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摘要:人工湿地被普遍理解为一种新型、高效的废水处理工艺,特别是在脱硝化和脱磷化方面的应用逐渐受到人们的重视。本文主要论述了污水中不同形式的氮磷化合物在人工湿地的建设时,不同过程中的去除机制,以及反应的具体途径、相关反应和反应类型。控制条件、反应速度、处理能力和质量、相互协调与拮抗作用等因素对研究成果产生了直接的影响,且在此基础上,促进了农村污水处理建设中湿地污水处理工程的广泛应用,同时期待着未来的发展趋势[1]。
关键词:人工湿地;农村生活污水处理;应用及研究进展
引言:
随着新农村地区建设和城市化步伐的加快,农村污水的排放量有着显著地增加。与此同时,污水质量也变得更加复杂化,导致农村地区水污染严重,水生环境明显恶化。又由于农村的公共卫生设施无法适应开发需求,农村地区的大多数饮用水源均受到了污染,这种现象直接对农村地区农民的健康产生了威胁。因此,保护农村水生环境是发展农业生产和建设社会主义新农村的基础及工作重点。对此有关部门开始探讨污水处理的方法,于是,建立污水处理厂就成为了第一个针对污水处理这一问题探讨出的方法,随后不久,此种方法弊端逐渐显现。虽然城市污水处理技术比较完善,但对污水处理厂设立的投资及运营费用相对较高,一般来说,如果要建立一座日净水量为2万吨的污水处理厂,其投资额约为2400万元,且污水处理厂的运营还会产生大量污泥的二次产品。由此可见,在农村建立污水处理厂这一方法并不实用,但随着生态城市建设,人工湿地技术被人们发掘,因为人工湿地净水技术对水域的污水处理质量好,抗冲击性强,施工和运行成本低,氨氮的清除率高,同时可以有机地将废水处理与生态建设相结合,在废水处理的同时形成生态景观,所以这项技术逐渐被投入使用。
一、人工湿地的污水处理技术
人工湿地是人工建设的湿地,是人工控制的场地,可控制污水向人工湿地的分布,人工湿地建设的技术原理是在生态系统中合理运用了物理、化学和生物学的协调作用,进一步来完成污水的处理及净化。由于该湿地系统处于洼地中,因而其底部具有特定的纵横比和一定的地下坡度,被污染的水可以流到床体上的过滤器间隙中。在材料不同的矩阵胶片,和粒子大小比例不同的基质上,种植一些处理性能良好且具有很高生存率的植物,就能够形成独特的自然生态环境,对污水进行人工建设和控制,经过工程处理,进而形成了可控、可改良的湿地生态系统。除了提高湿地的通透度,建设中的湿地植物也可以与周围环境融为一体,与周围的各种微生物等有生命的物体形成新的生态系统或自然环境,而后通过传输氧气,形成净水能力很强的生态环境。有研究显示,从湿地上清除磷成分这一过程,主要是利用自然环境里的各植物和微生物在生态系统中不同种类的生命活动,及填埋床在物理与化学方面的协调作用完成的。由于这种系统会拥有优良的出水水质,因此可以与景观设计相结合,种植一些可供人们观赏的植物,以此来进一步改善当地的水质[2]。
二、人工湿地的污水处理技术在我国的应用及研究进展
近年来,我国坚持不懈地开展了一系列对湿地处理技术的深层次研究探讨和学习,中国科学院文学研究所的一项海南水文工程技术——复合垂直流动湿地技术,也在海南成功地投入并使用。由于其促进了湿地综合流动建设技术的应用,因此社会经济效益有了显著提升,对于污水,可以进行集中处理,根据地区条件进行分配,该系统的净水效果通常较为稳定,冬季亦不例外,且其项目建设及运营费用低,这就是该项湿地技术的一大优点和特征。
“物理-生物”复合生态结构湿地污水处理技术是一项联合污水处理工程,这一过程无需在居民区以外额外建造排水管,且其投资可以单独建设,也可以共同建设。合理利用莲花池塘的坡度和绿色区域,无论是没有占用的田地还是占用较少的田地,建设的人工湿地都可以有机地与社区绿化相结合,同时可以种植一些观赏植物,使其成为社区景观。对人工湿地净化的废水可以直接排放到环境水域,且这些经污水处理技术处理后的水,也可以作为社区造景水域补充用水,同样适用于农业地区水资源再利用,即农业灌溉。这在一些水资源短缺的地区可以说是一个非常有利于水资源循环使用的措施,当作污水处理时,在当地条件允许使用水位差的情况下,水位差也可以作为一项不增加功率、不耗能的高级选项,只需要一些定期维护处理的修理费即可。在一些乡村地区,人工湿地已经逐渐成为一种新的乡村景观,对生活污水的处理大大改善了农村环境的污染和混乱现象,提高了农村居民的生产和生活质量。因而这些新兴的污水处理技术在未来很可能会成为被广泛推广使用的新型工艺。
由于植物和微生物在人工处理中的生长和生理特点的不同,其生理活性也难免会受制于温度和季节的变化这两个因素,在很大程度上来讲,这就限制了某些地区的湿地建成运行,如一些冬季的寒冷地带。但有研究表明,一些耐低温微生物在寒冷的冬季,生物活性依然很强,仍然能够很好地分解有机物。
三、结束语
人工湿地污水处理法是我国新兴的一种生态处理方法。这种处理方法巧妙地结合并运用了物种的共生、循环利用、物质再生和生态系统中的协调职能,利用能够进行循环的污水中的污染物,充分激发资源生产潜力,防止出现污染物的再生产导致环境的二次污染这种现象,并以最大限度地利用污水处理和回收利用的优点,从废水处理和循环利用中获得最大的效益。
参考文献:
[1]陈兆雄.人工湿地技术在农村生活污水综合治理中的应用[J].低碳世界,2018,000(006):32-33.
[2]梁洁,邹渝,王怡.人工湿地技术在成都市农村分散式生活污水处理中的应用[J].科技创新导报,2019,16(01):138-140.