利用人工湿地处理农村生活污水的研究
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《人工湿地对农村生活污水的处理效果研究》篇一摘要:本文针对农村生活污水处理问题,研究人工湿地技术的处理效果。
通过实地调查、实验数据分析和长期跟踪观察,探讨人工湿地系统在农村生活污水处理中的实际应用及效果。
研究结果表明,人工湿地技术对农村生活污水具有显著的净化作用,为农村环境治理提供了有效的解决方案。
一、引言随着农村经济的快速发展和人民生活水平的提高,农村生活污水的排放量不断增加,给环境带来了严重的压力。
如何有效处理农村生活污水,成为当前亟待解决的问题。
人工湿地作为一种生态、低成本的污水处理技术,在农村地区具有广泛的应用前景。
因此,研究人工湿地对农村生活污水的处理效果具有重要的现实意义。
二、人工湿地技术概述人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统,通过物理、化学和生物过程净化污水。
其核心是湿地基质、湿地植物、微生物的协同作用。
该技术具有投资成本低、维护简便、生态效益好等优点,适用于农村地区的污水处理。
三、研究方法与实验设计本研究采用实地调查、实验室分析和长期跟踪观察相结合的方法。
选择具有代表性的农村地区,建立人工湿地处理系统,并对其运行过程进行实时监测和数据记录。
实验设计包括污水的取样、处理前后的水质指标分析、湿地植物和微生物的生态学研究等。
四、实验结果与分析1. 污水处理效果通过对处理前后的水质指标进行对比分析,发现人工湿地系统对农村生活污水的处理效果显著。
其中,化学需氧量(COD)、氨氮、总磷等主要污染物的去除率均达到较高水平。
2. 湿地植物与微生物的作用人工湿地中的植物通过吸收、吸附和稳定作用,有效去除污水中的营养物质和有机物。
同时,湿地中的微生物通过生物降解过程,进一步净化污水。
植物和微生物的协同作用,提高了人工湿地的处理效率。
3. 长期运行效果经过长期跟踪观察,人工湿地系统的处理效果稳定,未出现明显的性能下降。
系统具有较强的抗冲击负荷能力,适应农村生活污水的水质波动。
五、讨论与结论1. 人工湿地技术的优势人工湿地技术具有投资成本低、维护简便、生态效益好等优点,适用于农村地区的污水处理。
《人工湿地在污水处理中的应用案例及常见问题探讨》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业的迅猛发展,水污染问题日益严重,污水处理成为环境保护的迫切需求。
人工湿地作为一种自然与人工相结合的污水处理技术,因其低能耗、高效率、生态友好的特点,逐渐成为污水处理领域的重要手段。
本文将通过具体案例,探讨人工湿地在污水处理中的应用,并就其常见问题进行深入分析。
二、人工湿地在污水处理中的应用案例1. 某城市污水处理厂应用人工湿地某城市为解决日益严重的污水问题,引入了人工湿地技术,将污水处理厂排放的污水引入湿地系统。
该人工湿地采用自然—生物复合处理工艺,通过植物、微生物和基质的协同作用,有效去除污水中的有机物、氮、磷等污染物。
经过人工湿地的处理,出水水质达到国家一级排放标准,实现了水资源的循环利用。
2. 农村生活污水治理在某农村地区,由于地理条件和经济因素的限制,传统污水处理设施难以普及。
当地政府采用人工湿地技术,建设了多个小型人工湿地系统,用于处理农村生活污水。
通过植物吸收、微生物降解等作用,有效降低了污水中的污染物浓度,改善了农村水环境。
三、常见问题探讨1. 人工湿地的设计与建设人工湿地的设计与建设是影响其处理效果的关键因素。
设计时需根据地理位置、气候条件、水质状况等因素进行综合分析,选择合适的湿地类型和植物种类。
同时,要合理设计湿地基质、水力条件等,以保证湿地的处理效果和生态平衡。
在建设过程中,需严格控制施工质量,确保湿地系统的稳定性和持久性。
2. 湿地的维护与管理人工湿地需要定期维护与管理,以保证其正常运行和良好的处理效果。
维护工作包括清理杂草、修剪植物、更换失效基质等。
同时,需对湿地系统进行定期监测,了解其处理效果和水质变化情况。
管理方面,需制定科学的管理制度,明确责任人、管理措施和运行经费等,确保湿地的长期稳定运行。
3. 湿地处理效果的评估与提升为确保人工湿地的处理效果达到预期目标,需定期对湿地系统进行评估。
人工湿地在农村生活污水处理中的应用综述人工湿地(Constructed Wetland,简称CW)是一种模拟自然湿地生态环境,通过综合利用湿地植物、土壤和微生物等生物和非生物要素,对农村生活污水进行处理的一种环境友好技术。
近年来,人工湿地在农村生活污水处理中的应用逐渐得到广泛关注和应用。
本文将对人工湿地在农村生活污水处理中的应用进行综述。
一、人工湿地的优势人工湿地具有以下优势:1)环境友好:相较于传统的化学处理技术,人工湿地对环境的干扰较小;2)低能耗:人工湿地对能源的需求较低,具有节能的优势;3)成本低:相较于其他处理方法,人工湿地的建设和运维成本较低。
二、农村生活污水处理的需求随着农村人口数量的增加和城市化进程的推进,农村生活污水处理问题越来越突出。
农村生活污水中含有大量的有机物、氮、磷等污染物,如果未经处理直接排放,会对地表水和地下水造成严重的污染,对生态环境造成巨大的破坏。
因此,探索适合农村生活污水处理的技术具有重要意义。
三、人工湿地在农村生活污水处理中的应用1)泥炭湿地:泥炭湿地是一种广泛应用于农村生活污水处理中的人工湿地。
泥炭湿地具有较高的水环境净化能力,能有效去除水中的有机污染物和氮、磷等营养物质。
而且,泥炭湿地的植物根系能够提供丰富的活性菌群,增强生物降解能力。
2)人工湿地组合系统:人工湿地组合系统是指将不同类型的湿地有机地结合在一起,形成一个功能完整、协同工作的湿地处理系统。
这种组合系统能够充分利用不同类型湿地各自的优势,包括水力湿地、浮萍湿地、沉积湿地等,进一步提高农村生活污水的处理效果。
3)人工湿地与微生物共生技术:通过引入人工湿地与微生物共生技术,能够提高农村生活污水处理的效率和稳定性。
在人工湿地中添加特定的微生物菌种,能够增强有机物的降解和去除氮、磷等营养物质的能力。
四、人工湿地在农村生活污水处理中的挑战与展望尽管人工湿地在农村生活污水处理中具有很多优势,但也存在一些挑战。
A/O-改良人工湿地组合工艺处理农村生活污水研究发布时间:2022-09-20T02:20:53.400Z 来源:《建筑创作》2022年第4期2月作者:印亚静[导读] 随着国家乡村振兴政策的大力推行,农村生活污水处理已是当前比较重要的一项工作。
印亚静江苏省无锡市惠山区城管局摘要:近年来,随着国家乡村振兴政策的大力推行,农村生活污水处理已是当前比较重要的一项工作。
农村生活污水主要包括卫生间污水和餐厨污水等,污水中含有大量有机、无机污染物、病原微生物等,污染物浓度较高,氮磷去除难度大。
农村生活污水随处乱排现象非常明显,极易产生严重的农村环境污染问题。
本文主要分析A/O-改良人工湿地组合工艺处理农村生活污水研究。
关键词:农村生活污水;A/O工艺;改良人工湿地工艺;效益分析引言目前,用于农村生活污水处理的工艺一般有MBR、MBBR、稳定塘、A/O、人工湿地等,其中A/O工艺能够脱氮除磷,运行费用较低,人工湿地工艺具有维护简单、运行费用较低等优势,并且A/O-人工湿地组合工艺在农村生活污水处理中已有运用,但传统人工湿地常见填料为砾石、卵石、沸石等,存在基质吸附不稳定、易堵塞、溶解氧和碳源不足,对氮磷去除效果有限等问题。
硫铁矿(主要成分为FeS2)中含有铁元素和硫元素,能够发生自养反硝化强化湿地反硝化脱氮效果,铁碳填料能够改变微生物群落结构组成,激活和提高微生物活性,有利于湿地微生物的生长。
1、工艺流程首先,村里的厕所里的废水是用厌氧水解一体化的污水池处理的,以提高污水的生物分解能力。
厨房里的废水是使用整合式石油钻床进行预处理,然后将预处理过的废水集中通过管网(3.2m×2.0m×2.0m),以捕获和分离大颗粒的杂质和其他悬浮物体,以便然后将废水放入调节池(2.5m×1.1m×2.0m),以调节水质和水量,然后将污水提升到一个经过I/o改进的组合式湿度集中处理的自动启动和停止球形调节泵当填充材料表面出现黄褐色的生物膜和微生物通过显微镜下的取样和检测,你会发现。
利用人工湿地处理农村生活污水的研究应俊辉1,2(1.华东师范大学环境科学系,上海200062;2.丽水职业技术学院,浙江丽水323000)摘要从目前农村生活污水污染特点出发,对人工湿地技术作详细阐述,并着重对人工湿地应用于农村生活污水处理的设计原则和工程实施步骤进行探讨。
关键词农村生活污水;人工湿地;污水处理中图分类号X703文献标识码 A 文章编号0517-6611(2007)04-01104-02S tud y on A pp lic a t ion o f A rt ific ia l W e t lan din R u ra l S an ita ry S ew a g e D isp o sa lY I NG Jun-h u i(D epa r t m en t o f E n v ironm en ta l S cien ces,E a st C h in a N o rm a l U n iv e rsity,S h an gh a i200062)A b s tra c t T h rou gh th e an a ly sis o f ch ara cte ristics o f ru ra l sew ag e po llu tion,th is pape r e labo ra tes th e tech n o logy o f ar tificia l w e tlan d,and em ph a tic d is-cu sse s th e de sign pr in cip les and i m p lem en ta tion p rocedu re s o f sew age tre a t m en t.K e y w o rd s R u ra l sew ag e po llu tion;A rtificia l w e tlan d;S ew a ge trea t m en t随着乡镇经济的迅速发展,城镇化进程的不断推进,广大农民生活水平的迅速提高及生活条件的明显改善,农村生活污水的排放量不断增加,预计到2010年,中国村镇污水排放量约270亿t[1]。
长期以来,由于重视不够、治理资金短缺和对农村水体环境保护意识的淡薄,目前,我国农村地区的生活污水基本上未经过处理就直接排放,成为江河湖泊水体水质下降的主要原因。
1人工湿地的概念与分类1.1概念湿地是一种类介于陆地和水域之间过渡的生态系统,对水体生态环境的净化起着十分重要的作用。
由于其独特的环境保护和生态恢复功能,被赋予“地球之肾”的雅称。
人工湿地(C on s tru cted W et la nds,CW)污水处理系统源于对自然湿地的模拟,它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用,来实现对污水的净化。
这种湿地系统是在一定长宽比及地面坡度的洼地中,由土壤和按一定坡度充填一定级别的填料(如砾石等)混合结构的填料床组成,并在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长期长、美观且具有经济价值的植物(如芦苇、茭白、菖蒲等),它与在水中、填料中生存的动物、微生物形成一个独特的动植物生态环境,污水流经床体表面和床体填料缝隙时,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等实现对污水的高效净化处理[2]。
1.2 分类按照工程设计和水体流态的差异,人工湿地污水处理系统主要可以分为4种类型[3]:表面流湿地(S u rface F low W et land s,S FW);潜流湿地(S ub su rfa ce F low W e t lan ds,S S-FW);垂直流湿地(V er tica l F low W et la nd s,VFW);潮汐流湿地(T ida l F low W et land s,TFW)。
①表面流湿地与自然湿地最为接近,其水流状态是污水以较慢速度在湿地表面漫流,类似于沼泽。
这种湿地具备投资少、操作简单、运行费用低等优点,但占地大、水力负荷小、净化能力有限,湿地中的氧来源于水面扩散与植物根系传输,系统运行受气候影响大,不能充分利用填料及丰富的植物根系,夏季易孳生蚊蝇。
该类型在美国、加拿大、新西兰、瑞典等国有较多分布[4]。
②潜流湿地是目前较多采用的人工湿地类型,在潜流湿地系统中,污作者简介应俊辉(1976-),男,浙江缙云人,在读硕士,讲师,从事污水生化处理研究。
收稿日期2006-10-07水在湿地床的内部流动,一方面可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的根系及表层土和填料截流等的作用,以提高其处理效果和处理能力;另一方面由于水流在地表以下流动,具有保温性能好、处理效果受气候影响小、卫生条件较好的特点。
这种工艺利用了植物根系的输氧作用,对BOD、C OD等有机物和重金属等去除效果好,但控制相对复杂,脱N、P效果欠佳,目前在欧洲、日本应用较多。
③垂直流湿地综合了地表流湿地和潜流湿地的水流状况特点,污水从湿地表面纵向流入填料床底,床体处于不饱和状态,氧通过大气扩散与植物根传输进入湿地,硝化能力强,适于处理氨氮含量高的污水,但处理有机物能力欠佳,控制复杂,落干/淹水时间长,夏季易孽生蚊蝇。
垂直流湿地系统因其建造要求较高,至今尚未广泛使用[5]。
④潮汐流湿地是近年由伯明翰大学提出[3],在这种湿地系统中,湿地床交替地被充满水和排干,在向床内充水的过程中空气被挤出,床的基底材料逐渐被淹没。
当湿地床完全被水所饱和以后,水就全部被排出,在排水过程中新鲜的空气被带入床内。
伯明翰大学的最新研究成果表明,当水被排出湿地床,有机污染物留在基底内时是氧消耗量最大的时刻。
因此,在排水过程中进入的新鲜空气可以看作是去除污染物的氧源。
通过这种交替的进水和空气运动,氧的传速速率和消耗量大大提高,极大地提高了湿地床的处理效果。
但是,潮汐流湿地运行一段时间后,床体可能会被大量的生物所堵塞,限制了水和空气在床体内的流动,降低了处理效果。
因此,设计中增设备用床交替运行成为必要考虑,以便利用闲置期进行生物降解。
以上4种类型的湿地由于工程设计上水体流态的差异,导致了在运行、控制等方面存在着一定的差异(表1)。
2人工湿地应用于农村生活污水处理的设计原则2.1工艺简单农村地区的污水处理具有缺乏专业技术管理人员和要求运行费用低廉这2个特点,人工湿地系统最大的优势就在于其简单性。
通过预处理、曝气、回流以及其他机械方法来改善湿地性能,将在一定程度上失去湿地技术简单性的优势。
所以在工程设计中,理想的人工湿地系统是充填砾状介质、没有移动颗粒及只需要太阳能和简单的管理。
较大的湿地系统可以考虑一些辅助设备,只有针对特殊水质要求时,才值得考虑附加设置曝气池等处理工艺的复杂湿地系统。
安徽农业科学,Jou rn a l o f A n h u i A g r i.S ci.2007,35(4):1104-1105责任编辑庆瑢责任校对庆瑢表14种人工湿地类型的比较湿地类型工艺特征运行控制氧源水力负荷处理能力卫生条件①慢速表面漫流简单,受气候影响大源于水面扩散与植物根系传输较低一般夏季易孽生蚊蝇②湿地床内部流动相对复杂源于植物根传输较高对BO D 、C O D 、S S 及重金属等处理效果好少有恶臭与蚊蝇现象③湿地表面纵向流入填料床底相对复杂大气扩散与植物根传输较高适于处理氨氮含量高的污水夏季易孽生蚊蝇④交替的进水和空气流动最为复杂间隔空气留入较高处理效果好良好2.2 大系统分区 较大的人工湿地应该分区,分成几个平行的单元,这样可以利于流量分配,同时利于植物管理和植物病虫危害防治。
另外,床体的长宽比影响B OD ,TS S 和氨的去除效果,较大的长宽比较好,一般可采用4∶1。
2.3 植物选种乡土性 充分重视乡土品种的生态特性,不宜在未考虑当地生态环境条件下盲目引进外来物种。
通过对当地植物在人工湿地系统中的应用研究,了解植物对水力、营养及其他因素的物种特性,并加以充分利用来提高人工湿地的净化效率。
同时,也应关注湿地的生物多样性。
3 人工湿地污水处理系统的工艺流程人工湿地污水处理系统由预处理单元和湿地单元组成,通过合理设计可将COD 、B OD 、S S 、原生动物、金属离子和其他物质处理达到二级甚至三级水平。
预处理单元的目的主要是减少悬浮物,防止湿地填料堵塞,确保人工湿地系统的稳定性,增加湿地处理寿命,处理能力设施包括格栅、沉砂池、沉淀池、稳定塘等。
人工湿地系统工艺流程如图1[6]。
图1 人工湿地污水处理系统的工艺流程4 人工湿地技术的工程实施步骤4.1 实地调查 ①确定生活污水的排放量及水质,主要指标:水温、pH 值、浊度、TN 、TP 、氨氮、COD 、BOD 、重金属等。
②获取现场的地理、地质、水力、气象条件(包括近3年气温、降雨量、蒸发量等)等资料。
③地形勘测(如可用的土地面积和沟渠),为生活污水的沟渠收集系统设计和场地选择提供依据。
④根据相应的法规确立净化的目标。
4.2 工艺流程设计 ①依据实地调查数据资料,选择适宜的工艺系统。
②进行湿地物种挑选试验,为了考核物种对当地的生态环境的适应性及对污水的净化程度。
对所挑选的物种要进行2个试验:一是试验室模拟试验。
考察植物在特定的环境中的适应性、生存能力;分析植物对污染物的吸附能力和最佳吸附时间。
二是现场试验。
考察内容与上一环节类似,并为工程的具体实施提供基本工艺参数。
特别注意植物在当地是否有生物侵害的现象。
4.3 实际工程设计 通过“工艺流程设计”阶段验证该工艺在技术和经济上的可行性,便可开始具体的工程设计,包括沟渠收集系统设计、湿地系统主体工艺设计、工艺布局设计、生态景观设计等。
5 结语人工湿地技术在农村的应用首先要结合农村自身的特点,坚持因地制宜的原则,同时更要注重应用过程中的技术创新,让人工湿地这一人工生态系统真正融入农村自身的生态系统中,在确保生态安全的同时实现污水处理效果的最佳状态。
另外,人工湿地技术是一项新兴技术,应用中还存在不少问题,如占地问题、处理效率受限问题、孳生蚊虫问题以及对污染物的降解动力学研究问题等,只有更深入地展开试验研究,才能让这一具有生态效益、经济效益和观赏价集于一身的新技术发挥更大的作用。
参考文献[1]沈东升,贺永华,冯华军.农村生活污水地埋式无动力厌氧处理技术研究[J ].农业工程学报,2005,21(7):111-115.[2]梁继东,周启星,孙铁珩.人工湿地污水处理系统研究及性能改进分析[J].生态学杂志,2003,22(2):49-55.[3]许春华,周琪,宋乐平.人工湿地在农业面源污染控制方面的应用[J].重庆环境科学,2001,23(3):70-72.[4]刘自莲,施永生,李鹏.人工湿地在污水处理中的应用[J].云南化工,2005,23(6):61-63.[5]于少鹏,王海霞,万忠娟,等.人工湿地污水处理技术及其在我国的发展现状与前景[J].地理科学进展,2004,23(1):22-29.[6]顾传辉.人工湿地处理系统概述[J].中山大学研究生学刊:自然科学版,2001,22(2):34-40.501135卷4期 应俊辉 利用人工湿地处理农村生活污水的研究。