工地生活污水处理范文

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.036

1 引言

随着经济的快速发展，水体富营养化的现象也愈发严重，如巢湖、太湖和滇池。氮、磷元素是引起水体富营养化的两个重要因子，许多国家对其排放浓度都有着严格限制。我国国家环境保护部要求城镇污水处理厂出水排入重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，必须严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准[1]。

为了生活污水处理氮和磷的达标排放，各地加速城镇污水处理厂建设或升级改造的步伐，应用最广泛的是厌氧/缺氧/好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，A2O）工艺。该工艺的主要优点是：（1）可在常规活性污泥法的基础上改造而成，改造简便易行；（2）抗冲击负荷能力较强；（3）在碳充足的情况下，出水水质较好。然而，长期以来，我国城镇生活污水C/N比较低，有高达65%以上的污水处理厂存在碳源不足的现象，近43%的污水处理厂的进水C/N小于3，污水中碳源已不能满足微生物脱氮除磷的需要。因此，采用A2O工艺处理生活污水时，通常存在这一突出问题：反硝化脱氮和除磷微生物对碳源的竞争，由于城市污水的碳源普遍偏低，难以满足脱氮除磷的需求，因此处理后的污水氮和磷难以达到排放标准。此外，这一个工作还存在如下缺点：不同污泥龄（SolidsRetentionTime，SRT）微生物共存对氮和磷去除的不利影响，聚磷菌的世代时间较短，在SRT较短的条件下可正常生长，并可获得较高的除磷效率，而硝化细菌属于自养型专性好氧细菌，它的生长速度缓慢，世代时间较长，在SRT较长的条件下方可获得较佳的脱氮效率，因此，硝化细菌和聚磷菌的SRT不同也导致生活污水的脱氮除磷效率低下[2-3]。

为保证氮、磷达标排放，通常采用外加碳源等措施来提高脱氮除磷效果，增加了污水处理成本和能源的消耗。因此，开发适应低C/N比污水高效率低能耗的脱氮除磷技术对促进污水处理事业的发展、改善水环境质量具有重大意义。

该工艺可缓解传统脱氮除磷工艺的三个突出矛盾：（1）碳源不足：厌氧释磷和反硝化脱氮对碳源的竞争；（2）泥龄矛盾：硝化菌代谢周期长，而异养菌和聚磷菌代谢周期短；（3）硝化菌和异氧菌对氧的竞争，只有当有机物降解完全时硝化菌才能成为优势种群。尽管该工艺处理低C/N比生活污水时取得了很好的效果，然而该工艺需要构筑物多（厌氧池1个、好氧硝化池1个，缺氧池1个，后置曝气池1个，沉淀池3个），运行耗能大，难以真正地应用到实际污水处理之中。迄今为止能低能耗、高效率处理低C/N比生活污水仍然是一个难以解决的技术问题。

2 工艺介绍

如图1所示，（1）生活污水进入厌氧池；（2）厌氧池泥水混合液进入沉淀池；（3）沉淀池上清液自流至好氧生物膜硝化池，同时进行曝气提供溶解氧DissolvedOxygen，DO），沉淀污泥超越至缺氧池（4）缺氧池泥水混合液进入沉淀池；（5）沉淀池上清液排放，沉淀污泥回流至厌氧池。

工艺要点为：采用活性污泥和生物膜组合的形式，将硝化细菌和除磷微生物独立开来，充分发挥各自的特点；利用好氧生物膜硝化池代替活性污泥法，省去了一个沉淀池和一套污泥回流系统，节约了建造成本；在运行过程中只需要2个污泥回流泵，大大降低了能耗。

3 应用案例介绍

采用实验室配置的模拟生活污水使用该新工艺进行处理：进水COD浓度200mg/L、出水16mg/L；进水TN浓度45mg/L、出水7mg/L；进水NH4+-N浓度41mg/L、出水4.3mg/L；磷进水浓度8mg/L、出水0.35mg/L，满足国家《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准。

4 小结

（1）采用反硝化同步脱氮除磷技术，成功解决了厌氧释磷和反硝化脱氮对碳源的竞争矛盾；采用活性污泥和生物膜组合的形式，成功解决了硝化细菌和聚磷菌SRT的矛盾；利用好氧生物膜硝化池代替活性污泥法，省去了一个沉淀池和一套污泥回流系y，节约了建造成本；整个工艺，在运行过程中只需要2个污泥回流泵，大大降低了能耗，此外操作简便。

（2）本工艺具有污水处理效果好、不需要外加碳源、3、能量消耗低，水处理成本低、工艺建造成本低，操作方法简便的优点。

参考文献：

[1]邹海明，吕锡武，李婷.反硝化除磷-诱导结晶磷回收工艺试验[J].华中科技大学学报（自然科学版），2014，42（04）：127-132.

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Abstract: With reference to zhejiang tonglu success, based on the experience of JiAnXian in multiple administrative villages in the rural sewage treatment of pilot projects. The county rural sewage treatment mainly take artificial wetland processing model, that is, 10 to 20 families to build a set of peasant household sewage treatment facilities, sewage after collecting precipitation-anaerobic-such as artificial wetland process for processing. Monitoring the results show the system of COD, ammonia nitrogen removal ability, the water pollution index are the standard, show that the system is a kind of suitable for rural sewage treatment system, suitable for the local rural application.

Key Words: rural sewage; artificial wetland; processing; engineering example

中图分类号：G812.42 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

吉安县广大农村地区由于经济基础薄弱、资金来源少、居民居住分散等原因，普遍缺少排污设施规划，缺乏专门的污水收集处理设施。该县农村生活污水绝大多数通过自建水沟排放到小溪或河流，污水处理率基本为零，水环境污染情况较为严重。考虑到当地农村缺少污水技术和管理人员及运营资金，因此需要一种简便的污水处理技术，即要满足“三不”（基本不需要人管理、基本不需要人维修、基本不需要运行费用）、出水能够达标稳定。

吉安县根据实际情况，结合自然、经济条件，因地制宜，以少数基础条件较好的农村进行试点建设农村污水处理设施，本文以吉安县某行政村生活污水人工湿地处理工程为例进行介绍。

2 人工湿地简介

2.1 人工湿地概述

人工湿地是模拟天然湿地的人工生态处理系统，利用人为手段设置的具有湿地性质和功能的系统。较天然湿地，人工湿地有更高的处理效率，又因其可灵活选择场地、建设和运行费用低、有一定的生态效益而受到重视，国外许多地区都建有用人工湿地处理污水的示范工程。[1]

人工湿地污水处理系统是人工建造、监督和控制的，在一定长宽比及地面坡度的洼地上由土壤、沙、石和煤渣等混合成的填料床和在床体上种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长期长、美观的植物，如芦苇、香蒲、水葱等及在水中、填料中生存的动物、微生物所组成的生态系统，污水流经床体表面和床体填料缝隙时，通过水体、基质、水生植物、微生物等之间一系列复杂的物理、化学和生化反应，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等作用实现对水中污染物的去除。[2-3]

3 工程实例

本工程位于吉安县横江镇某一行政村，有居民96户，共计364人，农村生活污水经化粪池预处理后由管道收集。工程总投资35万元，于2010年12月底竣工，出水能达到相关排放标准。

3.1 设计水量及水质

本人工湿地处理系统按人均每天产生活污水180L计，则每天产生污水量为66吨。其中要分建四套处理系统，1#人工湿地系统为36人，每天处理污水6.5吨；2#人工湿地系统为88人，每天处理污水16吨；3#人工湿地系统为104人，每天处理污水19吨；4#人工湿地系统为136人，每天处理污水24.5吨。

农村生活污水含有机物质、氮磷营养物质、悬浮物等，主要进水指标为：COD 250～400mg/L，NH3-N 40～60mg/L，TP 2.5～5mg/L，SS 120～150 mg/L。

该村污水经处理后用于水作物灌溉，出水执行《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中水作物灌溉标准，CODCr≤150 mg/L；BOD5≤60 mg/L；SS≤80mg/L。

3.2 工艺流程简介

图1 农村人工湿地污水处理工艺流程图

该村的生活污水经收集后，自流入污水处理站。污水首先进入沉砂池，沉砂池主要作用是去除污水中大颗粒悬浮物、砂粒、飘浮杂物等，避免阻塞管道。预处理后的污水进入厌氧池，在水解作用下，悬浮状态或胶体状态的有机物质转化为溶解性有机物。经厌氧水解处理后，污水进入人工湿地，采用表面流人工湿地，利用水生植物的生长，吸收氮磷，在一系列的过滤、吸附、沉淀、微生物降解作用下，污水中的污染物被有效去除，污水得到净化。出水排入农业灌溉渠，用于水作物浇灌。

3.3 工艺设计

3.3.1 沉砂池

1#沉砂池(L×B×H=2.3m×1.6m×1.0m)，有效容积V =2.9 m3，停留时间: HRT = 10.9h

2#沉砂池(L×B×H=4.0m×1.9m×1.0m)，有效容积V =6.08 m3，停留时间: HRT =9.1h

3#沉砂池(L×B×H= 4.5m×2.0m×1.0m)，有效容积V =7.2 m3，停留时间: HRT = 9.1 h

4#沉砂池(L×B×H= 5.0m×2.4m×1.0m)，有效容积V =9.6m3，停留时间: HRT =9.4h

3.3.2 厌氧池

1#厌氧池(L×B×H=2.6m×1.6m×1.0m)，有效容积V =3.3m3，停留时间: HRT = 12.3h

2#厌氧池(L×B×H=4.0m×2.5m×1.0m)，有效容积V =8m3，停留时间: HRT =12.0h

3#厌氧池(L×B×H= 4.5m×2.6m×1.0m)，有效容积V =9.36m3，停留时间: HRT=11.8h

4#厌氧池(L×B×H= 5.0m×3.0m×1.0m)，有效容积V =12m3，停留时间: HRT =11.8h

3.3.3 人工湿地

1#人工湿地(L×B×H=3.6m×4.9m×1.0m，均分三格)，有效容积V =14.1m3，停留时间: HRT = 17.4h

2#人工湿地(L×B×H=6.6m×4.0m×1.0m，均分三格)，有效容积V =21.1m3，停留时间: HRT =10.6h

3#人工湿地(L×B×H= 7.2m×4.5m×1.0m，均分三格)，有效容积V =25.92m3，停留时间: HRT =10.9h

4#人工湿地(L×B×H= 8.1m×5.0m×1.0m，均分三格)，有效容积V =32.4m3，停留时间: HRT =10.6h

4 处理效果及运行费用分析

该村人工湿地处理系统于2010年9月开始施工建设，2010年12月竣工建设单位于2011年3月向当地环保部门提出环保验收，监测报告显示各项污染物指标都能达标。

COD主要进出水浓度及去除率：1#进水平均浓度320.21 mg/L，出水平均浓度60.72 mg/L，平均去除率81.04%；2#进水平均浓度248.93 mg/L出水平均浓度54.74mg/L平均去除率78.01%；3#进水平均浓度189.75 mg/L出水平均浓度43.06 mg/L平均去除率77.31%；4#进水平均浓298.57 mg/L 57.43出水平均浓度57.43mg/L，平均去除率80.76%

氨氮主要进出水浓度及去除率：1#进水平均浓度53.27mg/L，出水平均浓度8.17mg/L，平均去除率84.66%；2#进水平均浓度44.73mg/L，进水平均浓度7.45 mg/L，平均去除率83.34%；3#进水平均浓度57.25 mg/L，进水平均浓度9.01 mg/L，平均去除率84.26 %；4#进水平均浓度58.57 mg/L，进水平均浓度10.47 mg/L，平均去除率82.12%。

此人工湿地处理系统已正常运行一年，污水处理系统不产生电耗；植物维护管理主要是要对人工湿地的植物进行收割和保护，植物维护管理费用为1000元，日维护费用2.73元/d；每年清运污泥费为800元，日处理费用2.19 元/d；则单位污水处理运行费用为0.07元/m3。

5 结语

采用沉砂池+厌氧池+人工湿地系统处理农村生活污水，工程实际运行结果表明该系统COD、NH3-N去除率分别在77.31～81.04 %、82.12～84.66%之间，出水水质稳定，达到了《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中水作物灌溉标准。

该县试点农村污水处理采用该人工湿地系统，具有操作简单、经济有效等优点，满足民农村生活污水处理的需要，适合农村地区资金短缺和技术空白的不利状况，该人工湿地处理系统的建设和运行为当地农村生活污水工程治理提供了宝贵经验。

参考文献

[1] 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.

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本工程设计处理水量为70.0m3/d，进水水质根据实测数据以及生活污水常规检测标准确定，出水水质按照我国现行《污水综合排放标准》一级标准进行控制。

为满足本区域农村生活污水的处理效果，要求建设小型垂直流人工湿地处理系统。本区整个污水处理工艺占地面积为0.15hm2，整体工艺流程概括为：农村生活污水在经过化粪池处理以后进入污水收集管网内部，参与到污水处理系统反应过程当中。污水处理期间，首先进入格栅池，在此环节中去除大量的悬浮物以及漂浮物杂质。然后进入调节池当中，对污水水质与水量进行合理调控，出水在经过沉淀池处理后进一步去除污水中的颗粒沉淀物。经过以上反应后流入垂直流人工湿地处理系统当中进行处理，出水妥善消毒后可满足外排标准。

2 小型垂直流人工湿地系统建设要点分析

结合我国在生活污水处理领域的现状来看，人工湿地系统的主要构成基质包括以下几个方面：其一为碎石，其二为土壤，其三为粗砂，其四为砂粒，其五为煤渣，其六为多孔介质，其七为工业废气物，其八为硅灰石。结合区域内生活污水的具体特性，对基质构成进行灵活选择，能够使本区域内的植物以及微生物生长提供必要的营养物质以及表面依附载体。同时，从人工湿地系统的角度上来说，在流经污水期间，基质可以对污水中存在的各种污染物进行吸收、吸附、沉积、以及过滤处理，以达到良好的处理效果。对于本工程中所构建的小型垂直流人工湿地处理系统而言，对应的建设要点包括以下几个方面：

①床体结构建设要点：本区域内所建设的小型垂直流人工湿地系统总长度为43.2m，总宽度为23.8m，建设总面积为1028.0m2。床体结构设置方案为：2*独立床体，以并列方式构成，每个单元独立面积为514.0m2。系统中床体结构最底层为排水层，排水层结构厚度为0.2m，使用原材料为砾石（砾石粒径取值以30.0mm作为控制标准，均匀铺设基础之上形成），砾石以上为粗砂层（粗砂层粒径取值以20.0mm作为控制标准，铺设厚度为1.0m），粗砂层以上为细砂层（细砂层厚度取值以20.0mm作为控制标准，铺设厚度为1.0m）。处于对冬季低温下基层保温因素的考量，细砂层以上铺设0.3m厚度的草炭土。保温层上方铺设厚度为0.2m的营养土，覆盖植被为芦苇，芦苇植株密度控制为每平方米20株标准。

②布水方式建设要点：对于垂直性人工湿地处理系统而言，所流入的生活污水经过使地表面纵向流入填料底部，由此导致人工湿地系统床体处于不饱和状态下，氧分会通过大气扩散或者是植物传输的途径进入人工湿地处理系统内部。整个系统的硝化能力明显优于一般意义上的水平潜流湿地系统，因而对于氮含量较高的农村生活污水而言，具有相当确切的适应性优势。

在建设小型垂直流人工湿地处理系统期间，处于对冬季低温保温要求的考量，在布水方式上选择采用穿孔管布水系统，设置上下两层布水管，第一层布水管位于保温层下方，使用阀门进行控制，第二层布水管则位于保温层上方，每层布水管网独立运行。在冬季低温状态下，特别是霜冻期间，阀门控制下使用保温层下方布水管网，而在环境温度正常的情况下，则可以依赖于阀门控制实现对上层布水管网的应用。

③保温措施建设要点：对于农村小型垂直流人工湿地处理系统而言，在冬季寒冷地区应当采取的保温防护措施为：空气层覆盖人工湿地处理系统，但这一措施下的保温效果不够理想，且区域性保温性能有一定的失衡问题。而有关工程实践中指出：选择草炭土，即经过碳化处理的芦苇屑，将其作用于保温层施工，按照0.2m的单位厚度进行铺设，能够使保温效果达到理想状态。在本文所研究的小型垂直流人工湿地处理系统当中，在砂层基础之上，铺设经过碳化处理的草炭灰，铺设厚度为0.3m。同时，在低温状态下，为了进一步强化整个系统的保温效果，在对表面湿地作物进行收割以后，使用芦苇秸秆覆盖人工湿地处理系统表面，以确保保温效果达到均衡理想的状态。

④防渗措施建设要点：对于人工湿地处理系统而言，在其对生活污水进行处理的过程当中，最主要的目标在于避免处理中的生活污水对地下水造成污染或其他的不良影响。从这一角度上来说，还需要在构建小型垂直流人工处理系统期间，重视对地下区域的防渗设计工作。为了确保防渗设计的效果可靠，要求将对防渗材料的选择作为重点关注对象。具体的防渗措施为：第一，在人工湿地处理系统基础平整环节作业实施期间，尽量减少基层平整对原土层产生的扰动与影响；第二，人工湿地周边与底部作为防渗处理工作，使用复合土工膜作为湿地防渗膜，防渗膜厚度为1.0mm，同时，需要在防渗膜上、下部区域分别敷设细河沙，铺设厚度为50.0mm，以达到保护防渗材料以及防渗层性能稳定的重要目的。

3 农村生活污水处理效果分析

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近些年来，环境污染、资源枯竭已经成为了世界性的难题。而水污染的问题对于人们生活的影响最为严重，因此，对于日常生活污水的处理问题也得到了更多的关注。常用的污水处理方法有很多，例如混凝、过滤、离子交换、反渗透等。而利用人工湿地来处理日常生活污水的方法，凭借其价格低廉、操作简便以及美化环境等优点受到各界的青睐。

1 生活污水的特点及危害

1.1 生活污水的特点

对于生活污水的定义是：人类在生活中产生并且排放出的携带着有机物、病原体、无机盐等物质的受到污染的水，生活污水是当今我国水体主要的污染源之一[1]。生活污水的主要组成部分是由粪便以及生活中的洗涤污水。生活污水中的有机物包括糖类、脂肪和蛋白质等[2]，而无机盐包括硫酸盐、磷酸盐及钠、钙、镁等。总体来说，生活污水的特点是氮、硫、磷含量高，在厌氧细菌的作用下容易生恶臭物质，对人的生活环境造成污染和影响。

1.2 生活污水的危害

生活污水不仅仅会影响人们的生活环境，更主要的是还会给人的健康带来影响和危害。主要是来病原物污染，病原微生物数量大、分布广、在水中的繁殖速度快并且很难消灭掉，一旦这些病原微生物进入人体，就会引发各种疾病，在传统的生活污水处理中，想要把这些病原微生物彻底消灭是非常困难的；其次，有机物的污染也是生活污水中较为严重的一种污染，有机物在微生物的作用下进行分解过程，这个过程要耗氧，而在缺氧的条件下污染物会发愁、腐败，形成污染，因此有机物越多水质就会越差；另外，生活污水中还存着富营养化污染、恶臭污染、酸碱盐污染、地下水硬度升高、有毒物质污染等等危害。

2 人工湿地系统的结构特点及反应机理

2.1 人工湿地系统的结构特点

人工湿地系统的结构较为简单，具体如下：在一定面积的洼地中，按照一定的坡度来进行填充，填充材料包括石子、土壤等。当填料部分完成以后，在表面种植一些水生植物，对这些植物的要求为成活率较高、具备一定的处理性能并且生长周期较长，除此之外，对于生活环境的美化作用以及植物的经济价值也是考虑的因素。以上的填料以及植物共同形成一个人工的湿地生态系统。

而人工湿地系统的特点主要为以下几方面：首先是效率高，在同等的污水处理系统中，人工湿地属于效率较高的一种；然后是投资低，不仅仅是前期的投入费用少，包括后期的维护费用以及人员对该系统的技术支持所需费用都较低；其次是运行管理简单，人工湿地系统本身就形成了一个小的生态系统，可以说是个“全自动”的污水处理装置，因此在运行维护方面的管理是相对来说较为简单的。

2.2 人工湿地处理污水的机理

人工湿地处理生活污水主要是利用了这种系统独特的基质、微生物、植物共同形成的人工生态系统[4]。处理生活污水的过程是一个十分复杂的过程，其中所涉及的过程涵盖了过滤、吸附、沉淀、离子交换以及微生物分解等过程。人工湿地处理法是一种十分高效的净化方法，同时，污水中的物质对于植物来说是营养物质，起到了资源最优化的效果，在处理污水的同时促进植物的生长，可以带来一定的经济效益，是环保和能源循环的结合。

对于生活污水中的不可溶的有机物，可以通过截留的方法进行处理，将这些有机物作为营养物质供给植物，促进植物的生长；对于污水中氮的去除，可以通过利用湿地系统中微生物的氨化、硝化、反硝化几种作用来完成；而污水中的磷则利用了植物的吸收以及微生物的积累来共同完成处理过程；另外，利用湿地系统中的微生物还能够分解或是吸收硫；通过湿地系统的流动过程产生的吸附、过滤等作用还能够去除生活污水中的重金属[2]。

3 人工湿地处理生活污水的现状及发展趋势

人工湿地系统的应用在我国发展非常快，主要是由于其处理对象范围比较广。在这种人工湿地系统刚被研究出来的时候，我国主要是利用人工湿地来处理二级污水处理长的出水以及普通的城市生活污水，但现在这种先进的技术经历了一次次的改进和开发已经逐步被应用到各个方面，包括对于农、牧业污水的净化以及公路径流等污水的处理[4]。

3.1 发展现状

但由于这种污水处理方法存在许多制约因素，因此，也很难被完全普及。在我国的一些较为落后的城市，由于技术水平的制约，人工湿地系统的搭建存在着一定的难度，还有一些城市即便已经搭建成了人工湿地系统，但由于技术水平的限制，其处理效果并不理想，资源的利用方面也没有达到最优化的效果。另外，鉴于人工湿地系统占地面积非常大，在一些土地资源紧张的城市来说，人工湿地系统的搭建还是存在着很多困难的。不过，我国对于人工湿地系统处理生活废水的应用，具备得天独厚的优势，主要是我国大部分城市都是温带或亚寒带气候[3]，这种气候可以说对于湿地中微生物的活性以及微生物的繁殖是十分有利的。

3.2 发展趋势

人工湿地系统的价值不仅仅在于环保，其潜在的价值还有经济、社会等方面的效益。这主要是由于经过人工湿地系统处理的污水，其出水质量非常高，这种处理后的水不仅对环境是无害的，并且可以应用在土地灌溉、渔业养殖等等，同时也可以用来灌注游泳池、修建水上乐园等等。而湿地表面可以种植一些具有经济效益的植物，利用生活污水中丰富的有机物来给植物提供全方面的营养，为人们带来经济效益。同时，对山沟、洼地的改造，可以很大程度上改善当地的生态环境以及当地居民的生活环境，这种人工建造的生态系统还能够为野生的动物提供一个栖息场所，一旦形成了特有的景观，可以带动当地旅游业的发展。

4 结束语

利用人工湿地来处理生活污水作为一种类天然的、高效的节能型污水处理技术，在近些年来引起了业内的广泛关注，并且在生活污水处理的过程中发挥着越来越重要的作用。通过对于人工湿地系统的改良或者进一步强化，可以有效地提高其对于生活污水的处理效率。在接下来的研究中，人工湿地的除磷能力和潜力将会成为各界学者以及政府相关部门、污水处理行业下一步关注的重点。

参考文献

[1]范迪，王娟，迟宏.人工湿地在污水处理中的应用及评述[A].中国环境科学学会.2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集（上卷）[C].中国环境科学学会，2007（4）.

[2]王殿辉，李壮丽，李金梅.人工湿地技术在村镇生活污水处理中的应用[A].中国环境科学学会.2013中国环境科学学会学术年会论文集（第五卷）[C].中国环境科学学会，2013（4）.

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随着人们生活水平的提高，近年来，农村经济生活普遍得到了一定的改善，各个家庭的生活条件也有了很大的提升，然而农村自然生活环境却并不如从前。究其原因，主要有如下三点：（1）农村土地的耕种收割等逐步向半自动化或自动化转变，除草、杀虫等农药和化肥等也普遍大量使用，很多人直接在农村河流中排放农药残渣、化肥等；（2）农村经济落后，人们的环保意识较差，且没有一定的监督手段管理农村的环境保护；（3）农村经济和基础设施比较落后，没有有效的污水收集系统，使得目前的污水很大一部分是在村内以沟渠、地表径流的形式排至附近水体。

针对这些问题，人工湿地技术作为一种具有运行费用较低、处理效果好、投资少、运行维护简便等优点的技术，在农村污水治理中表现出了很好的适用性。下文将结合农村污水的特点以及人工湿地的去污机理详细分析人工湿地技术在农村生活污水中的应用。

2 农村生活污水的特点及处理技术

2.1 农村生活污水的特点

城乡一体化建设近几年才开始启动，所以我国很大比例农村的生活污水收集的基础设施还比较匮乏，而且由于每个地区的经济水平和生活习惯的不相同，生活污水处理也有较大差异。目前农村常见的污水排放现象有：一部分厨房污水和洗浴污水直接排放到房子附近的阴沟，居住在河边、湖边、池塘的居民则是直接排放到河流、湖泊、池塘。基于以上情况，如果农村生活污水没有规范收集处理，会大面积污染农村的地下水等自然水体，从而影响到农村居民的生活环境和身体健康。

概括而言，农村生活污水主要有以下特点：

2.1.1 农村生活污水来源于洗衣服、洗菜、洗澡、厨房洗刷水、厕所及其冲洗等，污染物主要包括有机污染物、氮和磷等营养物较高，重金属和有毒有害物质含量很低。

2.1.2 居民居住分散，人口密度小，污水排放量较少，但其生活相对规律，因此一天内各个时段排水量差值变化明显。

2.1.3 农村经济落后，排水等基础设施落后，环保意识也不强，因此农村污水多为沿边沟和地面径流排入附近水体。

2.1.4 农村污水排放的水质情况和当地的经济水平也有一定的关系，经济发达的地区，排放水量较大，有机物污染物则相较较少。

2.2 农村生活污水处理技术

随着城乡一体化和农村经济的发展，部分地区也产生了越来越多成熟的处理技术，主要有厌氧沼气池技术、稳定塘技术、土壤渗滤技术、人工湿地技术等。

2.2.1 厌氧沼气池技术。在我国农村生活污水处理的长期实践中，厌氧沼气池由于其节约的特点而被广泛应用。主要作用机理是：利用污水中有机物在厌氧环境中经厌氧发酵会产生沼气，从而去除有机物，达到净化目的，也体现环境效益与经济效益结合的特点。

它有机地结合了农村现状：有大量的人畜粪便、秸秆等原料，使其能够持续性运行，其工艺运行的产物沼气可以作为农民的日常燃料，达到了处理废物的同时生产了能源。

2.2.2 稳定塘技术。稳定塘主要是指利用菌藻等自然生物的共同作用来处理废水的生物处理建筑物。该系统简单易维护、效果稳定，能够节省能源，可与塘中的水生植物等形成一个相对完整的人工生态系统。对于缺水干旱的地区，是实施污水资源化利用的有效方法，所以稳定塘处理污水成为我国近年来着力推广的一项新技术。

2.2.3 土壤渗滤技术。土壤渗滤处理系统是利用浅层土壤的自然净化功能，通过生态系统的物质循环和能量流动进行降解、净化，适用于土地较少、土壤条件适宜的农村。

2.2.4 人工湿地技术。人工湿地污水处理系统是指以一定的废水处理为目的，人为地在合适的地形、土壤等条件下，建造的微小的人工系统，所以人工湿地可以受人工控制，通过种植氮、磷吸收能力强、成活率高且有一定经济价值的植物，模拟自然生态系统，对进入其中的废水进行净化的废水处理技术。

人工湿地通过人为的设计，与自然净化能力相比有很高的效率，同时由于人工湿地技术一般就地取材，一次性投资低，运行、维护简单，对农村生活污水处理有很强的适用性。

3 人工湿地在农村推广可行性分析

3.1 人工湿地去污机理

人工湿地系统主要是人工投放铺设的基质、种植的植物、引进微生物等形成一个微小局部的生态系统，形成了生态污水处理系统。

下文简要介绍人工湿地的集中污染物去除机理：

3.1.1 悬浮物去除。污水进入湿地系统时，悬浮物去除主要由湿地中的重力沉降、生物群落的吸附、絮凝共同作用完成。如果悬浮物含量比较高，那么可以通过设置格栅、沉砂池、沉淀池、厌氧沉淀塘等预处理设施，去除污水中的悬浮物。同时湿地中的多种微生物也会发生降解分解、代谢吸收、沉降等多种作用而同化组成细胞的成分，从而达到去除悬浮固体的作用。

3.1.2 有机物去除。有机物的去除都可以通过微生物降解去除，其中有机物中的可溶性有机物可以通过植物吸收、转化，微生物降解等过程去除，不溶性的有机物主要通过填料的沉淀、过滤等物理作用去除。

3.1.3 磷的去除。人工湿地对磷的去除是通过微生物的氧化分解，植物分解和同化作用，化学作用以及物理沉积等。其中物理作用主要是磷通过自身的重力作用以及湿地中的基质和植物根系阻拦而慢慢沉淀；化学作用主要是由于人工湿地中的磷会和其他的铁、钙、镁、铝等阳离子发生离子交换等化学沉淀作用。植物分解和同化作用主要是经过植物摄取、转化、植物吸收等。如果以除磷为目的，可定期从湿地系统中收割植物。微生物作用则主要是通过同化作用和超荷积累两种方式实现的。

3.1.4 氮的去除。人工湿地氮的去除主要通过挥发、氨化、植物吸收、硝化和反硝化、以及基质吸附等途径。同时由于氮也是植物、微生物细胞等所需的营养元素，所以一部分氮被植物、微生物吸收同化。一般人工湿地在中性和弱碱性之间，可采用收割去除的方法，当处理低浓度污水时，有很好的效果。

3.2 农村生活污水应用人工湿地技术的可行性

由上所述，农村生活污水普遍存在有机物丰富、氮磷含量高的问题，结合农村生活污水特点及人工湿地技术，分析该技术在农村污水中的应用可行性。

技术分析主要有以下三个方面：

3.2.1 完善人工湿地。当采用单级人工湿地时，合适地选择基质植物，以及强化充氧和进水控制等条件控制，使得人工湿地的运行控制在最优的状态，从而提高系统的处理能力和运行效果。

3.2.2 组合人工湿地。人工湿地按照污水流动方式可分为表面流人工湿地、水平潜流式和垂直潜流人工湿地。其中表面流人工湿地表面有充足的氧气，故经济上建设花费较小，但由于其污水仅在表面流动，所以占地面积大、处理效率低下。而水平潜流人工湿地有很好的保温效果。垂直潜流人工湿地是对氨氮的处理效率更高、占地面积更小，但对有机物的去除能力较水平潜流人工湿地差。

可以针对这三种湿地系统的优缺点，组合人工湿地，建立多级人工湿地，达到很好的去除污水效果。

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农村生活污水主要来源于洗涤、沐浴、卫生洁具，含有大量细菌、病毒、营养盐等成分，若随意排放，会造成地表水和地下水污染等环境问题。根据广东省2015年开展的全省农村生活污水处理设施调研，已建的处理设施中采用“厌氧水解+人工湿地”的占大多数，且处理效果良好[1]。

1 设计规模和进出水水质

该村经济条件一般，有简单的室内卫生设施，服务人口为1875人，农村居民生活用水量取100L/人・天，综合排放系数和污水收集率取80%，设计处理规模为120m3/d[2]。

农村居民生活分散，生活污水的排放具有间歇性，水质和水量变化明显，有机物、氮磷含量较高，重金属和有毒有害物质含量低，处理后出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标准的要求，主要进出水水质如表1所示：

2 工艺概述

2.1 工艺流程

污水首先经过格栅去除大的杂物和漂浮物，并在集水池中调节水量和水质，然后进入厌氧水解池。厌氧水解池出水经过水平潜流人工湿地，然后尾水排入用于灌溉的沟渠或池塘，工艺流程见图1。

2.2 主要构筑物及工艺参数

（1）格栅集水池：格栅可去除水中较大的漂浮物和杂物，集水池可调节和稳定水质。栅隙10mm；格栅宽度800mm；安装角度60°；钢筋混凝土结构，净空尺寸为2500×1300×2100mm。

（2）厌氧水解池：厌氧水解池安装厌氧填料，有机物在细菌胞外酶及产酸细菌的作用下，悬浮状态或胶体状态的有机物质转化为溶解性有机物，大分子有机物分解为小分子有机物，同时比重相对较大的悬浮状物质沉淀至池底，为后续人工湿地处理创造有利条件。有效容积30m3，水力停留时间为6h，净空尺寸为6000×3100×2350mm，超高850mm，设计通气管，并加盖管罩。由于本工程污泥产生污泥量较少，不设专门的污泥处理设施。厌氧池污泥定期清掏外运。

（3）人工湿地：采用两级水平潜流人工湿地串联，污水在湿地内水平流动，借助填料上大量微生物形成的生物膜、庞大的植物根系网和湿地基质对污染物进行降解吸附过滤作用等，利用人工湿地的物理、化学、生物等的综合作用，进一步去除污水中大部分的有机污染物和SS，可以有效降低水中氮、磷含量。污水在人工竦啬诘玫骄换的同时，部分被植物吸收利用[3]。水力停留时间：3天；水力负荷：0.25m3/（m2・d）；基质填料厚度：1.2m；填料采用均质碎石填料，粒径30-50mm；底部坡度：0.5%；钢筋混凝土结构，净空尺寸为33000×18450×1200mm。栽种植物选择适合广东地区的芦苇、花叶芦荻、再力花、菖蒲、香根草、鸢尾、梭鱼草、千屈菜、水蜡烛、纸沙草、美人蕉等[4]。植物种植密度为10棵/m2。

2.3 处理结果

各处理单元的主要污染物的去除率如表2所示，可见该组合工艺对农村生活污水具有良好的处理效果，其中SS去除率最高，达到92.5%；BOD5、COD居中，分别为79.7%和80.7%；氨氮和总磷最低，分别为69.8%、72.6%。处理后的污水可以用于冲厕、浇灌、河道补水等，有效节约水资源。

3 主要技术经济指标

该工程总投资包括材料费、建设工程费、植物栽种费和土地征用费，合计22.5万元，建设成本为1875元/m3；运行成本包括杂草的控制费、植物的定期收割费、污泥处理费和定期的检查和维护费用，无药剂费和电费，共计0.35元/m3，明显低于传统的污水处理工艺，具有良好的社会效益和经济效益。

4 结论与建议

（1）厌氧水解+人工湿地组合工艺处理农村生活污水，污染物去除稳定、维护管理简便、运行和建设费用低，能够达到1级B标准，在农村生活污水处理中的具有良好的应用效果。

（2）工程建设成本为1875元/m3，运行成本为0.35元/m3。

（3）系统的运行与维护中应及时对格栅清污、外运厌氧水解池的污泥、并控制好人工湿地的水位和水量，以免长期超负荷运行，及时对湿地植物进行杂草清理、缺苗补种、适时收割和控制虫害等工作。

参考文献

[1]广东农村生活污水处理适用技术和设备指引[Z].

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中图分类号：U664.9+2文献标识码：A

1.人工湿地污水处理技术地位和优势

人工湿地污水处理系统其实就是生态学中的人工湿地系统，在这个系统中，生态系统能流、物流可以得到正常循环，生物多样性、人类的环境和动植物的生境均得到了很好的保护。人工湿地建成后可以节约水资源和能源消耗，增加城市绿化面积，推动城市建设走可持续发展道路，因此人工湿地污水处理技术在生态文明建设中具有举足轻重的地位。

人工湿地污水处理技术在生态文明建设中优势明显，主要体现在以下几方面：

1.1人工湿地能耗少、维持技术低

在人工湿地系统中，由于污水沿着基质的坡度自然流动，基本上不需要机电设备，因而对能源的消耗非常少，可是传统工艺中的提升泵房和鼓风机房则需要消耗大量的电能。对于运行期间的维护，人工湿地也简单得多，主要是清理渠道及管理作物，普通人员完全可以承担，只需个别专业人员进行定期检查即可。

1.2显著的环境效益

人工湿地的建成和运行将起到涵蓄水源、调节水量、补充地下水资源的作用，而且处理后的出水还可作为灌溉用水、工业或城市生活用水的水源，有利于缓解用水紧缺的状况，促进区域环境的良性发展。

1.3生态与景观效益

人工湿地系统不仅可以为水禽类提供丰富的食物来源、繁茂的植物群落，也可以为多种水生生物提供栖息繁殖场所，在增加生物多样性、生态系统的复杂和稳定性、维持自然平衡、调节局部气候中起着非常重要的作用。

2.人工湿地植物类型

人工湿地的植物类型主要有

2.1漂浮植物

漂浮植物中常用作人工湿地系统处理的有水葫芦、大薸、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。漂浮植物的特点：①生命力强，对环境适应性好，根系发达；②生物量大，生长迅速；③具有季节性休眠现象；④生育周期短，主要以营养生长为主，对N的需求量最高。

2.2根茎、球茎及种子植物

这类植物主要包括睡莲、荷花、马蹄莲、慈姑、荸荠、芋、泽泻、菱角、薏米、芡实等。它们或具有发达的地下根茎或块根，或能产生大量的种子果实，多为季节性休眠植物类型，一般是冬季枯萎春季萌发，生长季节主要集中在4-9月。这类植物具有以下特点：①耐淤能力较好，适宜生长在淤土层深厚肥沃的地方，生长离不开土壤；②适宜生长环境的水深一般为40-100 CM左右；③具有发达的地下块根或块茎，其根茎的形成对磷元素的需求较多，因此，对磷的吸收量较大；④种子果实类植物，其种子和果实的形成需要大量的磷和钾元素。

2.3 挺水草本植物类型

这类植物包括芦苇、茭草、香蒲、旱伞竹、皇竹草、藨草、水葱、水莎草、纸莎草等，为人工湿地系统主要的植物选配品种。这些植物的共同特性在于：①适应能力强，或为本土优势品种；②根系发达，生长量大，营养生长与生殖生长并存，对氮和磷、钾的吸收都比较丰富；③能于无土环境生长。根据植物的根系分布深浅及分布范围，可以将这类植物分成四种生长类型，即深根丛生型、深根散生型、浅根丛生型和浅根散生型。

3.人工湿地植物的选用配置原则

人工湿地植物的选用配置应遵循以下原则：

3.1植物应具有良好的生态适应能力和生态营建功能

构建人工湿地选择物种的适地适种原则包括适应当地的气候条件、地形条件和人文景观条件。筛选适宜于人工湿地生境的植物种类。大多数植物对于污染这种特殊的逆境有个适应性，产生一定的抗性，并且这种抗性在一定程度上具有遗传性，从而可以进行代间传递。利用植物这种对污染的适应性进化，可以筛选出符合要求的人工湿地植物,包括净化特定污水的特异性植物。应用植物的相生相克原理,有可能筛选出对杂草具有克生作用的、能自身快速生长的湿地植物种类。

3.2植物应具有很强的生命力和旺盛的生长势，即具有抗逆性

（1）抗冻、抗热能力

由于污水处理系统是全年连续运行的,故要求水生植物即使在恶劣的环境下也能基本正常生长,而那些对自然条件适应性较差或不能适应的植物都将直接影响净化效果。例如北方地区四季分明,冬季气温较低,植物生长受到一定影响。因此,应该在广泛调查的基础上,优先利用当地原有水生生物种类,对于引进的物种可以在开展实验研究后再作出选择。

（2）抗病害、虫害能力

污水生态处理系统中的植物易滋生病虫害,抗病虫害能力直接关系到植物自身的生长与生存,也直接影响其在处理系统中的净化效果。

（3）耐盐能力

根据实际情况的需要, 如在盐沼地区若需要选用人工湿地技术, 那么必须考虑选择耐盐能力强的植物物种。

3.3植物的根系发达且年生长期长，最好是冬季半枯萎或常绿植物

选用根系发达、茎叶茂密的植物。污水中的BOD5 、COD、TN、TP主要是靠附着生长在水生植物根区表面及附近的微生物去除的, 因此应选择根系比较发达的物种。

人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降的现象，因此，应着重选用常绿冬季生长旺盛的水生植物类型。

3.4易管理

管理简单、方便是人工湿地生态污水处理工程的主要特点之一。若能筛选出净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,将会减少管理上尤其是对植物体后处理上的许多麻烦。

3.5美化景观

由于城镇污水的处理系统一般都靠近城郊,同时面积较大,故美化景观也是必须考虑的。

4.人工湿地污水处理技术的社会经济性

目前处理大量生活污水的措施主要是采用二级生化处理工艺，但是这需要庞大的充氧曝气设施，大规模的收集管网来辅助，而且运行起来往往需要较高的费用和管理水平加以维持，其中，较大的缺点就是去除磷、氮等污染物的能力较差，容易造成水体富营养化，另外，由于产生的污泥并未找到真正“减量化、资源化”的出路，目前国内大城市，均面临一个“污泥围城”的难题。而人工湿地污水处理技术的应用则不需要大规模的收集管网，运距的成本也比较低，其建设成本可由政府或采取BOT模式承担，减轻了政府治理水污染资金短缺的问题。

人工湿地的土建施工比较简单并且基本不需耗能，因而其处理系统的投资和运行费用仅为二级污水处理厂的1/10-1/2，一般每吨污水的处理费用仅为0.1-0.2元，基建费用分摊到每吨污水上也仅为150-800元，是传统二级污水处理厂的1/5-1/2。现今，城市居民缴纳的污水处理费足以承担其必要的维护和运行费用。

人工湿地污水处理技术的重要优势是其能够将受污染的水体处理净化后作为中水回收，对于城市生态建设来讲，这样不仅补充了区域的中水回用，还兼顾了绿化和美化区域环境的作用。另外湿地的水生植物还能创造经济价值，例如席草可以用来编织草席，芦苇可用作造纸或编制人造纤维布；同样的，水生动物如鱼、虾等也可以创造经济价值。人工湿地污水处理技术投资小、可充分利用闲置的荒地、绿地，具有良好的环境效益和经济效益。

5.人工湿地污水处理技术处理城市生活废水的可行性

城市生活废水主要含有大量固体悬浮物、可化学或生物降解的溶解性或胶态分散有机物，并且含有大量的氮化合物、磷酸盐、钾钠及重金属离子等，如果污水不经过处理直接排除，则将导致生态环境恶化。人工湿地污水处理技术可以去除污水中的氮、磷等离子，具体如下：

（1）人工湿地污水处理技术对氮的去除主要包括植物吸收、氨的挥发、介质的吸附以及微生物的硝化和反硝化脱氨，湿地中氮的循环主要是通过一系列复杂生物化学作用方式发生的，包括直接转化成氮化物和其他矿物质结合起来。

（2）人工湿地污水处理技术对磷的去除主要是通过基质吸附，植物摄取和微生物同化三方面一起进行，其中基质吸附是最主要的一个因素，而磷最终从系统中去除依赖于湿地植物的收割和饱和基质的更换。

（3）人工湿地污水处理技术对重金属的去除主要集中在植物对重金属的去除作用上，包括植物稳定、生物富集和摄取吸收，还可通过植物挥发、甲基化等作用达到目的。

（4）人工湿地对一些有机质、悬浮物、病原体和非金属元素也有一定的去除效果。例如，在人工湿地水体的厌氧区域部分硫离子发生氧化还原反应后被还原成硫酸根离子，硫酸根离子随着水流的波动在水体表层经过曝气作用又被氧化成硫单质，从系统中去除。

人工湿地系统能全面利用自然中的湿地植物和基质的自然净化能力，并在污水净化工程中促进植物的生长，增加绿化面积，并为野生动物提供栖息地，有利于生态环境的建设。在当前国内许多城市努力争创生态文明城市的前提下，选择生态化的污水处理技术用于城市生活污水的处理、饮用水源的保护、绿地公共景观的建设便成为一项重要的指标。在利用人工湿地处理城市生活废水的同时可以美化环境，为市民和外来游客创造良好的生态人居环境，取得显著的社会效益和经济效益。

6.如何推动人工湿地污水处理技术的运用

首先，根据城市的功能区划，结合地理条件和区域实际，规划设计相对集中的人工湿地污水处理系统，对规模、收集区域、投资、运行维护、回报等方面进行科学筹划。之后采用政府投资或BOT项目投资等方式解决项目投入问题。人工湿地对生活污水进行处理，能营造出一个绿化美景，经人工湿地净化过的水，也可以用于灌溉植被、冲洗小区等，给居民产生许多方便，这样的结果是居民所乐于接受的。

对于较大的人工湿地，还应该做好人工湿地的运行期管理工作，确保有足够的专业人员、充足的管理费用来维护人工湿地的正常运作。其建成后结合城市发展实际，加大对人工湿地污水处理技术的科研投入，与科研单位联合建立研究基地，将人工湿地打造成污水处理的示范基地，注重污水处理、生态旅游和环保教育为一体，推动城市环保事业的发展。

与此同时我们还可以利用湿地污水处理技术与湿地园林造景技术建成人工湿地生态公园，从根本上解决城市市区景观单调的问题，另外还能改善水体质量，为城市居民提供休憩、娱乐的场所。利用湿地植被进行人工培植，打造一道独特的城市风景线，开发利用湿地自身的生物学价值，为城市生态文明建设尽一份力。

7.结束语

综上所述，人工湿地污水处理技术通过模拟天然湿地的结构达到污水治理的良好效果，不仅具有较好的经济效益和生态效益，在处理城市生活废水方面也具有独到的可行性，能很大程度地改善当前的城市水体污染问题，对城市生态建设具有非常重要的推动作用。它非常适合中国建设节约型城市的国情，是创新思维与城市可持续发展相结合的一个新举措，具有广阔的应用前景。

参考文献：

[1] 郑蕾,丁爱中,左丽丽,孔德川,钟林.人工湿地设计分析[J]. 北京师范大学学报(自然科学版). 2009(Z1)

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中图分类号：R123.3 文献标识码：A

农村的生活污水处理，长期以来都是“蒸发”消除，而传统的污水治理方式是以集中处理为主，运行费用高、治理效益不理想。对于地形复杂，农户分散居住的农村地区来说尤为困难。因此，在农村村落集镇的污水处理中，采用小型化、就地化、分散式处理的农村生态湿地污水处理系统就是一个很好的处理方式。而农村生态人工湿地运行关键问题之一是消除堵塞问题。

农村生态人工湿地发生堵塞，会引起湿地漫流或处理效率降低。若直接与农户相连，还会引起农户下水管网排水不畅，甚至回灌的现象，失去污水处理的功能。因此，农村生态人工湿地处理农村生活污水，必须要摸清人工湿地污水处理堵塞的机制，提出相应的解决方法。

1 调查实验基础与过程

1.1 实验目的

通过实验，分析形成堵塞的累积物质及造成湿地的永久性堵塞的主要原因。

1.2 调查实验期间

共监测4块人工湿地，其中2块人工湿地用于处理市政污水，2块农村生态人工湿地用于处理农村生活污水。4块湿地的具体设计及运行参数详见表1

1.3 采样及检测方法

1.3.1 水样检测方法

污水共检测4次水样。进水水质主要监测COD浓度（总COD浓度及用1.2μm及0.2μm过滤的COD浓度）。不同组分的COD计算如下：

COD（可沉淀的颗粒物质+大胶体颗粒物）=CODT-COD1.2μm ；COD（胶体颗粒物）=COD1.2μm-COD0.2μm

COD（可溶解性物质）=COD0.2μm

由于污水中可能有些胶体颗粒物质小于0.2μm，而监测研究表明这部分物质所占比重相对较小，因此在试验中可溶性化学需氧量，为0.2μm的滤膜过滤后的水体水质。

1.3.2 累积颗粒物的采样与分析

实验期间，每块湿地分别采样1次。采样点位置设在距进口2m及4m的位置，及距出口2m的位置。采取锤击不锈钢管（直径200mm，高0.4m）的方式进行采样。然后用铁锹将不锈钢管挖出。小心取出不锈钢管内的填料，并放置自封口内，移至冷藏箱保存。在本实验研究中，累积的固体颗粒物有2部组成分别为空隙间固体颗粒物和附着固体颗粒物。空隙间固体颗粒物随着填料的取出，会自然散落；附着固体颗粒物需超声波清晰后，将清洗液过滤获得。

1.3.3 累积颗粒物的生物降解实验

经由1.3.2步骤获得的累积固体颗粒物进行生物降解实验，包括厌氧实验及好氧实验。厌氧实验及好氧实验分别持续30d，以保证难降解的有机颗粒物能够有充足的时间降解。每取去2次样品，监测COD及挥发性固体颗粒物（SS）。

2 结果与分析

2.1 进水COD的成分分析

由图1可以看出，市政污水及农村生活污水中COD的主要成分为大颗粒有机物。其中市政污水中除大颗粒有机物外，可溶性物质及胶体，也占了相当的比例。但农村生活污水中胶体比例所占较低，其中系统1占的比例仅为4.3%，系统2占的比例仅为2.1%。说明农村生活污水中COD含量，主要以可溶性物质及大颗粒有机物为主，胶体含量较少。

2.2 累积颗粒物在湿地的分布规律

由图2可以看出处理市政污水的系统，在湿地前段的累积颗粒物的重量最高。说明大多数的固体颗粒物在此被截留。而后累积颗粒物的含量逐渐降低。研究资料表明，湿地1/3段，COD去除率高达80%～90%。大多数的COD通过污染物的截留被去除。本次研究结果也表明，农村生活污水去除COD过程的前段与后端的差异性不明显。

2.3 颗粒物的生物降解实验

由图3可以看出，4个处理系统的COD在30d的试验周期内，无显著变化，颗粒物可生化性非常低。试验结果表明，在湿地内累积的污染物主要为无机颗粒物。被截留的有机物在短时间内，能被附着在填料表面的微生物迅速的降解。但1.3.2的结果表明，处理农村生活污水的处理系统的颗粒截留物较低，主要原因是由于农村生活污水的颗粒性物质主要以有机颗粒物为主，大部分有机颗粒物在被截留后，迅速降解。

3 小结与建议

由1.1.2及2.3的研究表明，湿地内形成堵塞的累积物质，主要是难以降解的颗粒物，这部分颗粒物会持久性地留在湿地填料的空隙内，随着颗粒物的逐渐附存而积累，是造成湿地的永久性堵塞的主要原因。

为了避免发生和消除颗粒物的永久性堵塞，建议：

由于大多数的农村生活污水，主要是以易降解的有机颗粒物为主，要针对性地合理设计湿地的水力负荷及有机负荷，以保证在正常情况下不发生堵塞。

在湿地进水处需设置预处理装置，尽可能地将难以降解的颗粒物预先去除，进而延长湿地的使用寿命。

湿地若发生临时性堵塞，可以通过干湿交替运行或者停运1～2d来消除堵塞现象。

参考文献

[1] 李海明.农村生活污水分散式处理系统与实用技术研究[J].环境科学与技术，2009（09）.

篇9

一、地埋式生活污水处理工艺

（一）无能耗地埋式

即改进型化粪池，工艺流程如下：

污水厌氧水解池厌氧过滤池氧化沟出水

厌氧水解池即为国标化粪池，厌氧过滤池内置填料，氧化沟即利用排水沟及强制通风，空气中的氧气溶入污水中的过程为自然进行。这一污水处理工艺适宜单个住宅楼的生活污水处理，且可与国标化粪池组合使用，其最大的优点是运行费用为零。出水水质可达到国家《污水综合排放标准》中的二级标准。该工艺适宜于污水量小于20m3/d的污水处理工程，可在较为富裕的农村地区使用。

（二）生物接触氧化法

工艺流程如下：

污水前处理厌氧水解池接触氧化池沉淀池过滤池出水

工艺设计：

A：厌氧水解池采用上升流式厌氧污泥床反应器的形式，设计水力停留时间为2～4小时。厌氧池下部为污泥床区，污泥床厚度通常控制在1～1.2m之间，进水系统可采用脉冲进水中阻力布水系统，底部设布水沟，保留污泥不沉积底部，呈悬浮状态。污泥床平均浓度为30～35g/l，则污泥负荷为0.35～0.30kgCODcr/kg（ss）·d。

B：接触氧化池内设有填料，微生物一部分以生物膜的形式固着于填料表面，一部分则以絮状悬浮生长于水中，因此它兼有活性污泥法与生物滤池的特点。曝气系统可采用鼓风或射流曝氧增氧系统（设计时必须考虑投资及运行成本）。为培养微生物的不同的优势菌种，将接触氧化池分为两格是行之有效的。第一格有效水力停留时间为2.5小时，有机负荷为1.15kgBOD5/m3·d。第二格有效水力停留时间为1.5小时，有机负荷0.768kgBOD5/m3·d。

地埋式生物接触氧化法工艺特点具有占地面积小，不易破坏周围小区景观等特点，同时地埋式污水装置亦能将噪声和臭气对住小区居民的影响减轻到最低。地埋式生物接触氧化法工艺施加了微动力，改变污水处理装置供氧不足、生物活性不够的状态，提高污染物的去除率。

（三）SBR污水处理工艺

即间歇式活性污泥法，由于它具有一系列优于普通活性污泥法的特征，目前已普遍应用于污水处理工程中。SBR法中曝气池兼具沉淀的作用，厌氧、好氧也在同一池进行。其运行操作由流入、反应、沉淀、排放、待机五个工序组成。通过调节每个工序的时间，可达到除磷脱氮的效果。

前处理SBR反应器过滤出水

污泥处置

工艺设计：理论上SBR反应器的容积负荷有一个较在的范围，为0.1～1.3 kgBOD5/m3·d，但为安全计，一般取低值，如0.1 kgBOD5/m3·d左右。最高水位和最低水位，最高水位即反应时的水位，最低水位是指排放工序结束时的水位，最低水位必须保证在排水在此水位时，沉淀污泥不随上清液而流失。

SBR工艺具有诸多特点： 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好；运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好；耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击；工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活；处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理；反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。

二、地埋式生活污水处理技术存在的问题

（一）投资运行费用较高

一般污水处理厂的建设可划分为以下八个阶段：立项、基础数据收集、初步设计、详细设计、施工图设计、招标、施工建设、工程决算。污水处理厂的投资巨大，对于地上式污水处理厂来说一座日处理能力十万立方米的污水处理厂（约合50万人口当量）仅污水处理部分其投资就约达一亿五千万人民币，不仅如此，其建成后的年运行费用也将是数以千万计。地埋式污水处理技术所用到的设备由于是要埋于地下，所以在建设初期相对于地上式污水处理技术而言，将会投入更多的成本。所以如何能节约污水处理厂的运行成本，最终使得居民在保障水体质量不受危害的前提下支付的费用最少，这涉及的不仅仅是技术层面，而且涉及立法，决策等多种层面。

（二）设备使用寿命短

例如在地埋式一体化处理技术中，该技术中设备的材质主要是玻璃钢、碳钢防腐或不锈钢等。一般来说设备在生产厂家直接根据图纸设计进行加工，完成后运至现场，在现场进行管道连接，完毕后直接埋入地下。由于直接埋人地下，材料易被腐蚀，或发生电解作用，因此设施使用年限较短。同时设施的抗浮能力较差，需要设计专门的抗浮设施。由于设备都是埋于地下，当设备出现故障后，不方便检修与更换。

三、地埋式生活污水处理技术的前景及发展方向

在大力建设城市生活污水集中处理厂的同时，对城市排水管网不能或难以到达的居民区、变电站等排放的生活污水的处理也不容忽视。由于远离城区、缺乏专业管理人员等原因，这些地区的污水处理设计宜采用管理简便、性能稳定、处理效果好的紧凑型污水处理工艺及装置。然而，地埋式生活污水处理技术的出现弥补了这一缺陷，为小规模生活污水的处理开辟了一条新的途径。地埋式污水处理系统埋于地下，不占用土地资源， 没有臭味及噪声，不产生二次污染，与周围环境相协调，对周围环境影响小。因此，值得在类似城镇污水处理厂管网覆盖不到的住宅小区、旅游区、学校、医院、商业中心等处推广应用。

四、结论

地埋式生活污水处理技术工艺成熟、占地省、处理效果好、适用范围广，但从实际应用情况来看，这种处理模式还有许多需要改进的地方，该技术还存在一些不足。在处理工艺及后续处理优化等方面还有一定的发展开拓空间，并且开发适合于多种水质的小型污水处理设备显得尤为迫切。这就需要在各种工艺优化组合及与实地情况相结合等方面做更多的研究与实践工作。如能在这些问题上通过相应技术措施加以突破的话，地埋式生活污水处理技术将具更良好的推广应用前景。

参考文献

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学习生态文明思想和省、市、县相关生态环境保护等法律法规政策。

二、持续开展工地扬尘治理

按照扬尘治理“六必须”、“六不准”、“六个百分之百”要求，督促现有未竣工验收的建筑工地监督项目落实主体责任，对施工现场进行标美化工地创建工作，开展“标美化”考评，全县范围内进行推广“红旗、黄旗、黑旗”评比制度，重点抓好房地产开发项目和市政基础设施项目施工过程的扬尘治理。

三、切实做好水污染治理

（一）进一步推进城镇污水处理提质增效

认真贯彻落实省、市城镇污水处理提质增效三年行动实施方案（2019-2021年）和城镇污水处理设施建设三年推进方案（2021-2023年），启动县高新区污水处理厂扩建工程，进一步完善乡镇污水收集管网，推进乡镇建成区污水全收集全处理。

（二）推进城区污水直排口（排污沟）整治

全面消除城市黑臭水体隐患，全力整治环境影响突出、群众反映强烈的污水直排口，推进城中村等管网空白区建设，完成西江一桥、小东河望城桥下等污水直排口截污纳管，实施凯江镇（北塔村名爵世家)外一体化污水处理设施建设项目，完成凯江湖南路（中学外）至东江左路三段倒虹井污水主管网检测清淤。

（三）加强已建成城镇污水处理厂（站）运行监管

督促城镇污水处理设施运营管理单位，规范设施运行管理，联合生态环境部门，定期对城镇污水处理厂（站）运行情况进行监督检查，确保全县83个城镇污水处理厂（站）正常运行、达标排放。

（四）县城区饮用水源保护

持续推进继光水厂饮用水水源地保护工作，督促继光水厂日常水源地和水质安全巡查及分析自检，发现问题及时报告环境主管部门，查找原因，启动应急处置方案，确保进场水质达标。

四、切实做好土地污染治理工作

按照“绿色、循环、低碳”要求，坚持城镇生活污水处理厂污泥处理处置减量化、稳定化、无害化、资源化，推行污泥无害化处置。

五、切实做好噪声污染防治工作

负责办理夜间施工许可或出具夜间施工证明意见（房屋建筑和市政基础设施项目特殊需进行夜间施工），做好中、高考期间噪声污染防治工作，督促现有未竣工验收的建筑工地监督项目加强噪声污染防治工作。

六、做好中、省、市环保工作督导检查

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1、毛管渗滤土地处理技术及其工艺设计

1.1毛管渗滤土地处理技术

1.1.1基本原理

毛管渗滤土地处理技术是基于生态原理基础上，揉进现代的厌氧、好氧的污水处理技术，而形成的一种生态工程水处理技术。其基本原理是：利用专用塑料薄膜在地下围成一个生物滤池，利用配水系统将生活污水引进草坪下，均匀地向厌氧滤层渗滤，再通过表面张力作用上升，越过厌氧滤层出口堰之后，通过虹吸现象连续地向下层好氧滤层渗透并流出生物滤池。在上述过程中，水与污染物分离，水被渗滤并通过集水系统收集被作为中水回用，污染物通过物化吸附被截留在土壤中，碳和氮由于厌氧及好氧过程，一部分被分解成为无机碳、氮留在土壤中，一部分变成氮气和二氧化碳逸散在空气中，磷则被土壤物理化学吸附，截留在土壤中，为草坪或者其他植物所利用。

1.1.2基本构造

由专用塑料薄膜在地下的冻土层以下向上方围成一个“生物滤池”，薄膜上方敷设由干管、支管、生态碎石、专用尼龙网组成的集水系统。其上方是由好氧生物菌种、通气性材料、改良土壤组成的好氧滤层。滤层上方为由专用塑料薄膜围成的，由生态砂、厌氧生物菌种组成的厌氧滤层。厌氧滤层之上为由干管、支管、生态碎石、专用尼龙网组成的配水系统。其上方是通气性土壤，土壤表面可种植草坪、蔬菜、花卉、树丛等植物，也可做停车场用。

1.1.3污水净化的主要过程

⑴毛细管、虹吸及物理化学吸附过程：通过土壤的毛细管现象及表面张力原理，将水与污染物中的胶体部分、溶解部分分离开来。土壤颗粒间的空隙能截留、滤除污水中的悬浮物及胶体物质，起渗滤作用；土壤中的粘土、砂粒等颗粒通过范德华力吸附溶解性污染物于土壤中。

⑵微生物代谢和有机物的分解过程：土壤中含有的好氧性、厌氧性微生物能对污水中的悬浮固体、胶体性、溶解性污染物进行生物降解，并利用污水中有机物为营养物质，进行新陈代谢。

⑶植物的净化过程：种植在土壤中的草坪、花卉或树丛等植物能够吸收污水中的氮和磷；保持及增加吸水率和土壤的透气性；减少水力冲刷；作为微生物栖息的介质之一。

1.1.4工艺特点[5-10]

⑴不需复杂的构筑物，易于建设、便于维护、不堵塞、建设投资省、运行费用低；

⑵建筑物或小区室内外可污、废水合流排放，无须分流排放，有利于管线综合，节省管线投资；

⑶无污泥排出，不产生二次污染；

⑷在去除生物需氧量的同时能去除氮、磷；

⑸整个处理系统都设于地下，不与人直接接触，无损地面景观，而且能够种植绿色植物，美化环境，卫生安全；

⑹不受外界气温变化影响，或影响较小，如运行得当，处理水水质良好、稳定、可回用于浇灌绿地、冲厕等；

⑺系统运行稳定、可靠，抗冲击负荷能力强；

⑻将污水处理同绿化和污水资源化相接合，在处理污水的同时绿化了环境，节约了水资源。

1.1.5适用条件

⑴没有市政污水管网的场合；

⑵需要对生活污水进行处理且需要中水回用的生态型居住小区、别墅等；

⑶季节性、间断性使用的风景区饭店、大型体育设施、会场、高尔夫球场和公园等地；

⑷水源性水库区；

⑸河流的一、二级保护区。

1.2毛管渗滤处理工艺设计

1.2.1工艺流程

1.2.2工艺流程说明

⑴化粪池或隔油池排出口的污水经格栅预处理后，用污水泵提升或自流进入毛管渗滤装置。

⑵毛管渗滤装置由配水系统、厌氧滤层、好氧滤层、集水系统组成，污水经截留、吸附过滤及生物降解处理后，已基本达到中水用水的最高标准——景观用水标准。

⑶中水经集水系统收集自流入集水井，再经消毒处理后，用泵提升或自流至各中水回用点使用。

1.2.3基本设计参数

⑴表面负荷设计参数

一般应根据施工地点的土质情况及生活污水水质现状确定。基本设计参数：每天处理1m3生活污水需要8m2面积的土地，水力停留时间为5.6d.

⑵高程设计参数

在非冰冻地区，毛管渗滤装置配水管最小埋设深度为地表下200mm；在冰冻地区，毛管渗滤装置配水管最小埋设深度为当地冰冻深度以下。

1.2.4进出水水质

⑴进水水质指标预测

进水水质指标：BOD5≤250mg/L，CODcr≤500mg/L，SS≤180mg/L.

⑵出水中水水质指标

符合国家标准《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）和《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）的要求。

2毛管渗滤土地处理技术对住区水环境的保护

2.1住区水环境保护的主要内容与要求[4]

《健康住宅建设技术要点》在“居住环境的保护”方面对水环境的要求主要包括排水系统和中水系统中的污废水的收集、处理及其达标排放或回用，具体内容与要求为：

⑴住区排水系统应实行雨污分流，设有完善的污水收集、污水处理和污水排放等设施。

⑵住区污水排放水质应满足国家标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）或参照《地面水环境质量标准》（GHZB1-1999）的有关规定。

⑶污水处理站产生的污泥，应具有配套的处理措施和综合利用能力。

⑷建筑面积在50000m2以上的住宅小区应设置中水系统，中水可回用于冲厕、绿化浇灌、洗车和景观用水等。中水水质控制指标应符合《建筑中水设计规范》的规定。

⑸中水系统应独立设置，严禁中水接入生活饮用水系统供水管道内。

⑹中水系统的建设应与住区的污水系统、雨水回用系统和景观水系统建设统一考虑，综合布置，统一利用。

2.2毛管渗滤土地处理技术对住区水环境的保护

毛管渗滤土地处理技术应用于住区生活污水的处理，能较好地满足健康住区对水环境保护的内容与要求。

⑴生活污水就地处理，出水能够达到现行国家标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）或《地面水环境质量标准》（GHZB1-1999）的有关规定，可直接排放。

⑵处理出水经消毒，即可作为中水进行回用。

⑶不产生污泥，无需配套相关污泥处置措施。

⑷整个系统独立设在地下，卫生安全性好，与生活饮用水完全分开。

⑸其上为绿地，能渗透、畜积雨水，且其出水经消毒即能满足景观环境用水水质要求，因而可与雨水（间接）利用和景观环境水体进行有机融合。

2.3毛管渗滤土地处理技术用于住区水环境的保护的优越性

⑴生态环保，符合健康住区对水环境保护的要求

毛管渗滤土地处理系统是一种利用了大自然的天然净化能力、处理分散排放污水的实用技术，它充分利用了土壤—植物—微生物系统的净化能力，既可去除有机污染物，又可去除造成水体富营养化的氮、磷等污染物，无污泥产生。同时由于该系统主要构筑物处于地表下，故还具有不产生臭味和不影响地表景观的特点。符合健康住区对水环境保护的要求。

⑵卫生安全，对公众健康和环境无不良影响

人们对水处理回用的卫生安全性一直非常关心。生活污水中含有许多影响公众健康和环境的污染物质，这些成分会造成环境的生物性污染，去除污废水中主要污染物是减轻其对公众健康和环境影响的主要措施。因此，毛管渗滤土地处理技术用于住区水处理排放或回用，在处理污水和绿化美化环境的同时，还要考虑其对公共健康的影响问题，即有关卫生学指标的问题。为此，北京环境保护科学研究院在试验中[5]选取总大肠杆菌和粪大肠杆菌作为评价系统生物学污染净化指标，对毛管渗滤土地处理系统的进水、出水和表层土壤（10cm）进行了取样分析。

⑶经济适用、高效灵活，综合效果好

毛管渗滤系统具有建设费低、运行费低、操作简单和净化效率高，可分散、分期建设等优点，特别适用于没有完善的城市污水管网系统居住小区的水处理排放和回用，将此项技术与住区绿地建设结合起来，在有效处理污水的同时还可取得美化与改善环境和节约水资源的综合效果。

3、毛管渗滤土地处理技术应用实例及评析

毛管渗滤处理技术比较适合用于生活污水的处理与回用，能够较好地满足健康住区对水环境保护的要求，优越性明显，发展态势良好。目前，我国的北京、上海、辽宁、贵州、浙江、福建等地均已有成功应用的实例[5-9].表2是毛管渗滤土地处理系统部分实例的基本情况及简要评析。

水源为水上运动中心的生活污水，处理水量30m3/d，回用于景观补水。贵州省环保局、上海交通大学环境工程系2001年4月日本国环境省无偿援助的毛管渗滤土地处理技术示范项目。

北京“上海沙龙”住宅小区生活污水处理及回用工程水源为20万m2小区的全部生活污水，处理水量1280m3/d，回用于景观补水、绿化、洗车和路面洒水。剩余的出售。北京绿叶环境技术发展中心2003年7月处理装置按建筑组团分为九块，大幅度地节约了小区污水管线投资，就地收集就地回用；装置埋深1.5米，装置上正常铺设小区的其他管线、道路、停车场甚至是篮球场，不影响土地的正常使用。本小区的剩余中水出售给市政绿化队；委托专业环保公司运行。

北京太伟运动休闲度假村生活污水处理及回用工程水源为高尔夫球场会所和别墅小区的生活污水，处理水量400m3/d，回用于景观补水和绿化。北京绿叶环境技术发展中心2003年9月利用自然地形，合理规划设计，实现全部自流，无需任何提升，整个处理系统没有用电设备。实现污水“零排放”。

北京首创“百善别墅”小区生活污水处理及回用工程水源为36万m2别墅小区的生活污水，一期工程处理水量40m3/d，回用于景观补水和工地用水。北京绿叶环境技术发展中心2003年9月中水处理工程与开发商的开发进度合理搭配，销售出一片别墅做一个处理装置，滚动进行。合理使用资金，减轻开发商的资金压力；同时做到完工一个处理装置，投入运行一个装置，无需等待至整个36万m2别墅小区完工和入住后才能投入运行。

4、结语

毛管渗滤土地处理系统是一种利用了大自然的天然净化能力、处理分散排放污水的实用技术，特别适用于没有完善的城市污水管网系统居住小区的水处理排放和回用，具有建设费低、运行费低、操作简单、无污泥产生、无环境污染等优点。通过有关卫生学指标测试分析，毛管渗滤土地处理系统不会对公共健康造成影响，符合健康住区对水环境保护的要求。

参考文献：

1孙玉林,王冠军,萧正辉,等。建筑中水设计规范（GB50336-2002）。北京：中国计划出版社,2003.5

2张自杰,林荣忱,金儒霖。排水工程（下册）。第四版。北京：中国建筑工业出版社,2000,289-291

3张建,黄霞,施汉昌,等。地下渗滤系统在污水处理中的应用研究进展。环境污染治理技术与设备,2002.3（4）：47-48

4顾启浩,开彦,刘东卫等。健康住宅建设技术要点（2002年修订版）

5杨丽萍,田宁宁,褚富春。土壤毛管渗滤污水净化绿地利用研究。城市环境与城市生态，1999.12（3）：4-7

6田宁宁,杨丽萍,彭应登。土壤毛细管渗滤处理生活污水。中国给水排水,2000,16（5）：12-15

7陈绍军,宋万,刘月。地下渗滤中水回用技术的工艺设计。给水排水,1998,24（12）：32～34

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塘南镇是典型的江南水乡，近年来，随着人们生活水平的提高，镇区生活污水总量日益增加。由于缺少污水收集排放与处理系统，加上集镇生活垃圾乱堆乱倒、农贸市场屠宰家禽的废水未经处理直排入水塘中，使得美湖塘的水质日益恶化，此外，富含有机物的底泥中氮、磷等物质季节性释放也加剧了水体富营养化，造成原本清澈的水体变得恶臭难闻，蚊蝇滋生，周围居民苦不堪言。

最近几年，塘南镇政府在水环境改善方面进行了一些探索，也试图通过建设污水处理厂解决水污染问题，但有限的地方财政无力承担起巨大的投入和运行成本。2010年，困惑中的塘南镇政府从马鞍山市科技局得到信息，设立在安徽工业大学产学研基地内的一家水处理公司研发出一种《集镇生活污水处理与地表水体生态修复技术》，这种技术可将污水的收集、处理和受污染的地表水体修复融为一体，从根本上解决水体污染问题。塘南镇政府及时邀请该公司的专家到现场勘察调研，为塘南镇镇区地表水生态修复和生活污水处理制定具体生态修复方案，并决定上马这个民生工程。

组合技术死水新生

2010年6月22日，塘南镇集镇污水与水环境生态修复示范工程项目正式开工。塘南镇生活污水处理与地表水体生态修复技术主要技术流程是对污水生态沟收集处理——强化池强化处理——生态塘末端处理。

在现场，工地负责人向笔者介绍了工程的技术路线和实施步骤：塘南镇美湖塘生活污水处理与地表水生态修复技术将现有池塘作为污水处理场所，无需另行征用土地。笔者看到，集镇居民生活污水经池塘东北角现有的排水管道系统流入生态净化沟被拦蓄收集后，被净化沟内栽培的黄昌蒲、野水葱、再力花等根系发达吸污能力强的复合型生态浮床首先“享用”，从而达到吸附水中氨氮磷等有机物质的目的，这样的污水收集方法无须另行修建排水管网，节省费用且不影响居民日常生活。由于生态净化沟是第一道处理程序，笔者看到，沿塘岸修砌的净化沟内的水生植物成团成簇郁郁葱葱，叶茎粗壮绿意盎然，充足的营养使得它们比池塘中央生态浮床与生态岛内的浅黄色聚草长势更好，显示出蓬勃旺盛的生命力。黄昌蒲顶部开出一朵朵娇艳灿烂的黄花，吸引了当地不少儿童采摘，以致水处理部门不得不在岸边设立了“采摘危险当心落水”的警示牌。净化沟的隔离带、底板和护坡采用专利技术——生态混凝土建造而成，生态混凝土是将钢渣、尾矿浇筑成留有空腔的混凝土，硬化后在空腔内填满微生物和培养基，利用特定的微生物将水中的有机物和氨氮进行过滤吸附降解。同时由于生态塘和净化沟间存在水位差，水体可以通过混凝土渗透流动，促进了水体的自由呼吸。笔者在高出水面10多厘米的净化沟墙体上仔细观察看到，没入池塘水面的墙壁上面爬附着很多小螺蛳，许多小鱼张嘴叼食着青苔上面的浮游生物。净化沟内污水经初级处理后流入原位增氧池和生物栅强化池，再通过超微溶气技术对水体增氧，增加水的溶解氧含量。而在美湖塘北边的一处岸上，矗立着一座天蓝色桶状设备，设备壁体上的一个水龙头正汩汩地向池塘里流淌着清水。据水处理公司副总经理蔡家刚介绍，他们对北岸一处出水口污染程度较大的污水单独“开小灶”，公司运用自主研发的交变循环流一体化处理机和微纳米气泡曝气技术进行强化处理，该技术的主要手段是通过均匀增加污水中的气泡达到增加水溶解氧浓度，最后将净化之后的水与生物栅强化池处理后的水一起排入生态塘中。

综合处理过的污水还要再过一关，那就是根据水质情况在生态塘中铺设人工浮岛和投放不同的微生物，利用水生植物消减水体中的有机物质，同时植物生长在吸收养分的过程中起到了固磷固氮的作用。另外，水生植物的投放也可以增加生物多样性，对原有地表水体进行立体生态修复。

“生态浮岛”生机无限

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中图分类号：TU7文献标识码： A

水污染，是指水体因某种物质的介入，方面特性的改变，从而影响水的有效利用，质恶化的现象。而导致其化学、物理、生物或者放射性等危害人体健康或者破坏生态环境，造成水施工现场产生的污水主要包括雨水、污水(又分为生活和施工污水)两类。在施工程中产生的大量污水，如没有经过适当处理就排放，便会污染河流、湖泊、地下水等水体，直接、间接的危害这些水体重大生物，最终危害人类及我们的环境。

本文通过目前水污染的现状及建筑施工对地下水资源的影响，讨论了绿色施工中应对水污染的方法措施。

一、建筑基础施工对地下水资源的影响

近几年地下水环境的污染越来越严重。仅在2004年，全国平原区浅层地下水中约有24.28％的面积受到不同程度的人为污染，面积约达50×104km2，其中轻污染区(Ⅳ类)占11.95％，重污染区(V类)占12.33％。其中太湖流域、淮河、辽河、海河污染最为严重，其污染面积合计占全国污染面积的45％，分别占其平原区浅层地下水评价面积的90.14％、52.11％、46.1％和43.75％。

造成地下水资源污染的原因很多。其中，建筑施工对地下水的影响绝对是不容忽视的。

首先，施工期的水质污染主要来自于雨水冲刷和扬尘进入河水，从而增加了水中悬浮物浓度，污染地表水质。施工期间路面水污染物产生量与降水强度、次数、历时等有关。因建筑材料，降雨时地表径流带走的污染物数量比营运期多，主要污染物是悬浮物、油类和耗氧类物质。土木工程在施工过程中，会挖出大量的淤泥和钻渣，如果直接排入水体或堆弃在田地上，会使水体混浊度增加，同时占压田地。施工期间对水体的油污染主要来自机械、设备的操作失误导致用油的溢出、储存油的泵出、盛装容器残油的倒出、修理过程中废油及洗涤油污水的倒出、机械运转油的倒出等。这些物质若直接排入水体后便形成了水环境中的油污染。施工区内有毒的物质、材料，如沥青、油料、化学品等如保管不善被雨水冲刷进入水体，便会造成较大污染。路面铺设阶段，各种含沥青的废水和路面地表径流进入水体，对地表水存在一定影响。再加上施工区人员集中，会产生较多的生活污水，如果这些生活污水未经处理直接排入近水体，或渗入地下，将对水源的使用功能产生较大影响。

其次，城市的地下工程的发展及城市的基础工程施工也会对地下水资源产生不利影响。如果在工程施工中不注重对地下水资源的保护和监测，地下水资源将会遭受严重的流失和污染，对经济的发展和生活环境造成巨大的负面影响。譬如对于大型工程来说，随着基础埋置深度也越来越深，基坑开挖深度的增加不可避免地会遇到地下水。由于地下水的毛细作用、渗透作用和侵蚀作用均会对工程质量有一定影响，所以必须施工中采取措施解决这些问题。通常的解决办法有以下两种，即降水和隔水。降水对地下水的影响通常要强于隔水对地下水的影响。降水是强行降低地下水位至施工底面以下，使得施工在地下水位以上进行，以消除地下水对工程的负面影响。该种施工方法不仅造成地下水大量流失，改变地下水的径流路径，还由于局部地下水位降低，邻近地下水向降水部位流动，地面受污染的地表水会加速向地下渗透，对地下水造成更大的污染。更为严重的是由于降水局部形成漏斗状，改变了周围土体的应力状态，可能会使降水影响区域内的建筑物产生的不均匀沉降，使周围建筑或地下管线受到影响甚至破坏，威胁人们的生命安全。另外，由于地下水的动力场和化学场发生变化，便会引起地下水中某些物理化学组分及微生物含量发生变化，导致地下水内部失去平衡，从而使污染加剧。另外，施工中为改善土体的强度和抗渗能力所采取的化学注浆，施工产生的废水、洗刷水、废浆以及机械漏油等，都可能影响地下水质。

二、施工现场的污水处理办法

在现阶段，我国相关建设部门针对施工现场的污水也以采取了一定的处理办法，如下：

(1) 污水排放单位应委托有资质的单位进行废水水质检测，提供相应的污水检测报告。

(2) 保护地下水环境。采用隔水性能好的边坡支护技术。在缺水地区或地下水位持续下降的地区，基坑降水尽可能少地抽取地下水；当基坑开挖抽水量大于50万m3时，应进行地下水回灌，并避免地下水被污染。

(3) 工地厕所的污水应配置三级无害化化粪池，不接市政管网的污水处理设施；或使用移动厕所，由相关公司处理。

(4) 工地厨房的污水有大量的动、植物油，动、植物油必须先除去才可排放，否则将使水体中的生化需氧量增加，从而使水体发生富营养化作用，这对水生物将产生极大的负面影响，而动植物油凝固并混合其他固体污物更会对公共排水系造成阻塞及破坏。一般工地厨房污水应使用三级隔油池隔除油脂。常见的隔油池有两个隔间并设多块隔板，当污水注入隔油池时，水流速度减慢，使污水里较轻的固体及液体油脂和其他较轻废物浮在污水上层并被阻隔停留在隔油池里，而污水则由隔板底部排出。西方发达国家已经采用微生物污水处理技术处理污水，降低污水的化学需氧量、生化需氧量，在我国尚处于起步阶段。

(5) 凡在现场进行搅拌作业的，必须在搅拌机前台设置沉淀池，污水流经沉淀池沉淀后，可进行二次使用。对于不能二次使用的施工污水，经沉淀池沉淀后方可排入市政污水管道。建筑工程污水包括地下水、钻探水等，含有大量的泥沙和悬浮物。一般可采用三级沉降池进行自然沉降，污水自然排放，大量淤泥需要人工清除可以取得一定的效果。在发达国家通常采用沉淀剂和酸碱中和配合处理工地的污水。

(6) 对于化学品等有毒材料、油料的储存地，应有严格的隔水层设计，同时做好渗漏液收集和处理。对于机修含油废水一律不直接排入水体，集中后通过油水分离器处理，出水中的矿物油浓度需要达到5mg／L以下，对处理后的废水进行综合利用。

三、水污染的控制指标及防治措施

1．水污染的控制指标

(1) 临时驻地污水处理率。临时驻地离城区通常较远，污水主要为生活污水，无法排入城市污水处理系统。环境监理应控制施工单位在临时驻地的污水处理率，应要求施工单位在临时营地设置简单的污水处理设施，通常为化粪池，处理达标后排放，以保护沿线的水资源。临时驻地污水处理率一污水处理设施日处理量／临时营地日产污水量×100％。

(2) 施工废水处理率。施工废水主要为拌合站、预制场冲洗砂石物料废水和隧道施工废水等，其固体悬浮物较高，并经过碱性材料污染，酸碱度较高。因此，施工废水要经过必要的处理达标后方可排放。环境监理要严格控制施工废水处理率，作为水环境保护措施的重要考核指标。施工废水处理率一施工废水达标排放量／施工废水产生量×100％。

(3)单项水质参数。主要是对水环境质量进行评价控制，环境监理根据其抽测结果和环境监测站的定点监测结果，依据相应的标准，进行评价。水质参数的标准型指数单元大于“1”，表明该水质参数超过了规定的水质标准。

式中：――某一质量参数的监测统计浓度；

――某一质量参数的评价标准。

其监测采样点应按第一、二类污染物排放口的规定设置，在排放口必须设置排放口标志、污水水量计量装置和污水比例采样装置。污水按生产周期确定监测频率。生产周期在8h以内的，每2h采样一次；生产周期大于8h的，每4h采样一次；其他污水采样：24h不少于2次，最高允许排放浓度按日均值计算。采用的测定方法见表2―8。

2．防治措施

防治施工水污染应以《绿色施工导则》为中心，以《水污染防治法》为依据，针对施工中水污染的现状我们提出以下几项具体防治措施：

(1) 施工现场污水排放应达到国家标准《污水综合排放标准》(GB 8978--1996)（以下简称标准）的要求。即污染物的排放标准要符合标准中的有关规定。

(2) 施工期间做好地下水监测工作，监控地下水变化趋势。在施工现场应针对不同的污水，设置相应的处理设施，如沉淀池、隔油池、化粪池等，并与市政管网连接。且不能二次使用的施工污水，经沉淀池沉淀后方可排人市政污水管道。

(3) 污水排放应委托有资质的单位进行废水水质检测，提供相应的污水检测报告。其污染物的测定方法应符合标准中的规定。

(4) 保护地下水环境。采用隔水性能好的边坡支护技术。在缺水地区或地下水位持续下降的地区，基坑降水尽可能少地抽取地下水；当基坑开挖抽水量大于50万m3时，应进行地下水回灌，同时避免地下水被污染。

(5) 对于化学品等有毒材料、油料的储存地，应有严格的隔水层设计，并做好渗漏液收集和处理。

(6) 施工前做好水文地质、工程地质勘察工作，并进行必要的抽水实验或计算，以正确估计可能的涌水量，漏斗降深及影响范围。

(7) 施工过程中，观测周围地表沉降，以免引起不均匀沉降，影响周围建筑物、构筑物以及地下管线的正常使用和危害人民生命财产安全。

(8) 施工现场产生的污水不能随意排放，不能任其流出施工区域污染环境。

参考文献：

1．刘宏伟．建筑施工噪声的污染与控制．石油化工环境保护，2005，28(4)