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摘 要:随着农村经济的不断发展,农村养殖污水污染问题越来越严重。尤其是在养殖不科学的技术不发达的农村地区,农村养殖污水污染已经严重阻碍农村的社会发展和农民的福利改善。在社会主义新农村建设目标的今天,解决农村养殖污水污染问题应该成为当务之急。
关键词:农村养殖;污水成因;存在的问题
随着我国现代化进程速度的加快,在城市环境日益改善的同时,农村养殖污水污染问题越来越突出。农村养殖污水污染问题对农村社会发展和农民福利改善的阻碍也将日趋明显。污水中的有机污染物,吸收氮和磷,可以用人工湿地污水处理技术快速有效的去除,可以将环境再次污染的可能消除,将资源的生产潜力充分发挥出来,使污水资源化处理达到最理想的效果,所以,用这种方式进行污水处大有裨益,虽然人工湿地污水处理系统还有很多不足,但是可以在运用过程中对其加以优化和改进,使其更好的服务于当前水污染严重的生态环境,也更好的服务于人类。
1、我国农村养殖污水污染的成因
种植业废弃物(秸秆)和养殖业废弃物(畜禽粪便)是农业废弃物的两个主要来源。农村畜禽养殖多为无序分散状况,且数量较多,大量畜禽粪尿未经处理就直接排放,造成当地环境(特别是地下水)污染,现已成为农村一大新的污染源。集约化养殖场其污染危害更加严重,畜禽粪便对地表水造成有机污染和富营养化污染,对大气造恶臭污染,甚至对地下水造成污染,其中所含病原体也对人群健康造成了极大威胁。养殖污水长时间渗入地下使地下水中的硝态氮浓度增高,地下水溶解氧含量减少,有毒成分增多,导致水质恶化,甚至丧失其使用功能,同时危及周边生活用水水质。高浓度污水还可以导致土壤孔隙堵塞,造成土壤透气透水性下降及板结,盐化严重降低土壤质量,甚至伤害农作物,造成减产和死亡。
2、人工湿地系统的组成
人工湿地主要由基质、植物和微生物三部分组成。基质是人工湿地池床中填充的土壤、砂子、砾石等,又称填料,它为植物和微生物提供了生长的空间和场所,通过基质的沉淀,过滤和吸附等作用还可以去除污染物,基质的种类应根据所处理污水中的特征污染物,湿地的构建方式进行选择,还要考虑取材,经济适用等因素,常用的湿地植物有芦苇、水葱、宽叶香蒲、水葫芦等,它在湿地净化污水过程中的作用至关重要,它可以从污水中直接吸收C、N、P等主要污染物作为其生长的营养物质;同时通过植物根系吸收,富集污水中的某些有毒重金属离子,植物还可以将氧气释放到根区,利于床体中好氧和厌氧微生物进行硝化和反硝化作用,提高对N的去除能力,湿地微生物主要包括细菌、真菌和放线菌。其中细菌的数量最多,占70%~90%,微生物在湿地净化污水的过程中也发挥了重要的作用,主要去除污水中的有机质和氮。
3、养殖污水人工湿地处理系统的设计
根据厂方的远景规划和要求,采用成形粪便与冲刷污水、尿分离方式进行养殖污水人工湿地处理系统的设计。成形粪便采用日常清理、密闭发酵再利用的方式处理。笔者针对未成形粪便及冲刷污水尿类处理进行了探讨。冲刷污水及尿类人工湿地处理系统的设计如下:根据进水水源的污染程度和固体悬浮物的含量来确定污水在沉淀池的停留时间,预处理设施主要包括污水集水池、提升设备、格栅和沉淀池。植物池内特殊土壤渗流系数(K)应满足K>1×10-7m/s。植物池底部和四周应采用隔水材料制成不透水层,以便于净化后的水回收利用。植物选择。根据湿地植物的耐污性能、生水能力、根系的发展程度以及经济价值和美观等因素确定。一般选择芦苇、席草、水葫芦、水花生等,最常用的是芦苇,插植密度1~3株/m2。计算表面积。AS=Q/a,其中AS为表面积,Q为进水流量,a为水力负荷。确定长宽比。①表面流湿的长宽比为10∶1或更大,根据地形考虑,底坡降0~1%;②潜流湿地根据达西定律:Q=KS·A·S,S为水力坡度;A为湿地床模截面积;KS为潜流渗透系数,或厄刚公式:AS=5.2Q[ln(SO-Se)];SO为进水BOD浓度;Se为出水BOD浓度;AS为湿地床表面积。结构设计。①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。一般采用多子管和三角堰等配水装置。进水管应比湿地床高出0.5 m。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;②填料的使用:湿地床由3层组成,即表层土层、中层砾石和下层小豆石。砾石层粒径在5~50 mm,铺设厚度0.4~0.7 m;③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。为有利于植物生长发育,床中水面浸沉植物根系的深度应尽可能均匀。
结束语:人工湿地系统与传统污水处理工艺相比,人工湿地污水处理系统具有投资少,成本低等优点,尽管人工湿地系统的运行效果受气候条件,污水水质和设计因素的影响很大,但在生物多样性,生态栖息地和环境美学方面有着很大的优势,人工湿地生态系统的处理效果受季节的影响很大,特别是在冬季温度较低的北方,需要采取合适的保温供暖措施,否则会导致各种指标均达不到理想的预期结果,人工湿地系统较传统污水处理工艺会占用大量的土地,由于湿地系统能够使土地具有多重的作用,也就是说在提供废水处理场所的同时也可以为野生动物提供良好的栖息地,增加了生物多样性,在温室气体二氧化碳的固定上,人工湿地系统如芦苇床系统比传统工艺具有更大的优势,所以在收割芦苇的过程中能带走大量的碳,能够有效地减少 CO2的散发,生长中的芦苇担当着碳源的角色,可以把气态的碳储存在其生物组织结构中,转化率大约在每年每平方米 3.3kg,误差为正负 15%。
参考文献:
[1]赵振国,人工湿地污水处理技术研究进展[J]. 东北水利水电,2012
[2]吴秀玲,人工湿地污水处理技术在宁夏的应用前景[J]. 宁夏工程技术,2013
关键词:农村养殖;污水成因;存在的问题
随着我国现代化进程速度的加快,在城市环境日益改善的同时,农村养殖污水污染问题越来越突出。农村养殖污水污染问题对农村社会发展和农民福利改善的阻碍也将日趋明显。污水中的有机污染物,吸收氮和磷,可以用人工湿地污水处理技术快速有效的去除,可以将环境再次污染的可能消除,将资源的生产潜力充分发挥出来,使污水资源化处理达到最理想的效果,所以,用这种方式进行污水处大有裨益,虽然人工湿地污水处理系统还有很多不足,但是可以在运用过程中对其加以优化和改进,使其更好的服务于当前水污染严重的生态环境,也更好的服务于人类。
1、我国农村养殖污水污染的成因
种植业废弃物(秸秆)和养殖业废弃物(畜禽粪便)是农业废弃物的两个主要来源。农村畜禽养殖多为无序分散状况,且数量较多,大量畜禽粪尿未经处理就直接排放,造成当地环境(特别是地下水)污染,现已成为农村一大新的污染源。集约化养殖场其污染危害更加严重,畜禽粪便对地表水造成有机污染和富营养化污染,对大气造恶臭污染,甚至对地下水造成污染,其中所含病原体也对人群健康造成了极大威胁。养殖污水长时间渗入地下使地下水中的硝态氮浓度增高,地下水溶解氧含量减少,有毒成分增多,导致水质恶化,甚至丧失其使用功能,同时危及周边生活用水水质。高浓度污水还可以导致土壤孔隙堵塞,造成土壤透气透水性下降及板结,盐化严重降低土壤质量,甚至伤害农作物,造成减产和死亡。
2、人工湿地系统的组成
人工湿地主要由基质、植物和微生物三部分组成。基质是人工湿地池床中填充的土壤、砂子、砾石等,又称填料,它为植物和微生物提供了生长的空间和场所,通过基质的沉淀,过滤和吸附等作用还可以去除污染物,基质的种类应根据所处理污水中的特征污染物,湿地的构建方式进行选择,还要考虑取材,经济适用等因素,常用的湿地植物有芦苇、水葱、宽叶香蒲、水葫芦等,它在湿地净化污水过程中的作用至关重要,它可以从污水中直接吸收C、N、P等主要污染物作为其生长的营养物质;同时通过植物根系吸收,富集污水中的某些有毒重金属离子,植物还可以将氧气释放到根区,利于床体中好氧和厌氧微生物进行硝化和反硝化作用,提高对N的去除能力,湿地微生物主要包括细菌、真菌和放线菌。其中细菌的数量最多,占70%~90%,微生物在湿地净化污水的过程中也发挥了重要的作用,主要去除污水中的有机质和氮。
3、养殖污水人工湿地处理系统的设计
根据厂方的远景规划和要求,采用成形粪便与冲刷污水、尿分离方式进行养殖污水人工湿地处理系统的设计。成形粪便采用日常清理、密闭发酵再利用的方式处理。笔者针对未成形粪便及冲刷污水尿类处理进行了探讨。冲刷污水及尿类人工湿地处理系统的设计如下:根据进水水源的污染程度和固体悬浮物的含量来确定污水在沉淀池的停留时间,预处理设施主要包括污水集水池、提升设备、格栅和沉淀池。植物池内特殊土壤渗流系数(K)应满足K>1×10-7m/s。植物池底部和四周应采用隔水材料制成不透水层,以便于净化后的水回收利用。植物选择。根据湿地植物的耐污性能、生水能力、根系的发展程度以及经济价值和美观等因素确定。一般选择芦苇、席草、水葫芦、水花生等,最常用的是芦苇,插植密度1~3株/m2。计算表面积。AS=Q/a,其中AS为表面积,Q为进水流量,a为水力负荷。确定长宽比。①表面流湿的长宽比为10∶1或更大,根据地形考虑,底坡降0~1%;②潜流湿地根据达西定律:Q=KS·A·S,S为水力坡度;A为湿地床模截面积;KS为潜流渗透系数,或厄刚公式:AS=5.2Q[ln(SO-Se)];SO为进水BOD浓度;Se为出水BOD浓度;AS为湿地床表面积。结构设计。①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。一般采用多子管和三角堰等配水装置。进水管应比湿地床高出0.5 m。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;②填料的使用:湿地床由3层组成,即表层土层、中层砾石和下层小豆石。砾石层粒径在5~50 mm,铺设厚度0.4~0.7 m;③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。为有利于植物生长发育,床中水面浸沉植物根系的深度应尽可能均匀。
结束语:人工湿地系统与传统污水处理工艺相比,人工湿地污水处理系统具有投资少,成本低等优点,尽管人工湿地系统的运行效果受气候条件,污水水质和设计因素的影响很大,但在生物多样性,生态栖息地和环境美学方面有着很大的优势,人工湿地生态系统的处理效果受季节的影响很大,特别是在冬季温度较低的北方,需要采取合适的保温供暖措施,否则会导致各种指标均达不到理想的预期结果,人工湿地系统较传统污水处理工艺会占用大量的土地,由于湿地系统能够使土地具有多重的作用,也就是说在提供废水处理场所的同时也可以为野生动物提供良好的栖息地,增加了生物多样性,在温室气体二氧化碳的固定上,人工湿地系统如芦苇床系统比传统工艺具有更大的优势,所以在收割芦苇的过程中能带走大量的碳,能够有效地减少 CO2的散发,生长中的芦苇担当着碳源的角色,可以把气态的碳储存在其生物组织结构中,转化率大约在每年每平方米 3.3kg,误差为正负 15%。
参考文献:
[1]赵振国,人工湿地污水处理技术研究进展[J]. 东北水利水电,2012
[2]吴秀玲,人工湿地污水处理技术在宁夏的应用前景[J]. 宁夏工程技术,2013