在实际应用中,造成人工湿地处理农村生活污水中存在的一些问题的原因是比较复杂的,在这里,我们仅进行简单地概括,以便大家对此有些了解。主要有以下几个方面:
1. 人工湿地建设与设计不合理引起的问题及解决办法:
(1)建设与设计不合理,后期处理效果差
虽然农村污水成分比较简单,主要污染物质为可生物降解的油渍及农药化肥中残留有机污染物,氮、磷,还有粪便中所含有的病原体,但这并不意味着农村污水的处理就可以随意。农村污水中的悬浮物、垃圾等也影响污水处理效果。在已应用的人工湿地中,很多农村在建设与设计人工湿地之前,未进行实地考察,盲目地采取了人工湿地设计。对基质的选择,农村污水特点,所栽种的净化植物未进行科学的筛选,盲目的选用。从而使得最终人工湿地处理污水效果不好,处理也出现各种问题,所在栽种的植物可能成为外来物种,破坏当地生态系统,所选基质不是就近取材,导致建设成本升高。一般而言,对于污染物质比较简单的污水,可以建立表面流人工湿地。污水成分较为复杂的,则可以考虑垂直潜流人工湿地或者复合型人工湿地,也可以考虑将人工湿地系统与其他工艺相结合,当然后面这些工艺组合,相应的成本也高些。
(2)易堵塞,滋生蚊虫;地下渗透,污染地下水
不是所有的生活污水可以直接排入到人工湿地。农村生活污水在进入湿地前,根据不同的水质,也需要设置预处理,例如,餐厨废水就需要进行隔油处理,悬浮物高污水需要进行沉淀否则容易造成堵塞问题。目前建有的人工湿地系统中就不乏这样的问题:由于前期设计的不合理,污水未进行预处理工艺,没有验证基质材料的适用性,考虑湿地构造设计,水力负荷等因素,使得污水中大量悬浮颗粒物、浮游藻类、固体废物、油渍等累积在湿地处理系统,从而导致堵塞问题。有研究表明,从上至下依次为粗砂层―细石砾层―粗炉渣层―粗石灰石层组成的基质试验组效果最好,因为粗炉渣呈蜂窝状结构,比表面积大,基质内孔隙率高,有利于植物根系、微生物的生长和生物膜形成,提高有机物的降解能力,减轻湿地的堵塞,也减轻了蚊虫滋生问题。有的人工湿地系统堵塞后,或因为前期设计的问题,材料选用不恰当,导致污水进入人工湿地,长期滞留,水力负荷过大,最终渗透下层材料,污染地下水。
(3)南北差异较大,北方冬天处理效果差
在我国南方地区,一年四季气温比较高,人工湿地在冬季仍可以正常运行,但在我国北方地区,气温可下降到零下摄氏度,人工湿地所种植的净化植物,基质中的微生物,均受到天气的影响,处理污染物质的能力减弱从而使得污水处理效果不佳,因而必须采取保温措施或采取其他预防措施,才能保证处理效果。并且,北方冬天,大量植物有机物在湿地腐败,也易造成二次污染。因此在建设之初,人工湿地植物应尽量选择适宜北方地区生长的多年生水生、湿生植物,例如芦苇、薄荷、香蒲、水芹、藨草等,它们都能自然越冬。另外,有研究表明在湿地床上铺设了 0.5 m 厚的木屑稻壳层作为保温层,在保温层上部铺有塑料薄膜,使湿地在冬季最低气温-15℃的环境下仍能维持在7℃以上,保证了系统的稳定运行及较好的处理效果。
2. 后期缺乏专业人士进行必要的管理与维护:
虽然人工湿地建成之后的管理与运行相对简单,但也不可忽视。农村人工湿地的建设普遍存在重建设、轻管理的现象。大部分污水处理设施均由政府相关部门建设后交由当地村委会运行管理,由于农村村委会人力资源缺乏,后期管理形不足,或形同虚设。一般而言,人工湿地处理系统的后期管理包括重新种植及补种湿地植物,去除系统中的杂草及清理沉积物,清除预处理中的固体废物、油渍等,收割和处置湿地植物,控制进入湿地系统的水位,定期更换基质填料(这类似于更换自来水净化装置中的滤芯)等。然而,由于缺乏专业的技术管理人员,日常管理仅限于对污水处理设施内杂草的去除,老旧植物的收割,以及防止外界对设施的损坏等,有的甚至没有。而关于污水处理设施方面的技术管理,基本没有,从而人工湿地污水处理系统内部及管网堵塞严重,污水处理效果随着时间的增加而降低。
以上就是今天所讨论的关于人工湿地处理农村生活污水方面存在的问题、原因,及其可能的解决办法。以上主要是从技术层面,稍微讲了些解决办法。但实际上,关于如何专业设计及建设人工湿地,如何有效地进行后期管理与长期维护等,还需要我们进行下一步的探讨,敬请关注。
本文转自微信公众号“ 曙光环保 ”