马宁
中通环境治理有限公司 北京市西城区 100050
摘要：由于资金和技术等方面的限制，农村的污水处理工作效率和成效不太理想，导致水环境遭受不同程度的污染，对居民的身体健康和正常生活产生不利影响。近年来，农村生活污水处理问题已经引起政府重视，也采取了相应措施开展污水处理工作，但在实际处理过程中仍存在一些问题，使得处理效果不甚理想。随着社会的不断进步和科技的不断发展，开始应用一种新兴的污水处理方式——人工湿地污水处理技术，此种污水处理方式能够有效促进污染物质的良性循环，对于环境二次污染有很好的预防效果。
关键词：人工湿地；农村生活污水处理；工程设计
人工湿地和传统的污水处理方式相比具有诸多优势，比如操作简单快捷、投资成本较低、出水水质的稳定性较高以及运行过程所需费用较低等，因此在农村地区的生活污水处理工作中得到普遍应用[1]。人工湿地的重要组成部分是填料，能够让微生物附着在上面，此外还拥有吸附和离子交换等净化功能。科学合理的应用人工湿地处理方式可以实现污水处理和生态景观建设有机结合的目的，不仅可以发挥污水处理的作用，而且还能对自然环境进行美化，从而促进了环境效益和经济效益的有效提升。
1、工程概况
某生活污水处理工程属农村环境连片整治工程，在此项工程中对绿化工作十分重视，重点突出人和环境之间的和谐发展理念。由于此地区水资源比较匮乏，为实现节约用水的目的，经过处理之后的水资源还要进行二次利用。与城市污水不同的是，有机物是此地区生活污水的主要污染物，N、P含量不高，水体中没有重金属等有毒物质。时间段不同，水质也会呈现出一定差别。本工程建设规模处理建设处理规模为100m3/d，采用以人工湿地——稳定塘为主体处理工艺的农村生活污水处理工程，出水水质满足地方标准《农村生活污水处理设施水污染排放标准》的一级标准。
2、工程设计
2.1 进、出水质设计
洗衣用水、厨房用水和淋浴用水是农村生活污水的主要内容，污水中的物质成分会随着居民生活条件和生活习惯的改变而变化，而且污水管网建设水平和雨污分流情况等还会对污水产生一定影响。此地区的生活污水具有以下几种明显特点：（1）不具备较高的污染负荷，这是因为农村地区大多使用的是旱厕。（2）生活污水中有机物含量较高，磷元素和氮元素含量较低。（3）本地区居民的生活作息规律正常，所以污水排放时间和数量也具有一定规律性，早晨和晚上排水量较大。
2.2 污水处理工艺流程
在选择污水处理工艺之前，对国内农村污水处理工作的实际情况进行了分析，并以此为基础结合本地区的自然气候条件和经济发展情况，最终确定采取人工格栅－隔油池－1#表流人工湿地－潜流人工湿地－2#表流人工湿地处理工艺。
2.3 主要构筑物工艺设计
（1）格栅渠，采用的是砖混结构形式，长度为2.2米，宽度为0.4米，高度为1.4米，设置人工粗格栅一套，栅宽0.4米，栅条之间的距离为26毫米，利用不锈钢材料制作而成。另外还有细格栅一套，栅宽0.4米。栅条之间的距离为4毫米，同样是不锈钢材料制成，其作用是将污水中的漂浮物截住[2]。
（2）隔油池，采用的是钢混结构形式，长度为2.6米，宽度为1.2米，高度为2.4米，有效容积为4立方米，它的具体作用是将废水中的油性物质去除，从而使人工湿地的处理负荷有效降低。
（3）1#表流人工湿地，采用的是框架结构形式，单格结构尺寸为25.6米×7.0米×1.2米，湿地总体面积为823.5平方米，水深在0.4~0.6米之间，表面COD负荷8.86g/（㎡·ｄ），表面水力负荷为0.15m3/（㎡·ｈ），有效水力停留时间为3.24d。
池内基质填料设置体积为110m3；活性钙70m3；共有43个生态石笼，长宽高分别为3米、0.8米、0.7米；并在池底和池壁部位铺设了防渗土工布；设置一座配水渠座，采取框架结构形式，结构尺寸40米×0.7米×0.9米。
（4）垂直替流人工湿地，采用框架结构形式，分为四个小格，单格结构的长度为8.0米，宽度为7.0米，高度为1.3米，总面积为276平方米，基质层高度为1.2米，表面COD负荷为20.24g/（㎡·ｄ），表面水力负荷为0.46m3/（㎡·ｈ），水力停留时间1.35d，池内基质填料设置体积为234m3；沸石84m3，并设置上下两层布水系统、配水渠和收水渠。垂直潜流人工湿地设计种植挺水植物芦苇、菖蒲、香蒲。在垂直潜流人工湿地每一个单元中的植物配置有所差别，以周边环境为依据合理安排植物种类。芦苇、菖蒲、香蒲等植物具有较高的净污能力，所以得到有效应用。在人工湿地中设置可旋转弯管和阀门作为进水方式，以此来控制进水量和水头。出水采用多个阀门组合的形式，对高水位出水、中水位出水和低水位出水进行分别控制。
（5）2#表流人工湿地，采用的是框架结构形式，单格结构尺寸为9.0米×10.0米×1.3米，湿地总体面积为232平方米，水深在0.3~0.5米之间，表面COD负荷7.45g/（㎡·ｄ），表面水力负荷为0.32m3/（㎡·ｈ），有效水力停留时间为0.80d[3]。池内基质填料设置体积为42m3；共有18个生态石笼，长宽高分别为2米、0.6米、0.6米；并在池底和池壁部位铺设了防渗土工布；设置一座收水渠，采取砖混结构形式，结构尺寸为25米×0.6米×0.8米。
3、运行和管理分析
3.1 表流人工湿地
表流人工湿采用的植物种植方式是挺水植物与沉水植物交替，挺水植物主要有芦苇、香蒲、菖蒲和纸莎草等。沉水植物主要有狐尾藻、金鱼藻和苦草等。需要将挺水植物放在沉水植物和表流人工湿地的出水口中间，以此形成间隔，避免出现垂直流人工湿地被沉水植物堵塞的情况。
3.2 垂直潜流人工湿地
垂直潜流人工湿地基质层总高度为1.2米，按照基质级配和高度依次填充。基质层需要完全浸入到水中，并选择合适的深度种植芦苇，芦苇高度应控制在40~50厘米之间，严格控制每一株芦苇之间的距离；按照设计流量运行一段时间后，可以把水位降低到填料表 层下16厘米的位置，目的是促进植物根系向更深处发展。另外，还要在不同的季节，通过调节出水管不同高度的阀门，对湿地内部的运行水位进行合理控制。
3.3 湿地植物的管理
湿地植物的管理可以从以下几个方面进行：（1）在人工湿地的运行过程中，应注重对水面落叶和其他杂物的清理，避免水质被腐烂的落叶所影响。（2）做好病虫害防治工作，尽量使用无毒无害的杀虫剂来清除植物害虫，最大程度保证水质不受到破坏。（3）还应做好植物的保温工作，当进入冬季气温较低时，可以采取芦苇密植的方式进行保温。
3.4 运行效果分析
在本工程正常运行过程中，对出水水质开展了监测工作，根据监测结果分析，出水各项指标完全符合地方标准《农村生活污水处理设施水污染排放标准》中的一级标准，同时还对经济效益进行了分析，结果表明总体施工成本和后续的运行维护成本较低，具有较高的经济效益。
结语
工程实践表明，在农村生活污水的处理工作中应用人工湿地处理工艺，可以收获良好的污水处理效果，出水水质能够满足相关要求标准，并且具有投资少、出 水 水 质稳定、具有景观效果 等 优 点，同时减少了农村生态环境的污染。
参考文献：
[1]刘剑,周听昌,普海清,等.结合AAO工艺的微动力技术处理农村生活污水工程设计实例[J].工业用水与废水,2019,50(4):81-83,87.
[2]李奕,王宗丽,宋墩福.垂直流人工湿地处理农村生活污水性能研究[J].哈尔滨商业大学学报（自然科学版）,2020,36(1):33-37.
[3]陈昢圳,郑向群,华进城.不同污染负荷对废砖垂直流人工湿地处理农村生活污水的影响[J].生态环境学报,2019,(8):189-196.