜流生态滤床技术的分散式污水及污泥处理系统”在常州市正式投入运行，出水水质已达到城镇污水处理厂一级排放B标准。人均建设成本476元，维护费用仅为每年12.5元/人。深圳石岩河15000m3／d处理量人工湿地，水力停留时间l2小时，占地24000m2，总投资800万元，运行成本0.18 元/吨[6]。广东汕头龙珠水质净化厂900m 3／d处理量人工湿地，水力负荷为0.5m 3／m2·d，占地2000m2 ，总投资60万元，运行成本0.05元/ 吨。

为了规范我国人工湿地污水处理工程实施，沈阳环境科学研究院对人工湿地进行优化研究，提出了适合我国气候和水质特点的设计参数，如表1，为我们农村地区污水处理的设计和运行管理提供相关依据。以潜流湿地为例，典型村庄人工湿地工程占地面积估算如表2所示[7]。

表1 小规模人工湿地设计参数

表2典型村庄人工湿地工程估算（安全系数取1.5）

4 人工湿地处理农村生活污水存在的问题

现我国农村的生活污水治理受到技术、经济等诸多因素的限制，主要问题有：

气候条件的制约。气候条件对人工湿地有重要影响，春季和夏季温度高时，植物生长快，对污染物吸收好，处理污水效果较好，而在秋冬季植物枯萎，吸收速度放慢，且死亡的植株释放污染物，处理效果差。

容易堵塞。污水没有经过预处理直接排入湿地或是在人工湿地运行初期，由于植物的根系尚不发达，去除悬浮物的能力差，会存在一定的堵塞问题。当堵塞现象发生时，使得废水的有效停留时间减少，原来的流动路径短路，废水在湿地表面径流，水力传导性、湿地处理效果和运行寿命降低。

5 人工湿地处理技术的发展对策

（1）建立人工湿地数据库。参考学习一些其他国家的数据库建立开发经验，但同时也要结合我国的实际情况，丰富数据库内不同地域、类型、用途的人工湿地系统设计运行等数据。

（2）减少气候温度的影响。人工湿地净化水质的适宜温度是20-25℃。冬季气温较低造成处理水质不达标，我们可采取科学的人工湿地冬季保温法。申欢等[8]采用了一种新型的潜流式人工湿地冬季保温方法，将收割的湿地植物就地覆盖在湿地表面作为保温层，这种保温方法可以避免或减轻冬季湿地填料的冻结。

（3）加强预处理，减少堵塞。减少人工湿地中进水难降解的SS。适当密度种植湿地植物，定期对基质进行更换，对植物进行收割。

6 总结

我国农村地大面广，污水排放具体情况千差万别。人工湿地作为一种高效、简易和低耗的污水处理技术，非常适合广大农村地区的污水处理。但国内对这项技术研究尚处于起步阶段，且还存在着许多制约与不足。研究与改进人工湿地技术，治理农村生活污水是我们的当务之急，以实现农村生态环境的改善。

参考文献：

[1] 车伍,周晓兵. 城市风景园林设计中的新型雨洪控制利用[ J ]. 中国园林, 2008, 24 ( 11) : 52 - 56.

[2] 刘昭军.陕南地区建设人工湿地初探[J].陕西林业科技,2008(4):135-137.

[3] 陈太长,王雪,祁继英.国外人工湿地技术的应用及研究进展[J].中国给水排水,2003,19(12):105-106.

[4] 吴晓磊．人工湿地污水处理机理[J]_环境科学，1995，16(3)：83-86．

[5] Brix H. Use of Constructed Wetlands in Water Pollution Control: Historical Development, Present Status, and Future Perspectives[J].Wat.Sci.Tech.,1994,30(8):209-223.

[6] 刘春常，夏汉平，简曙光．人工湿地处理生活污水研究一以深圳石岩河人工湿地为例[J]．生态环境，2005，14(4)：536-639

[7] 杨俊，龚琴红.人工湿地在我国农村生活污水治理中的应用[J].环境管理。2007

[8]申欢，胡洪营，潘永宝．潜流式人工湿地冬季运行的强化措施研究[J]． 中国给水排水，2007，23(3)5：44—46．

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。