人工湿地与生态温室联合处理冬季农村生活污水的应用研究

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1、人工湿地与生态温室联合处理冬季农村生活污水的应用研究.•以南京市高淳县桠溪镇污水处理工程为实例，针对人工湿地系统冬季处理效果差的问题，研宄了人工湿地配套生态温室联合处理污水的效果。结果表明：人工湿地与生态温室联合系统在冬季对⑶D、N113-N和TP具有较好的处理效果，COD、N113-N、TP的平均去除率分别为64.4%、68.5%和68.1%。己关键词：农村生活污水；人工湿地；生态温室；冬季X703:A:16749944(2017)120001021引言农村生活污水具有面广、量少、分散、处理率低等特点，污水一般不经任何处理直接排入附近河

2、流湖泊，加剧了水环境的污染。我国从20世纪80年代开始开展农村生活污水处理技术的开发和研究工作，厌氧沼气池处理技术、稳定塘处理技术、人工湿地处理技术和土壤渗滤技术都得到了一定的应用。其中人工湿地处理技术人工湿地是一种为处理污水而采用工程手段模拟自然湿地系统建造的构筑物［1］，凭借出水水质好、运行成本低、管理方便、抗有机负荷冲击能力强等优点应用最为广泛。然而，人工湿地系统冬季运行受低温影响，处理效果不稳定，这也很大的限制了人工湿地的应用。本研究依托南京市高淳县桠溪镇污水处理工程，拟采用人工湿地与生态温室联合处理农村生活污水，利用生态温室解决

3、人工湿地系统冬季处理效果差等关键问题。2人工湿地与生态温室联合处理系统构建2.1人工湿地填料的选择本研究采用煤渣、砾石、碎石作为基质。在铺设方式上，分水平和垂直两个方向对铺设粒径进行布置。垂直方向上，每个处理池中最底层铺设30cm的直径5〜10cm的砾石，砾石上铺50cm厚，直径为2〜3cm的煤渣，为防止煤渣漂浮在砾石上，最上层铺5cm厚的直径为lcm左右的碎石。水平方向上，在距进出水口50cm的距离内主要铺设粒径较大的砾石，主要是防止进水处发生堵塞和保持出水的通畅。2.2人工湿地植物的选择植物在人工湿地中起着非常重要的作用，不但直接摄取

4、利用污水中的营养物质，而且输送氧气到根区，提供根区微生物生长、繁殖和降解有机物过程对氧的需求，还能维持和加强人工湿地系统内的水力学传输［2］。高吉喜等选择了7种湿地植物，研究发现，慈姑和茭白的综合净化率最高［3］。袁东海等比较了菖蒲、灯心草和蝴蝶花3种植物的氮磷净化能力，结果发现，以菖蒲氮素净化能力最强，其次为灯心草和蝴蝶花［4］。本研究人工湿地的前端选择耐污染能力强的植物品种，如茭白、莒蒲；末端巾于污水浓度降低，因此可以更多考虑植物的经济价值和景观效果，即种植一些水生蔬菜类，如慈姑、荸荠等［5,6］。2.3生态温室的构建本研宄构建的生态

5、温室长12m,宽3m，棚顶高1.5m，肩高1m。骨架材料选用A3钢的圆形钢管；温室覆盖薄膜为PVC防老化膜，具有一定的抗风、雨、雪功能。保温措施采用棉被加塑料膜保护进行保温;通风措施采用自然通风，即在温室上开设通风窗，借助温室内外温度差产生的“气压差”或室外自然风力产生的“风压”促使空气流动。2.4联合处理系统工艺流程污水首先经过截留收集进入到集水井中，集水井中设置潜污泵，可根据液位进行自动控制，将污水提升进入接触氧化池，在接触氧化池中悬挂填料并进行曝气，利用微生物的新陈代谢来去除污水中的有机污染物和氨氮等污染物质，出水自流进入并联的两个

6、潜流人工湿地处理系统中，湿地中的填料为砾石、煤渣和碎石，具体铺设见图1。？竦厣现种惨恍H?生植物来去除水体中的氮、磷。为了分析人工湿地与生态温室联合处理系统和一般潜流人工湿地在冬季处理效果的差异，本文选择在其中一个人工湿地上构建生态温室，另一个作为对照3联合处理系统运行效果分析3.1生态温室采光及保温状况分析春冬季光照状况的好坏直接影响温室获取能量的多少和温室内温度的高低。1月份一般为全年中的最低温度时期，是考验温室采光和保温性能好坏的最佳时期。本文对2017年1月10〜14日揭保温被后至盖保温被前温室内外光照测定数据进行了统计分析。结果

7、表明室外光照最强区问为10:30至12:30之间，室内光照随着室外光照的变化而变化，并无滞后。室外光照强度最大值出现在lh30左右，最大值约为120450Lux，最小值出现在15:30,最小值为29320Lux;室内光照强度最大值出现在11:30左右，最大值为55060Lux，最小值出现在15:30,最小值为11240LUX。室内温度随太阳辐射的变化而变化，日间室内最高温度出现在13:00,为20.8°C,最低温度出现在9:00,为11.0°C。日间最大温差9.8°C。由图2中温室内外植物生长状况对比可以看出，由于温室满足了植物生长所必需

8、的温度和光照条件，温室内植物长势良好，菖蒲、茭白、慈姑、荸荠四种植物的存活率均在90%以上。可见，生态温室能够在冬季给植物提供良好的生长环境。总体上，温室的保温性能良好。3.2联合处理系统出水