人工湿地处理农村生活污水

题目：人工湿地处理农村生活污水前言人工湿地作为一种生态型污水处理技术，与传统污水生化处理技术相比，具有建设成本与运行成本低、处理效果好、兼有生态修复功能与营造生态景观等特点，在我国得到了广泛的应用与发展。湿地与人类的生存、繁衍和发展息息相关、是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一，它不仅为人类的生产、生活提供多种资源，而且具有巨大的环境功能和效益，在抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、控制污染、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、美化环境等方面有其他系统不可替代的作用，被誉为“地球之肾”，受到全世界范围的广泛关注。与传统的污水二级生物处理工艺比较，人工湿地污水处理技术具有净化效果好、去除氮磷能力强、工艺设备简单、运行维护管理方便、能耗低、系统配置可塑性强、工程基建和运行费用低、出水具有一定的生物安全性、生态环境效益显著并美化环境、可实现废水的资源化等特点。虽然占地面积较大，但所占用地的土地基本上仍可发挥其自然属性的作用，并可因地制宜的加以开发利用。因此，该技术适用于远离城市污水管网的居民小区、别墅区、旅游景区、中小城镇、厂矿企业、农村生活污水和生产废水，以及为污染水源水等的处理。本文对人工湿地处理系统处理农村生活污水展开讨论，并进行设计。目录1农村污水现状调查.................................................11.1农村水环境污染现状............................................11.2主要污染源....................................................11.3污染的特点....................................................21.3.1水质特点..................................................21.3.2水量特征..................................................21.3.3排放体制特征..............................................21.4治理意义......................................................32人工湿地处理农村生活污水的可行性..................................32.1经济可行性....................................................32.2技术可行性....................................................32.3环境可行性....................................................42.4人工湿地的建设策略............................................43人工湿地的国内现状...............................................53.1人工湿地类型..................................................53.2湿地对有机物去除机理..........................................63.2.1湿地脱氮机理..............................................63.2.2湿地除磷机理..............................................73.3不同类型人工湿地在农村生活污水治理中的应用....................74污水处理方案设计.................................................74.1人工湿地的设计................................................74.2人工湿地填料布置..............................................94.3植被选择......................................................94.4人工湿地的运行和维护.........................................104.4.1人工湿地监测与控制.......................................104.4.3人工湿地水位控制.........................................114.4.4人工湿地坡面控制.........................................124.4.5植物管理控制.............................................124.4.7人工湿地诱发环境问题的控制...............................135小结与展望......................................................13参考文献..........................................................1411农村污水现状调查1.1农村水环境污染现状农村水环境是指分布在广大农村的河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体的总称。我国农村人口分散，人口数量多，没有任何生活污水的收集和处理设施，这使农村生活污水成为影响水环境的重要因素。随着我国经济的快速增长，城市化进程加快，农村生活水平的不断提高以及农村畜禽养殖、水产养殖和农副产品加工等产业的发展，村镇的生活污水、废水产生量与日剧增。而这些污水大部分未经任何处理就近直排放河道、湖泊，使得水体污染严重越来越严重。据测算，全国农村每年产生生活污水80多亿吨，严重污染了农村地区居住环境。农村大部分地区河、湖等水体普遍受到污染，饮用水水质安全受到严重威胁，直接危害到农民的身体健康，严重影响农村地区的环境卫生，极易导致一些流行性疾病的发生与传播。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。1.2主要污染源农村生活日渐城市化，生活污水主要来自农家的厨房炊事用水、沐浴、洗涤用水和冲洗厕所用水，这些用水分散，农村没有任何收集的设施，随着雨水的冲刷，随着地表流入河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体。（1）主要点源：农村生活日渐城市化，生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水及其他排水等。生活污水含纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机类物质，还含有氮、磷等无机盐类。（2）农田氮磷污染氮磷的径流流失量分别占当年施肥量的6.36%和1.93%。氮素流失在不同季节表现出一定的形态差异性，稻季以氨态氮为主(53%)，麦季以硝态氮为主(46%)。磷素在稻季和麦季的流失均以颗粒磷为主(56%～69%)。水稻种植初期是氮、磷流失量最大的2阶段，分别占全季流失总量的64%～89%和42%～87%。降雨和施肥是影响农田养分流失的关键因素，施肥后降雨将会使径流水中的浓度迅速增大。因此，加强种植初期的水分和养分管理是控制农田面源污染的关键。（3）村镇聚落区降雨径流引起的氮、磷面源污染定位研究表明，交通干道商业区、镇区居民点以及农村居民点降雨径流引起的总氮、总磷负荷均超过国家规定的地面水V类水质标准。乡镇和农村居民点的地表径流氮、磷的水环境负荷量分别达到20～40kg/hm2•a和3～12kg/hm2•a，接近或超过农田氮、磷面源排放量。可见，镇、村居民点地表径流也已成为水环境污染或水体富营养化的重要来源。同时，日益增加的人类活动和农村废弃物的乱堆乱放也增加了水体氮、磷的面源污染。总之，农业面源污染如部分地区地表水严重污染，直接影响农业灌溉和农村的饮用水源，大量的N、P等营养盐和污染物排放进入河湖水体，导致全流域70%的河湖受到污染，80%的河流水质达不到国家标准。1.3污染的特点1.3.1水质特点（1）农村村镇人口较少，分布广泛且分散，大部分没有污水排放管网；（2）农村生活污水浓度低，变化大；（3）大部分农村生活污水的性质相差不大，水中基本上不含有重金属和有毒有害物质（但随着人们生活水平的提高，部分生活污水中可能含有重金属和有毒有害物质），含一定量的氮、磷，水质波动大，可生化性强；（4）不同时段的水质不同；（5）厕所排放的污水水质较差，但可进入化粪池用作肥料。1.3.2水量特征（1）一般农村的生活污水量都比较小，除小城镇外，农村人口居住分散，水量相对较少，相应地产生的生活污水量也较小；（2）变化系数大，居民生活规律相近，导致农村生活污水排放量早晚比白天大，夜间排水量小，甚至可能断流，水量变化明显，即无水排放呈不连续状态，具有变化幅度大的特点；（3）在上午、中午、下午都有一个高峰时段。1.3.3排放体制特征农村生活污水一般呈粗放型排放。很多农村尚无完善的污水排放系统，污水沿道3路边沟或路面排放至就近的水体。少部分地区具有完善的污水排放系统。农村生活污水中有机物含量高，N、P含量增多。人们无意识的排放和雨水的冲刷，使大量的有机质和N、P等物质流入湖泊等水体，如果不加以处理利用，常常会引起富营养化，给人们的身体健康带来不利影响。1.4治理意义生活污水是人们在日常生活中排出的废水，由于生活污水中含有多种有机物及病菌、虫卵，如果不经处理直接排放到水体中，污染有机物分解腐烂，使水体中溶解氧消耗殆尽，发黑变臭。农村生活污水以往都是作为农田肥料来使用的，生活污水中的有机物在农田中被农作物吸收，转化为农作物的营养物质，很少流失到水体中去，因此，对环境影响不大。但随着我国经济社会的快速发展，农民经济收入的不断提高，农民的生活方式也发生了巨大的变化，随着自来水的普及，卫生洁具、洗衣机、沐浴设施等走进平常百姓家。农村的人均日用水量和生活污水排放量急增，产生了大量生活污水；其肥效亦大大降低，又因卫生要求，很难用作农肥了，同时由于化肥的大量使用，减少了传统的农家肥的使用。造成农村生活污水失去了消化途径，使近年来农村生活污水的无序排放，成为农村环境的重要污染源，造成农村河道水体变黑发臭、鱼虾绝迹、蚊蝇孳生。生活污水中病菌虫卵引起疾病传播，使群众的身体健康受到极大的影响。2人工湿地处理农村生活污水的可行性2.1经济可行性我国广大农村居住比较分散，农村生活污水具有水量小，不利于生活污水的集中收集和处理，且有机物浓度偏高、日变化系数大等特别。大多数农村地广人稀，经济发展一般，还没有能力在环境治理方面投入较大的资金，需要一种投资相对小，运行稳定，运行费用低的污水处理工艺。目前我国普遍采用二级生化工艺来集中大规模处理居民的生活污水，与之配套的是庞大的管网投资，而建造中小型人工湿地污水处理设施，从一定程度上可以缓解水污染目益增多与资金短缺的矛盾。故人工湿地这种古老的污水处理工艺，将在新时代重新发挥更大的作用。2.2技术可行性从1974年德国的第一个人工湿地试验开始,美国、英国、澳大利亚、捷克共和4国等国家相继在此领域进行了大量的研究，均得到了较为满意的效果，出水水质可以达到二级污水排放标准的水质要求。通常情况下，对COD，BOD5，SS的处