摘要:采用复合垂直流人工湿地处理了城镇居民生活污水,结果表明,该新型人工湿地对城市生活污水具有良好的净化作用,对NH3-N、TP、COD、BOD5、TSS、细菌总数和浊度的去除率高达80%以上,出水水质达到了国家杂用水标准。
关键词:新型人工湿地,生活污水,污水处理,美人蕉
因人工湿地处理污水的出水水质好(可达到或超过常规二级处理出水水平),且基建投资及日常运行费用分别相当于常规二级污水处理厂的1/10～1/2和1/5～1/3,同时具有环境美学价值,故被广泛用于处理城市生活污水、工农业生产废水[1～3],特别符合国际上污水处理的小型化和分散化的最新环保趋势。目前,欧洲许多国家建立了大量的芦苇床污水处理系统,应用于城镇的污水处理。宁波市镇海区某一住宅小区即采用新型人工湿地处理生活污水。
1 结构设计与运行
1.1 湿地结构
该人工湿地建于小区绿化带上,用于处理该小区311户的生活污水,湿地占地面积为1600m2。其结构与传统的垂直流湿地不同,由上池和下池两部分组成(如图1所示)。湿地底部和四周以水泥墙封闭并进行防渗处理。上池和下池均以砂和砾石为基质。砂粒径为0～5mm,砂层厚度为40cm;砾石粒径为40～70mm,砾石层厚度为10cm。
湿地底部和四周以水泥墙封闭并进行防渗处理。上池和下池均以砂和砾石为基质。砂粒径为0～5 mm ,砂层厚度为40 cm;砾石粒径为40～70 mm ,砾石层厚度为10 cm。湿地上池和下池种植美人蕉( Canna indica) 和黑麦草( Lolium multiflorum Lam) 。夏季美人蕉的根系可向下生长到底部,黑麦草的根系主要分布在0～20 cm 深处,为微生物提供了栖息场所,并发挥着向根茎周围充氧的作用以促进污染物的分解和转化。通过埋藏在上池砂层表面的布水管,生活污水均匀流入上池,向下沉降,经上池底部自流入下池底部,并向上经过下池的砂层,被位于下池砂层表面的集水管均匀收集,最后通过出水管流入集水池。这种独特的水流方式能确保流入湿地的污水基质和植物根系的充分接触,事实上,流入湿地的污水经过了两次处理,这有利于提高湿地的净化效果。居民生活污水在流入湿地以前经过滤池过滤。
1.2 湿地运行
采用全天连续式注水。设计处理水量为160m3/ d ,实际平均流入湿地的水量为123. 5 m3/ d。进水水质(平均值) 和运行条件分别如表1、2 所示。
1.3 分析测试
监测指标TN 、氨氮、TP、COD、BOD5 、SS 、浊度、色度、溶解性固体、氯化物、铁、锰、总硬度、细菌总数、DO 和pH 值等采用标准方法检测[4 ] 。
2 结果与讨论
从表1 可以看出,生活污水中COD、BOD5 、TP等指标均超过了国家污水综合排放标准。经过新型人工湿地净化处理,出水水质有了明显改善(见表3) 。COD、BOD5 等多项污染物浓度显著降低, 对NH3 - N、TP、COD、BOD5 、细菌总数、SS 和浊度的去除率高达80 %以上。这表明,以美人蕉和黑麦草构成的新型人工湿地对城市生活污水具有良好的处理效果。。
人工湿地是一种资源化、生态化的污水处理技术,它把小区绿化和污水处理结合起来,出水的各项指标均达到了国家生活杂用水水质标准。生活污水经人工湿地处理后可以回用,节约了水资源。这种小型化、分散化的污水就地处理模式不需要建设大量的污水收集管网,与传统的污水治理模式相比具有投资少、运行管理费用低等特点。而且建造人工湿地处理污水的费用可以由开发商、居民和政府共同承担,缓解了水污染日益增多与政府资金短缺之间的矛盾,减轻了政府的财政压力。这种生态化、资源化的污水治理模式目前已在浙江、宁波等地进一步推广。该人工湿地植物种类相对单调,只有美人蕉和黑麦草,将来应通过试验筛选出具有观赏价值、较高氮磷吸收潜能和抗逆性的植物种类及组合方式,以丰富本地区人工湿地的生物多样性,增加系统的稳定性。（浙江大学环境与资源学院）
