人工湿地污水处理技术图

⑴ 村镇生活污水常用处理工艺简介与对比

村镇生活污水的无序排放是村镇水环境污染的原因之一，是造成黑臭水体的重要因素，村镇生活污水的治理十分紧迫。分析了村镇生活污水的主要特点和经处理后的排放要求，介绍了5种村镇生活污水常用处理工艺的特点，并针对适用范围和优缺点进行横向对比。为村镇生活污水处理工艺选择提供参考。
由于村镇人口数量众多，而且基础建设落后，村镇几乎没有任何生活污水收集系统和处理措施，生活污水往往没有任何形式的处理，直接排放到水体中，成为村镇水环境污染的重要原因之一。未经处理的生活污水排入河道后会造成水体富营养化，当排入水体的污染物超过河道自净能力后，过度消耗水中的溶解氧，导致河道忠的水生动植物因缺氧而死亡，生态系统被彻底破坏，最后变为黑臭水体，严重影响了周边的环境和居民的身体健康。因此村镇生活污水的处理现在看来十分必要。
1村镇生活污水的主要特点
我国村镇设施建设严重不足，几乎没有建设任何污水收集和处理设施，村镇日常生活和工业生产产生的生活污水和工业废水，基本是未经任何处理直排进入周边的河道，沟渠和水塘等水体[1]。
村镇生活污水的来源较多，主要包括人的粪尿、厨房废水、清洁洗涤和洗浴废水等，此外还有部分畜禽养殖废水。村镇生活污水具有以下特点：排放点十分分散;污染区域大;污水排放时间比较集中，一般集中在早中晚;污水水质、水量不均匀一般高峰流量为时平均流量的2～8倍。
村镇生活污水主要污染物包括碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物，一般不含有毒物质。水质具有氨氮含量高,可生化性强,含重金属等有毒有害物质较少等特点。
2村镇生活污水处理设施出水标准
目前，村镇生活污水处理设施的排放标准在国家层面尚没有统一规定，大部分地区已建的村镇污水处理设施一般参考执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中一级B水质指标的要求。
部分地区制定有地方排放标准，例如广州地区鼓励村镇污水处理设施的出水水质指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A的要求;四川地区自2017年1月1日要求岷江、沱江流域内城镇污水处理厂出水达到《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》(DB51/1311-2016)。
表1村镇生活污水出水水质指标(mg/L)
注：表格中NH3-N指标中括号内数值为水温不大于12℃时的控制指标，括号外数值为水温大于12℃时的控制指标。
3村镇生活污水常用处理工艺
村镇缺乏专业技术人员，运行管理能力薄弱，因此生活污水处理工艺必须遵循“投资低、成本低、管理方便、效率高”的原则，尽量做到无人值守。近年来，随着村镇生活污水的治理越来越受到人们的重视，国内在村镇生活污水处理等方面积累了一定的经验，涌现了一批较为成熟的处理工艺。
目前国内已建村镇生活污水处理工程常用工艺主要有以下5种工艺：AO→人工湿地工艺、改良A2/O→人工湿地工艺、厌氧滤池→氧化塘→生态沟渠工艺、净化槽工艺和MBR(膜生物反应器)工艺。下面对上述工艺分别进行介绍，并对比其优缺点和适用范围。
3.1 A/O→人工湿地工艺
A/O→人工湿地工艺是在常规A/O工艺作为生化处理去除有机物的基础上，其后增加人工湿地处理工艺进行深度处理。A/O工艺由缺氧和好氧两部分反应组成。污水、回流污泥同时进入缺氧池，同时好氧池内已经充分反应的一部分硝化液回流至缺氧池，缺氧池内的反硝化细菌在缺氧状态下利用污水中的有机物作为碳源，将回流的硝化液中硝态氮还原为氮气释放出来，达到脱氮的目的。之后混合液进入好氧池，完成有机物的氧化、氨化和硝化反应。
人工湿地系统是指由人为因素形成的湿地。人工湿地的处理原理是在特定的填料(如砾石、砂石等)上种存活率高、去污能力强的特定的植物(如美人蕉、蒲草、芦苇等)，形成“填料—微生物—植物”的复合生态系统，当污水流过填料时，经沙石、土壤过滤，以及滤料和植物根际附着的多种微生物共同作用，去除水中的污染物。
该工艺对于厂区地势有一定要求，要求收纳水体的水位较低，人工湿地处理后的污水能够自流出水，处理规模不宜超过200m3/d。
工艺流程如下：
图1A/O→人工湿地工艺流程图
3.2改良A2/O→人工湿地工艺
改良A2/O→人工湿地处理工艺是在改良A2/O脱氮除磷工艺基础上增加人工湿地系统作为深度处理一种工艺。改良A2/O工艺是在常规A2/O法基础上改进而成，在常规A2/O法的厌氧区前增加一个预缺氧区，来自二沉池的回流污泥首先进入预缺氧区，与大约20%的原污水混合，可以进一步消除回流污泥中的溶解氧，减少厌氧区的不利影响，提高P的出去效率;同时，改良A2/O工艺保留混合液的内回流，好氧区的混合应回流至缺氧池在反硝化细菌作用下，硝态氮还原成氮气，保证了脱氮效果。
此工艺可以根据进水水质调整各池的水力停留时间，达到脱氮除磷的的效果，该工艺具有工艺成熟、系统抗冲击性强，能耗低、运行成本低、出水水质稳定的特点。改良A2/O工艺出水能够达到一级B标准，在经过人工湿地的深度处理指标可以达到一级A标准。适用于处理要求较高，处理规模较大，四季气候变化大的村庄。
工艺流程如下图：
图2改良A2/O→人工湿地工艺流程图
3.3厌氧滤池→氧化塘→生态沟渠工艺
生活污水首先经过厌氧滤池，大部分有机物被厌氧滤池滤料截流，在厌氧条件下进行发酵，被分解成稳定的杂质沉淀;污水经厌氧滤池处理后进入氧化塘，有机物在氧化塘内被氧化分解;氧化塘出水进入生态沟渠，生态沟渠利用沟渠内生长的水生植物，进一步吸收氮磷，削减有机物含量。
该工艺采用生物处理、生态工艺相结合的技术，可利用依据地势而建，使污水自流经过各个处理工序，动力消耗极小。厌氧滤池可在现状沼气池基础上改建，在沼气池内投加供微生物生长附着的填料，氧化塘可利用现状的鱼塘改建，生态沟渠可利用现状的排水沟渠或者灌溉沟渠改建。生态沟渠中种植一些污能力强的特定的植物(如美人蕉、蒲草、芦苇等)提高处理能力。
适用范围：该工艺适用于现场有池塘或者沟渠的村镇，处理规模一般不能超过200m3/d。
工艺流程如下：
图3厌氧滤池→氧化塘→生态沟渠工艺流程图
3.4净化槽工艺
净化槽是一种人工强化生物处理的小型生活污水处理装置，主要用于分散生活污水的就地处理。该技术起源于日本，具备使用寿命长、维护简单、运营费用低等显著特点。净化槽组合了物理、化学和生物处理技术,通过化学絮凝反应、物理沉淀和微生物分解来削减污水中污染物的量[3]。污水经净化槽处理后其出水水质指标可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准的要求。该工艺适用于规模较小且处理要求一般的村庄，处理规模不宜超过150m3/d。
图4净化槽工艺流程图
3.5 MBR(膜生物反应器)工艺
MBR(膜生物反应器)是将膜分离技术与生物处理技术结合产生的新型污水处理工艺。该工艺利用膜组件取代传统活性污泥法的二沉池，提高了固液分离效率，膜的截留作用使曝气池能够维持较高的活性污泥浓度以及富集一些特效菌(特别是优势菌群)，从而提高了生化反应速率，同时反应器对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷能力较强。该工艺出水水质标准高并且稳定，容积负荷高占地较小，剩余污泥产量少等优点，但该工艺运行维护较复杂，维护成本高。
污水通过该工艺处理后的出水的基本可达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)的标准的要求。该工艺适用于出水水质要求较高或者有回用需求的村镇，处理规模不宜超过500m3/d。
3.6工艺对比
以上不同工艺的各有不同的适用范围以及优缺点，具体见下表：
表2不同工艺适用范围及各自优点对比表
4结语
近年来，随着村镇水环境的不断恶化，村镇生活污水处理越来越受到重视。我国村镇数量众多，每个地区特点迥然不同，村镇生活污水处理工艺不能一概而论，需要因地制宜，根据每个地区的实际情况选用适应本地、工艺成熟、运行成本低、操作维护简便,出水水质能达到排放要求的工艺。
相信经过以上的介绍，大家对村镇生活污水常用处理工艺简介与对比也是有了一定的认识。欢迎登陆中达咨询，查询更多相关信息。

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⑵ 一个日处理10吨生活污水的人工湿地，里面是怎么设置布水和集水的

进出水系统的布置：湿地床的进水系统应保证配水的均匀性，一般采用多孔管和三角堰等配水装置。进水管应比湿地床高出0.5m。湿地的出水系统一般根据对床中水位调节的要求，出水区的末端的砾石填料层的底部设置穿孔集水管，并设置旋转弯头和控制阀门以调节床内的水位。
填料的使用：湿地床由三层组成表层土层、中层砾石、下层小豆石。表层土钙含量在2~2.5kg/100kg为好；砾石层粒径在5~50mm，铺设厚度0.4~0.7m。
潜流式湿地床的水位控制：当接纳最大设计流量时，进水端不能出现雍水现象；当接纳最小流量时，出水端不能出现填料床面的淹没现象；有利于植物生长，床中水面浸没植物根系的深度应尽可能均匀。

下面简要介绍一下比较常见的几种生物膜污水处理工艺

1、颗粒型生物膜反应器

1.1上流式污泥床(USB)
上
流式污泥床(USB)是20世纪70年代末由荷兰Lettinga开发的又一项新的颗粒型生物膜反应器，主要用于厌氧生物处理系统中，即UASB。它主要
由配水系统、污泥床、三相分离器等组成。反应过程中产生的气体将污泥和污水进行充分混合，三相分离器将颗粒污泥、气体和污水进行分离，污泥保留在反应器
中，气体和处理后的出水排出反应器，其结构示意见图1。

4.2无泡曝气的特点:
与常规曝气相比，采用中空纤维膜进行无泡曝气具有如下优点：
①由于曝气不产生气泡，氧直接以分子状态扩散进入生物膜，几乎百分之百地被吸收，传质效率可高达100％，因此溶解氧不再是限制微生物生长的决定因素。
②由于生物膜生长在中空纤维膜的外表面，所以在供氧过程中，生物膜不会受到气体摩擦，不易脱落。

⑶ 复合垂直流人工湿地展示了较新的生态污水（常富含N、P）处理技术．如图l是复合垂直流人工湿地构造示意图

A、人工湿地要避免生态入侵，一般宜选用本地物种，以保证当地生态系统的安全性，故A正确；
B、人工湿地基质常使用碎石等多种材质，碎石间留有一些空隙有利于促进根部细胞进行有氧呼吸，防止无氧呼吸产生酒精，故B正确；
C、作用机理中可以看出，硝化细菌需要生活在有氧环境中，因此硝化细菌将生活在复合垂直流人工湿地的下行池，反硝化细菌需要无氧环境，因此生活在复合垂直流人工湿地的上行池中，故C错误；
D、进水口的有机污染严重，通过人工湿地的净化，出水口的有机物将减少，而无机物的含量将增加，因此若研究该人工湿地生态污水处理能力，应对进水（口）和出水（口）水质进行监测，通过比较进水和出水N、P含量的差值，来分析人工湿地的净化功能，故D正确．
故选：C．

⑷ 什么是人工湿地

湿地是由复水、永久性或制间歇性处于水饱和状态下的基质及水生植物和微生物等所组成的、具有较高生产力和较大活性、处于水陆交界的复杂的生态系统。而人工湿地是为处理污水而人为设计建造的工程化的湿地系统。这种湿地系统是在一定长、宽比及地面坡度的洼地中，由于土壤和基质填料（如砾石等）混合组成填料床，污水在床体的填料缝隙或床的表面流动，并在床的表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、成长周期长、美观及具有经济价值的水生植物（如芦苇等）。