農村生活汙水人工溼地處理工藝簡介

農村生活汙水人工溼地處理工藝簡介

農村生活汙水主要透過以下三種途徑排入地表環境:(1)直接灑向地面;(2)就近排入河道;(3)透過下水道排入河道。農村生活汙水收集處理不當,已對農村生態環境和人居環境造成嚴重破壞,對地表水和淺層地下水的汙染,也已成為威脅農村飲水安全新的隱患。

根據農村生活汙水沒有規範的集中排放設施, 農田灌溉排水影響,其具有相對濃度較低、水量大的特點,採用人工溼地工藝處理農村生活汙水,該工藝執行費用低,生態效果好,工藝先進成熟可靠,管理簡單方便,建成後容易正常執行,不成為擺設,汙水處理出水效果理想。對於水質汙染嚴重的農村城市化地區,因其市政設施相對滯後、城市汙水管網不夠完善,汙水不能集中處理,但徵地相對容易,此時採用人工溼地系統來進行汙水處理有極大的優越性。

人工溼地是在一定長、寬比及地面坡度的窪地中, 由土壤和基質填料混合組成填料床, 汙水在床體的填料縫隙或床體的表面流動, 並在溼地床的表面種植水生植物, 形成一個獨特的“土壤—植物—微生物”生態系統。按照系統中水流方式差異,通常分為表面流人工溼地( FWS) 、水平潛流人工溼地(HSF) 和垂直流人工溼地(VSF) 三種主要型別。

針對農村生活汙水來源的單一性和汙水水量間歇性波動等特點,透過間歇性曝氣,進行生物接觸氧化,使好氧—兼氧生化過程在一個處理單元中得以完成,這一過程在滿足對主要汙染物處理的同時,又提高了對氮的轉化和去除的效率,並且降低處理執行費用。汙水經斜管沉澱池沉澱後,進一步去除水中的顆粒物,降低後續處理負荷。

生態模組(多介質生態床技術)是潛流型人工溼地的改進工藝,它將毛管浸潤(濾層分離)、微生物氧化、介質吸附、固定和生物提取有機結合,採用在亞表層布水的方式投配汙水,將汙水投配到具有一定構造和良好擴散效能的介質層中,模組中綠化根系處於該層中,由於植物根系的左右,在根系周圍形成好氧—兼氧—厭氧帶,利於汙水中氨氮的硝化與反硝化反應的進行,另外,布水管及集水管上的通氣孔也可以對模組進行有效復氧,使汙水中的汙染物在生態系統的物質迴圈中進行分離、降解、吸附和固定,淨化水質,使汙水中的能量透過生態系統的能量流動逐級充分利用,以維持生態系統的良性平衡。

潛流型生物濾池

潛流型生物濾池由推流式濾池和垂流式濾池串聯組成,汙水經沉澱過濾後自流到潛流型生物濾池中的推流式濾池,布水管和集水管分設在池的兩端,池內兩邊是4-5公分的碎石,中間部分是多介質層,由下往上依次為2mm厚塑膠薄膜、公分石、砂層、綠化層,汙水以推流的方式從左往右流動,依次經過碎石層、多介質層、碎石層,最後由右邊碎石層中集水管收集後流入垂流式濾池。

垂流式濾池

垂流式濾池由多介質層由下往上依次為防滲膜、原質土保護層、碎石層、下層集水管道、公分石層、爐渣吸附層、上層布水管道、砂層、綠化層。汙水進入垂流式濾池後,由上層布水管道進行向下布水,汙水由於重力作用流經爐渣吸附層、公分石層後,由下層集水管道收集後流出垂流式濾池,達標排放。

潛流型生物濾池的作用主要是截留水中的汙染物,在不同微生物的作用下,進行好氧、厭氧和兼氧反應,不同程度地把水中的含碳、氮、磷的有機物質分解成小分子物質及無機物質。同時,生長在潛流型生物濾池中的植物根據自身的需要,透過根系把廢水中的營養物質吸收到體內,在光合作用下把該類物質轉變成自身的組成部分。到此,水中的大部分氮磷等富營養化物質被轉移到植物體內,使汙水資源轉化為植物體內的有用資源。水中的大量微小懸浮物流經生態模組時,被模組中的“土壤”攔截,從而汙水得到淨化。

人工溼地植物選擇

人工溼地植物和所有進行光合自養的有機體一樣,具有分解和轉化有機物和其他物質的能力。植物透過吸收同化作用,能直接從汙水中吸收可利用的營養物質,如水體中的氮和磷等。水中的銨鹽、硝酸鹽以及磷酸鹽都能透過這種作用被植物體吸收,最後透過被收割而離開水體。植物的根系能吸附和富集重金屬和有毒有害物質。植物的根莖葉都有吸收富集重金屬的作用,其中根部的吸收能力最強。在不同的植物種類中,沉水植物的吸附能力較強。根系密集發達交織在一起的植物亦能對固體顆粒起到攔截吸附作用。植物為微生物的吸附生長提供了更大的表面積。植物的根系是微生物重要的棲息、附著和繁殖的場所。相關文獻表明,植物根際的微生物數量比非根際微生物數量多得多,而微生物能起到重要的降解水中汙染物的作用。植物還能夠為水體輸送氧氣,增加水體的活性。

人工溼地沒有自然溼地那樣十分豐富的物種,但水田、水塘、湖泊等水域地區生長的動植物種類也很多,例如:水田中生育的植物隨季節和水田的狀態有所不同。在春耕之前,在水田中生長著雀枕草、野花之類,在乾季則有蓮花草、野菊草等生長,在溼季則有田芥、六節草等發育。在水田雜草中還有很多溼生植物,以及水豆兒、黑藻、水葫蘆等水生植物,說明水田是多樣的溼生、水生植物的生育地。另外, 在水田中的動物也是多樣的。龍蝦要在水田中度過一生,青蛙、蜻蜓等要在水田中產卵,並且是幼蟲的生息場地,鷺鳥之類的水鳥要在水田中覓食。水田中還有高目魚、田螺等生存,以及生活在葉面的半翅蟲等。這些動物中有草食性動物,也有肉食性動物,水田中的多樣生物組成了複雜的食物鏈。同樣,在水塘和湖泊中也生長有大量的水生植物和各種各樣的魚類、蝦、蟹、蚌等動物和微生物,為鳥類、魚類提供豐富的食物和良好的生存繁衍空間,對物種儲存和保護物種多樣性發揮著重要作用。

編者團隊在涼山州內設計和建設了諸多人工溼地池系統,水汙染治理經驗豐富,為涼山地區的水體保護貢獻了自己的力量。請致電或新增微信諮詢和了解相關技術。

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