城镇污水处理现状分析

第一篇：城镇污水处理现状分析

小城镇垃圾问题现状及处理对策

随着我乡经济社会快速发展，小城镇人口增加，生活垃圾问题日益显著。垃圾包括居民生活废弃物、建筑工程垃圾、道路清扫的垃圾等，所含成份复杂，数量巨大。垃圾通常都是随意丢弃和堆放，没有一个系统完善的垃圾收集处理站，集镇卫生管理工作也难以展开。垃圾大多露天堆放，渗滤的液体污染土地，特别“白色垃圾”，在自然条件下的塑料袋、婴儿尿不湿等“白色垃圾”很难分解，严重污染土壤;垃圾渗出液随雨水的流动必然导致水体污染;垃圾所含的有毒物质和病原体，通过蚊子、苍蝇、老鼠等传播疾病，对在集镇中生活居民的的生存健康产生较大危害。当前小城镇环境的“脏、乱、差 ”问题已成为经济社会发展面临的一个突出问题。

造成目前的小城镇垃圾污染的现状不是偶然的，这与我国的环保行政体制以及基础设施、资金投入不足、小城镇居民的环保意识薄弱有很大的关系。

一是环保观念淡薄。据调查显示，集镇居民很大一部分人不太了解塑料袋对环境的危害，有些居民虽然表示对国家“限塑令”政策理解，但还要继续使用，大部分居民表示理解并会尽量减少塑料袋的使用，废旧电池也一般是直接扔掉或随处乱放。

二是基础设施薄弱。目前县、乡镇二级对卫生配套设施的投入仍显不足，乡镇的垃圾收集和处理设施简陋，特别是乡镇垃圾中转站和处理场建设滞后，很多地方的站点不够规范。

三是资金投入欠缺。小城镇环境卫生整治成果的巩固，需要不断的资金投入，随着保洁要求的提高和覆盖面的扩大，资金投入需求逐步增加，给乡镇财政带来较重的负担，尤其是一些经济较薄弱、收入来源少的乡镇更为艰难。环境卫生整治工作的深入和发展，更需要投入大量资金，资金投入不足直接影响乡镇卫生成果的巩固。

长年的生活习惯，对环境的保护意识往往比较差，垃圾处理方式既是一个社会文明进步的标志，也是衡量人与自然和谐相处的一个重要标准。必须探索一条与小城镇实际情况、经济承载实力相适应的科学处理模式，因地制宜地选择本地区的垃圾处理方法。

一、源头分类。实现集镇垃圾的资源化，关键是源头分类，即从垃圾产生的居民家庭开始进行分类。不从源头上对生活垃圾进行分类，资源化利用就无从谈起。在集镇建立再生资源回收站点，利用机构回收点，引导居民对垃圾进行分类处理，由回收点的工作人员员将统一收集起的垃圾进一步分类。一般情况下，可再生垃圾的回收价格要略高于市场价格，利用经济利益来激发居民对垃圾源头分类的积极性，价格差价采用政府补贴。垃圾为分为可回收废品垃圾、纯垃圾和有机垃圾等3类分类别处理，可回收废品垃圾销售给回收公司;纯垃圾填埋或由乡镇政府收集后处理;有机垃圾发酵后当农田有机肥。通过分类处理垃圾，可极大的减少垃圾产生量，降低焚烧垃圾次数，同时塑料、酒瓶等可回收废品，可进行循环利用。

二、集中处理。垃圾进行分类后，纯垃圾可以集中送往垃圾处理场。垃圾处理场选址科学合理，不仅可减少污染、降低处理成本，而且可以实现资源再利用，否则就会造成新的环境污染，甚至造成土地和设施浪费。垃圾处理科学选址，需要统筹规划。垃圾处理场的选址涉及到土地征用、污染物排放监测等多个环节，需要各职能部门配合。一些地区常常出现因没有充分考虑城镇规模发展，导致垃圾处理场严重超负荷等诸多问题，这也是缺乏统筹规划的表现。因此，统筹规划对垃圾场选址及其设施建设至关重要。

三、探讨市场化。小城镇垃圾治理难度较大，但凭乡镇党委、政府的推动显然不够，仅凭城镇居民自己去治理也不现实，所以在工作中要探索吸引社会资本、民间资本投资污染治理领域，一方面由居民承担一部分污染治理费用，另一方面政府要给予一定的财政补贴，通过“政府出一点、居民出一点、有条件的社区居委会出一点”的方式探讨市场化垃圾处理。在市场配置上，要坚持垃圾处理产业化发展方向，实行垃圾处理开放式、低门槛市场准入，吸引更多有实力和潜力的企业投入城镇垃圾开发市场。

四、宣传教育。通过广播、标语、传单、公益广告等媒介让集镇居民认识到环境污染问题的严重性和治理污染的紧迫性，不断提高环境保护意识，自觉地投入到城镇“家园清洁行动”中，是解决城镇垃圾问题的思想前提。

第二篇：城镇土地利用现状分析报告

海口市第二次土地调查(集镇部分)美兰区集镇地籍调查

土地利用现状分析报告

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目录

1. 项目概况 ..................... 错误!未定义书签。 2. 美兰区集镇街坊分布 .................. 3 3. 土地利用状况 .......................... 4 4. 调查基本情况 .................... 错误!未定义书签。

海口市第二次土地调查(集镇部分)美兰区集镇地籍调

查土地利用现状分析报告

1. 项目概况

1.1任务目的和来源

为全面、准确地掌握海口市集镇土地利用状况及土地权属状况，掌握真实的土地基础数据，并对调查成果实行信息化、网络化管理，建立和完善土地调查、统计和登记制度，满足海口市集镇经济社会发展和土地宏观调控的需要，实现海口市集镇土地信息的社会化服务。受海口市国土环境资源局委托，由我院于2011年5月前完成海口市第二次土地调查(集镇部分)美兰区集镇地籍调查1：500比例尺数字化地籍测绘及调查工作的测绘任务。

1.2测区地理范围

海口市美兰区集镇调查范围为美兰区灵山镇灵山居委会、美兰机场;演丰镇演丰墟、曲口墟、塔市;桂林洋农场、桂林洋大学城、海口经济学院;三江镇三江居委会、三江农场;大致坡镇、咸来墟。

海文高速公路、S201省道联接美兰区各镇，交通便利。 测区位于海口市东部，南渡江东岸。

2. 美兰区集镇街坊分布

3. 土地利用状况

美兰区集镇用地总面积为29692022.10 平方米。下表为城镇土地调查土地利用二级分类面积汇总表

4. 调查基本情况

本次地籍调查共涉及四个镇，16个街坊;总调查宗地数7231宗，其分布见下表：

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第三篇：城镇污水处理厂低浓度进水原因分析及对策

目前，全国各地县以上城市普遍建成了城镇污水处理厂，在实际运行管理中，大都遇到了进水浓度偏低的现象，在南方城市更加明显，即COD进水浓度在50～80mg/L之间，远低于设计指标要求(200mg/L)，致使生化系统的活性污泥无法正常生长，污泥絮体细小难以沉淀，活性污泥量不断减少，从而导致整个污水处理系统难以正常运转。

一、原因分析

(一)合流制排水体系导致进水浓度低

通过对污水处理厂的进水、出水及相关工段多年采样监测分析，发现进水中COD浓度严重偏低，一般在100mg/L以下，最低的为53mg/L，而合流制排水体系的是造成进水浓度低的主要原因。合流制排水体系是我国大多数城市(特别是在旧城区)普遍存在的排水体系,由于山溪水、雨水和生活污水没有分流,或仅部分截留，导致污水处理厂接纳处理的污水浓度偏低,影响其运行效率。

雨季是造成进水浓度低的诱导因素。多年监测结果说明，在当地的雨水季节，进水浓度较长时期处于低浓度状态，表现出稳定的季节性特征，说明在合流制排水体系下，大量的雨水、山溪水进入到污水处理厂，从而导致污水浓度偏低。

(二)设计存在中没有充分考虑水质大幅波动的情况

该污水处理厂设计进水浓度为200mg/L,这种情况对于采用全流制排水体系的当地来说,仅适合于每年12月至次年4月的枯水期。一旦进入丰水期，进水浓度则远远达不到设计标准，而以氧化沟为代表的活性污泥法处理工艺比较适合于中、高浓度的城市污水处理，而较难适应低浓度的城市污水，其原因在于用活性污泥法处理低浓度的城市污水时，由于有机物浓度低，在好氧过程中由代谢同化产生的新生活性污泥小于由代谢降解衰减的活性污泥，致使活性污泥无法正常生长，污泥絮体细小难以沉淀，活性污泥量不断减少，从而导致整个污水处理系统难以正常运转。

在设备选型上没有考虑在低浓度低时加大推流能力。该污水处理厂分为两个氧化沟，每个氧化沟池分别安装了8台表面曝气机和两台水下推进器，运行时通过曝气碟片的转动进行充氧曝气的同时推动泥水混合物的流动。然而，当进水浓度偏低影响氧化沟内活性污泥生长时，需要控制溶氧量而停止部分曝气机运行，此时泥水混合物的合理流动则受到影响，进一步影响活性污泥的生长繁殖。

针对低浓度污水，氧化沟工艺采取的强化措施主要是在控制DO的条件下，加强推流和搅拌，使氧化沟中的活性污泥处于悬浮状态，保证污水和污泥充分混

合，防止污泥沉积。当进厂污水CODcr浓度一直处于80mg/L以下的情况下，由于污水中有机物浓度低，采用活性污泥法处理工艺时，活性污泥增殖较慢，其自身氧化衰减相对要快，活性污泥絮体恶化，处理效率下降，系统将无法维持正常运转。由于在设计时未针对低浓度污水采取相应的措施，系统配备的曝气设备和推流设备为每组8台曝气机和2台2.2KW的推流器，当进厂污水CODcr浓度在120mg/L以上时，每组可开启5台以上曝气转蝶和2台推流器，由于曝气转蝶具有充氧及推流搅拌的功能，这样不仅DO能控制在适合的范围，氧化沟沟内的活性污泥了能处于悬浮状态，污泥和污水能得到充分混合，活性污泥生长良好，剩余污泥产出正常，污水中有机物得到降解，系统运转正常，但当进厂CODcr较低时，这里就出现一大矛盾，为保证DO不超出适合的范围，每组氧化沟只能开2-3台曝气转蝶，这样靠2台推流器和2-3台曝气转蝶产生的推流，达不到污泥前进效果，活性污泥不能处于悬浮状态以致沉积于沟内，系统无法正常运转，如果开户多台曝气转蝶和2台推流器，虽能使活性污泥处理悬浮状态，但会使沟内的DO过高，导致活性污泥自身氧化加快，污泥各项性能变差，处理效果下降，系统也无法正常运转。

二、改进措施

氧化沟处理工艺比较适合处理中高浓度的城市污水，所以提高进厂水质浓度是解决氧化沟系统不能正常运转最有效的措施，我们认为实施清污分流是最彻底的办法，但清污分流工程牵涉面广，工程量大，投入费用较高，在短期内难以实现，因此，针对实际情况采取了相应的整改措施。

(一)合理的配水

根据该污水处理厂有氧化沟和人工湿地两套工艺处理系统，在进水浓度偏低情况下，人工湿地系统负荷较低，适当增加人工湿地系统的进水量有利于提高处理出水水质，同时也有利于降低氧化沟处理负荷，提高氧化沟处理效率。在进水CODcr浓度为50～90mg/L时，将氧化沟和人工湿地的水量分配比例从5：1调整至3;1，实际处理污水量分别调整为4.5万吨/日和1.5万吨/日。通过实测数据数说明(见表1)，当进水CODcr浓度在50～90mg/L范围波动时，人工湿地系统由于其不依赖于活性污泥消解污水中有机污染物的特点，处理效果明显优于氧化沟工艺系统。适当提高人工湿地系统处理水量，有利于提高处理出水水质。

(二)选取曝气量和推流效果的最佳结合点

由于进水浓度低影响生物菌种的繁殖，为了控制氧化沟池内曝气量，避免加速生物菌种的老化，每个氧化沟池仅能开启2-3台表面曝气机。这样，氧化沟池内DO可以维持在2.0mg/L相对适宜的水平。经检测氧化沟内泥水混合物流速，开启了曝气转碟地方流速可达2.0～2.5m/s,而未开启曝气转碟地方流速仅为0.6～0.8m/s,活性污泥不能有效地流动,出现污泥在池底沉积、厌氧冒泡、死泥漂浮等现象。

每个氧化沟池有8台曝气机，每台曝气机安装了16个曝气转碟，为了在合

理控制溶氧情况下获得理想的推流效果，将每台曝气机拆卸8片曝气转碟,这样每个氧化沟池表面曝气机可以从原来只能开启2-3台增加到开启6台。与此同时，根据进水悬浮物含量状况，将曝气沉砂池开启时间从设计文本的16h/d缩短至2h/d，氧化沟内DO可以控制在1.8～2.0mg/L的同时泥水混合物流速达到1.8～2.2m/s，池底沉积、厌氧冒泡、死泥漂浮等现象得到消除。

(三)增加活性污泥浓度

进水浓度低影响处理出水的原因主要是活性生物菌种得不到正常的生长和繁殖，活性生物菌种自行消化，导致污泥活性不断下降，进而影响处理出水效果。因此，增加污泥浓度、促进生物菌种的繁殖是提高处理出水水质的重要途径。

促进活性生物菌种的生长繁殖增大活性污泥的循环流动性很重要，常规操作情况下，氧化沟和二沉池之间的污泥回流只需通过配水井开启一台30 KW污泥回流泵，常规运行的处理是：

平流沉淀池→剩余污泥浓缩池→均质池→污泥脱水车间→外运。

而进水浓度偏低情况下，在配水井加开一台15KW污泥回流泵，适当提高污泥回流比，增加氧化沟池内污泥浓度。实际运行中采取非常规的措施，即在均质池通过溢流排口，将池内污泥溢流至厂区污水回流池，回流到氧化沟系统：

平流沉淀池→剩余污泥浓缩池→均质池→剩余污泥浓缩池→均质池→(溢流)厂区污水收集池→细格栅→氧化沟。

通过加大回流污泥量，氧化沟池内活性污泥浓度明显提高，沉降比(SV)达到8～11，确保了生化处理效果及污泥活性。

三、结论

1.造成城镇污水处理厂进水浓度偏低的原因除合流制排水、雨水等因素外，还与截污管网密封性好坏有关，在南方城市由于地下水位较高、管网常沿河边布设，地下水渗入到管网中也是造成进水浓度偏低的原因之一。

2.选择科学合理的处理工艺是预防、解决进水浓度偏低的根本办法，从各类生化处理工艺特点来看，笔者认为推流式的氧化沟等工艺对低浓度进水处理效果较差，甚至会破坏生化处理系统，而间歇式的SBR法、UNITANK法等工艺较适合中小城市的污水处理，对低浓度进水同样具有较好的处理效果。

3.对已建成的城镇污水处理厂，应根据各自实际情况加强管理，及时了解掌握各项工艺参数(进水浓度、溶解氧、污泥浓度、沉降比等)，通过调整运行参数，确保处理效果，做到稳定达标排放。

第四篇：我国人工湿地污水处理技术现状分析

何胜

13级环境科学二班

摘要：人工构建湿地对于污水的处理是建立于自然湿地对于污水的处理之上的一种新型的污水处理技术，它具有区别于其他的污水处理方式的独特优势，受到了国内外污水处理部门的广泛青睐。本文对于湿地污水处理系统的定义进行了简单介绍，对于人工湿地的现状进行了简单阐述，针对人工湿地的优缺点也进行了分析;同时还介绍了污水在湿地当中的处理过程以及净化机理，最后介绍了我国人工湿地处理技术的应用现状，存在的问题和改善措施。以及简单介绍目前国内有哪些运行良好的从事人工湿地污水处理的企业工程 关键词：人工湿地;污水处理现状;当前特征及展望

Abstract: the artificial construction of wetlands for wastewater treatment is based on natural wetlands for wastewater treatment on a new type of sewage treatment technology, it is different from other way of sewage disposal of unique advantages, widely favored by the wastewater treatment sector at home and abroad.In this paper, definition of wetland sewage treatment system has carried on the simple introduction, for briefly elaborated the present situation of the artificial wetland, in view of the paper has analyzed the advantages and disadvantages of artificial wetland;At the same time also introduces the process and the purification mechanism of sewage in wetland, finally introduced the our country the present situation of the application of artificial wetland treatment technology, existing problems and improving measures.And simple introduce what are the current domestic well-run enterprise of artificial wetland wastewater treatment engineering. Keywords: artificial wetland;The sewage processing status;The current characteristics and prospects

0引用

随着工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高,污水的种类和产量也随之不断增加,需要设计更为经济、更为高效以及适应范围更为广泛的污水处理系统,来面对这一日益严峻的现实问题。然而,我国已经兴建的许多城市二级污水处理厂由于处理成本和维持费用昂贵而经常处于间歇运行或者根本不运行的状态,导致大量建设资金的浪费和环境污染的日趋恶化。此外,传统的活性污泥法以去除碳源污染物为主,对氮磷等营养物质的去

【】除则微乎其微,出水排入环境水体后易引起富营养化等问题1。而人工湿地污水处理技术在许多领域内成为了传统污水处理工艺的廉价替代方案，目前应用较多的类型是表面流湿地和水平潜流湿地利用人工湿地处理污水有着传统处理工艺不可比拟的优势：投资少，造价，运营成本低廉;系统组合具有多样性、针对性、能够灵活地进行选择;处理污水具有高效性;【】有独特的绿化环境功能2。

1人工湿地的概念与历史

人工湿地系统是将污水引到人工建造的类似于沼泽的湿地上,在一定的填料上种植特选的植物,形成一个独特的动植物生态环境,利用植物的根脉和其周围土壤微生物来联合对污水进行处理,污水流经湿地时大量的污染物被填料和植物根系阻挡截留,有机污染物和N、P等

【】则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去3。

运用人工湿地处理污水可追溯到1903年，建在英国约克郡Earby的人工湿地，被认为是世界上第一个用于处理污水的人工湿地，连续运行直到1992年。而人工湿地生态系统在世界各地逐渐受到重视并被运用，还是在20世纪70年代德国学者Kichunth提出根区法(the root-zone-method)理论之后开始的[4]。20世纪70年代以来,人工湿地污水处理系统在我国得到了迅速发展：1987年,天津市环境保护研究所建成我国第一座芦苇湿地工程,处理规模为1 400 m3·d-1;1990年,华南环境保护研究所建成深圳白泥坑人工湿地示范工程,以及近年来成都市活水公园和沈阳市新近建成通水的马官桥污水生态处理厂,都是人工湿地污水处理的【】典型范例1。

2人工湿地的组成及分类

2.1人工湿地的组成

人工湿地由以下五部分组成：(1)各种透水性的基质，如土壤、砂、砾石;(2)在饱和水和厌氧基质中生长的植物，如芦苇;(3)水体(在基质表面下或表面上流动的水);(4)好氧或者厌氧微生物种群;(5)无脊椎或脊椎动物。其中微生物、水生植物以及基质是人工

【】湿地的主要组成部分，也是影响污染物去除率的重要因素4。

2.2人工湿地的分类 2.2.1处理系统的类型

按照工程设计和水体流态的差异，人工湿地污水处理系统可以分为表面流湿地、水平流湿地和垂直流湿地3种主要类型(图

1、表1)

【】

表1 人工湿地污水处理分类及其特点5

图1 人工湿地的类型及其构造

[4]

2.2.2湿地中主要植物类型 湿地植物，在人工湿地系统中起着重要的作用，在湿地净化污水的过程中，被称为“营养盐清道夫”。按照应用类型，可分为观叶植物、观花植物、草皮植物、地被植物等; 按生长环境可分为水生植物、沼生植物和湿生植物三类; 按植物的生活类型看，可分为挺水植物、

【6】【】沉水植物和浮水植物三类。常用于人工湿地系统的植物有芦苇、香蒲、荷花、美人蕉

7、【】【】【】凤眼莲

8、黑麦草、菖蒲

9、金边麦冬10等。

【】在人工湿地净化污水过程中,植物的直接作用可以归纳为3个重要的方面:11

(1)直接吸收污水中可利用的营养物质,吸附和富集重金属和一些有毒有害物质; (2)为根区好氧微生物输送氧气; (3)增强和维持介质的水力传输。除此之外,植物根系能分泌多种有机复合物,为微生物提供碳源。

此外,湿地植物还具有3个间接的重要的作用: (1)显著增加微生物的附着(植物的根茎叶); (2)湿地中植物可将大气氧传输至根部,使根在厌氧环境中生长; (3)增加或稳定土壤的透水性。

【】

表2 主要植物类型12

表3 常用湿地植物的性质

【11】

3人工湿地净化污水的原理

3.1基质的作用

基质是人工制造的填料，它是用沙、石、土等以按照不同的排列及不同的厚度铺成的，植物可以在上面生长，土壤中的分解者可以依附在上面。它不但是废水净化的重要物质，还是微生物生长的重要场所，又为水中生长的动植物提供营养物质。当废水中的有机物质到达人工湿地时，基质会发生一系列物理变化和化学变化，将废水中的有机元素氮和磷吸收。基

【】质的选材不同，其净化的结果也不同5,12,13,14。

3.2植物的作用

植物在人工湿地系统中起着很大的作用

【15】

。

3.2.1吸收作用

植物作为湿地的初级生产者，具有吸收储存水体营养物!净化污染物!抑制低等藻类生长!促进其他水生生物代谢的作用。污水中的氮以有机氮和无机氮两种形式存在，其中无机氮被植物吸收利用，污水中的氮以有机氮和无机氮两种形式存在，其中无机氮被植物吸收利用，作为生长过程中不可缺少的营养物质;部分有机氮被微生物分解成氨氮后，也能被植物吸收利用。植物将吸收的氮素合成蛋白质等有机氮，再通过收割植物将有机氮去除。人工湿地法在处理污水时，废水中的无机磷在植物吸收剂同化作用下可转化成ATP、DNA、RBA等有机成分，然后通过收割植物而去除。植物可通过根部直接吸收水溶性重金属，还能通过改变根系环境来改变污染物的化学形态，达到降低或消除重金属污染物化学毒性和生物毒性的作用。一般认为植物对重金属的吸收能力为沉水植物>漂浮植物>挺水植物，不同植物以及同一植物的不同部位对重金属的吸收作用也不同，一般为根>茎>叶，且各部位对重金属的累积系数随

【13】 污染物浓度的上升而下降。3.2.2传输作用

对于人工湿地生态系统而言，植物生长过程中是否有充足的氧，决定着植物对所生长环境中的污染物的吸收和去除能力。人工湿地植物能将光合作用产生的氧气通过气道输送至根区，在植物根区的还原态介质中形成部分氧化态的微环境，这种有氧态和缺氧态微环境的共同作用为根区的好氧!缺氧和厌氧微生物提供了各自适宜的小环境，使不同的微生物生长在一起，发挥相辅相成的作用，这样污水中的污染物能在微生物的新陈代谢作用下完全去除。植物根系是影响水力特征的主要因素，根系对介质的穿透作用!根系横向和纵向的扩张作用，在介质中形成许多微小的间隙，增强了介质的疏松度，使介质的水力传输作用得到增强。另外，植物的根系腐烂后，剩下许多的空隙和通道，这些空隙和通道增强了土壤的通透性，也【16,】有利于土壤水力传输。

3.3微生物的作用

微生物在人工湿地中占有极其重要的地位。微生物的数目可以直接反映出人工湿地的处理废水的能力。微生物将污水中的有机元素作为自己的养料，最终将废水中的有机物去除。人工湿地中的微生物数目是一定的，当废水排放量增加时，会导致某类别的微生物数量增多，但会在一段时间后恢复平稳。在植物的不同部位，其含有的微生物种类和数目也不同，在植物的根茎，数目较多的是好氧型微生物;在植物的根系，除了好氧型微生物还有兼性厌氧型微生物;而在距离根系较远的地方，厌氧型微生物最多。微生物不光吸收污水中的有机物质，还对有毒物质降解和对重金属进行分解，以去除污水中的有机物质和重金属[12,13,17]。

4. 影响人工湿地污水处理能力的因素

湿地的污水净化性能主要依赖于当地的气候、湿地中水流动力学特性、植物种类、微生物类群及基质组成。其中当地气候是主要影响因素,因为其有影响其他几项因素的作用,湿地植物 种类、微生物活性和土壤中营养物质的生化循环都与气候有关[3,17]。

4.1湿地植物的类别

人工湿地废水处理系统中的植物对污水的处理能力很强，效果最好的是挺水植物，实验结果表明，宽香叶蒲对油脂，Pb及Zn的吸收效果极佳;根系浓密的植物中水麦冬对N和P的吸收效果最好。香蒲，菱白等植物有很好的净污效果，使水质更清澈。

4.2基质的类别

基质在处理污水中占有很大的作用，植物的生长离不开基质的营养提供，在废水净化中有很多物理沉降作用。当然，不同的基质对污水的处理能力不同，如果基质的选材和材料的大小选择不当，则对污水的净化能力会很弱。经研究发现，选用细石子做湿地的填料，对污染物的处理效果最好。

4.3水流的方式

表面流型的湿地对污水的处理能力比较弱;水平潜流湿地对一些特定的有机物和重金属能很好地去除;垂直流湿地系统的硝化水平比较高。将不一样类别的湿地系统有机结合，会很好提升对污水的净化能力。

4.4温度和 PH值

温度的变化直接影响 , 的氨化、硝化与反硝化过程，从而影响人工湿地对 , 的去除"低温下微生物基质酶的活性将受到抑制，导致酶促反应速度很慢，进而影响到硝化和含氮有机物的降解。除此外，随着季节气温的变化，植物不断生长，植物在不同生长时期对氮磷的吸收能力也是不同的，一般在春季和夏季，植物生长迅速，生物量增加，对氮磷的吸收增加，出水中氮磷含量较少，在秋季植物枯萎后，吸收速度放慢，而冬季死亡的植株甚至会释放磷到湿地中，致使出水中磷含量上升，无机磷含量甚至高于进水。PH值对人工湿地磷的去除

【】影响较大.因为废水中磷的去除主要是靠基质的物理化学作用，这与介质的酸碱环境有关18。

4.5 DO值

DO对氮的硝化、反硝化及磷的生物吸收和同化具有很大的影响。DO值过低是，出现缺氧状态抑制了硝化作用的进行，不能产生大量的亚硝酸盐和硝酸盐，继而使反硝化过程不能进行。DO值的提高可以有效增强微生物的代谢能力，促进微生物对磷的吸收和同化，也使硝

【】化细菌的呼吸活动加强，对有机物的降解起到了促进作用18。

5人工湿地的污染物去除机理

人工湿地可通过水体、基质、水生植物、微生物和腐殖化碎屑之间一系列复杂的物理、化学和生化反应，通过沉淀、过滤、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解、转化及吸收途径实现对水中诸如悬浮物、有机物、营养元素、金属离子、病原体和难降解有机物等污染【】物的去除4。

5.1有机物的去除机制

国内对人工湿地去除污染物的研究主要集中在营养盐N、P 上，对持久性有机污染物去除效果的研究工作开展的相对较少[19]。污水中的有机物包括溶解性有机物和颗粒性有机物。颗粒性有机 物通过在湿地基质中的沉积 、 过滤作用可以很快地被截留， 进而被分解或利用 ,可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及厌氧好氧生物代谢降解过程而被分【】解去除[20]。万宁19等人经过研究指出湿地中植物和填料可以为微生物提供一个好氧、缺氧和厌氧环境，这种有氧和缺氧区域的共同存在为根区好氧菌，厌氧菌和兼性菌等各种微生物提供了适宜的生存环境，促进了根区微生物的生长繁殖，从而提高系统的净化能力。人工湿地系统虽然对有机物的去除率较高，但是随着系统的运行时间增加会出现有机物的积累现象，而影响净化效果。研究表明，水体在植物床填料内流动时，随着迁移距离的延长，COD 的降解速率呈现减慢的趋势[21]。

5.2氮的去除机制

人工湿地对氮的去除主要是依靠基质-植物-微生物之间相互作用，通过物理、化学和生物过程协同完成的。人工湿地系统氮的主要转化途径有: 矿化、基质吸附固定、植物/微生物同化吸收、硝化、反硝化和氨挥发等作用, 但是挥发、填料吸附和植物摄取的氮量十分有限【22,23】。

5.2.1氨挥发

氨挥发是一个物理化学过程，氨氮在气态和离子态之间平衡。研究表明，当pH<8.5 时,可以忽略氨氮的挥发[22]。在PH值为 8.3 时 ， 可挥 发 性 气 态 氨 占10 ; 而 PH 值为 7.3 时 仅 占 1 9/ 6[20]。

5.2.2硝化 — 反硝化

不同形态的氮在人工湿地中会发生转化，有机氮在氨化细菌的氨化作用下转变为NH3-N，再通过硝化作用，硝化细菌把NH3-N转化为NO2--N和NO3--N, 最后通过反硝化过程，细菌在厌氧或缺氧环境中利用有机物产能,将NO2--N和NO3—N代替O2作为电子受体，最终使氮以N2O和N2形式从系统中根本去除[18]。硝化只改变N的形 态 ， 反硝化才真正

【】将N去除24。一般在潜流型人工湿地中，主要是厌氧环境的，反硝化速率明显高于硝化速

【】率，硝化作用是脱氮的限制步骤22。

5.2.3植物吸收

水生植物在湿地脱氮过程中起了重要作用，植物可将氧气输送至根部，植物根系为微生物提供附着介质，并直接同化吸收氮素。植物主要吸收氨氮和硝态氮，优先吸收氨氮[22]。植物在系统去污过程中最重要的物理效应是它能够支撑床表面,提供良好的物理过滤条件,并

【】且可以为微生物的生长附着提供巨大的表面积23。不同的植物对系统的除氮效率也有不同的影响。袁东海[25]等对不同植物系统人工湿地净化生活污水总氮效果研究指出无植被系统的人工湿地除 N 效果下降速度较快,当污水中总氮的浓度为 80 mg/L 时, 其总氮去除率仅为 37% 左右, 其它有植被系统的人工湿地除氮效果下降速度比较缓慢. 在有植被系统的人工湿地中, 随着污水总氮浓度的增加, 石菖蒲植被系统人工湿地仍有较高的 N 去除效率,

【】在污水总氮浓度高达80 mg/L 时, 其 N 去除效率仍维持在 65% 左右。廖新亻弟26等通过研究香根草和风车草对猪场废水氮磷处理效果得知香根草在水中能正常生长 ,并在去除垃圾污水和生活污水 N 、 P表现出明显效果，是一种良好的净化富营养水体的植物。

5.2.4介质吸附

湿地基质层具有吸附特性 。污水经过时 ， 可以依靠基质层的吸附作用而得到净化， 黏

【】土含量高的基质层对氨态氮还有离子交换作用20。但是李玉洁却认为基质对氮的去除作用

【】只是体现在为微生物的同化、降解和植物的吸收提供中介5。不过现在基本认定湿地中的填料也可通过一些物理和化学的途径如吸收、吸附、过滤、离子交换等去除一部分污水中的

【】氮。沸石对氨态氮具有一定的吸附功能，大多都用此填料来处理含氮废水的试验27。人工湿地系统中除氮的关键在于选择填料, 因此新型价廉高效的吸附材料的开发应用是目前人

【】工湿地污水处理的研究重点28。

5.3对磷的去除机制

污水中磷的存在形式常见的有磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷酸盐等。人工湿地对磷的去除主要是通过基质物理化学作用、植物吸收、与有机物结合、微生物的正常同化和过量积累等，而磷最终从系统中去除是依赖于湿地植物的收割和饱和基质的更换[18]。根据研究资料显示，

【】人工湿地对磷的去除可达60%-90%5。对磷的吸收作用最强的是基质的吸收作用，吸收效

【】果与基质中铁，铝和钙等离子浓度有关。对磷吸收最少的是植物的吸收13。李晓东等得出湿地基质的除磷作用最大，富含Al3+、Fe3+、Ca2+的基质通过吸附和沉淀反应有很好的除磷效果。大量的富含Al3+、Fe3+、Ca2+的基质(钢渣)具有显著地的除磷效果,但限于材料自身的特性,不能实际应用。探索不同基质的组合除磷作用是今后湿地基质研究的热点,此外,深入研

【】究基质中磷素解析释放,也是今后需要重点开展的工作29。李海波等用水淬渣作基质研究磷吸附-解吸效果，得出水淬渣基质的磷饱和吸附量3333 mg·kg-1,其水溶性钙含量为

【】01084%,pH值为7.54，适合作为湿地除磷基质36。 微生物在湿地除磷中有着重要的作用。 研究表明，由于水芹湿地和凤眼莲湿地中含有大量的磷细菌， 水芹和凤眼莲湿地对磷的净化率比空白床分别高16.0% 、8.1% [30]。虽然湿地系统内附着大量的微生物， 但人工湿地与传统生物除磷在原理上有着本质的不同.一方面， 废水中的有机磷经过湿地系统磷细菌的代谢活动转变成磷酸盐， 磷酸盐容易被富含Al 3 + ， Fe 3 + ， Ca 2 + 的基质吸附， 这一部分磷最终残留在湿地系统中而与水体分离， 这种方式去除的磷占绝大部分。另一方面， 湿地植物本身可以直接吸收磷的化合物， 通过定期收割而除去这一部分磷， 这一部分磷最终从湿地系统中分离出来， 但只占很少一部分[31]。水生植物去除磷的机制之一是通过植物本身的吸收作用。不同植物的除磷效果是不同的,同一种植物的不同部位的除磷效果也是不【】同的32。另外徐和胜总结人工湿地对磷素的去除随水力停留时间的延长而增加，停留时间大于 5.3 d 时，芦苇湿地除磷效率可以高于 88%。湿地进水 TP 负荷与磷去除速率之间有

【】较好的线性关系(R 2 > 0.91)33。不同湿地植物在生长速度、污染物的吸收转化能力、 泌氧能力等存在显著差异，这导致基质中的微生物种群及数量有所不同，筛选适宜的植物对稳

【】定和提高人工湿地的净化功能具有重要意义34。而夏宏生等认为植物从污水中直接吸磷并非人工湿地系统除磷的主要机理，他提出人工湿地除磷技术仍处于应用研究阶段,主要集中

【】在以下几方面:城镇生活污水处理,非点源污染控制,水体水质恢复35。

5.4重金属的去除机制

重金属的去除需要基质，植物以及微生物的共同协作。研究发现，湿地系统对于铬的去【】除效果最佳13。金属离子去除机理主要有: 植物的吸收和富集作用、土壤胶体颗粒的吸附、【】悬浮颗粒的过滤和沉淀18。水生植物表现出的对银、 铜、 铅、 镉和锌等微量元素的富集

【】作用和对营养大量需求的特性可以被充分利用37。

史增奎等研究表明凤眼莲吸收的镉、 锌离子主 要 富 集 在 根 部 (Cd2+ 2441. 27 mg /kg, Zn2+ 6 412.17mg/kg ),对镉、 锌最大富集系数分别是 553.

3、759 . 2 。凤眼莲对锌的富【】集能力稍高于对镉38。总之, 利用水生植物来迁移环境中的金属离子, 修复污染的环境, 防止重金属离子污染从陆地进入水环境, 是非常经济、 有效、 易于操作的 (自然和人工的湿

【】地对金属离子转换率甚至接近 100% )38。例如，吴敏等研究发现种植植物可提高湿地除砷效率; 以陶粒为填料的各组砷去除率分别是50%(空白对照组)，64%( 蜈蚣草组)和74%(灯心草组);以锰砂为填料各组相应的砷去除率分别是89% ，95%和91%【39】 。并且谭彩云等人也用凤眼莲研究实验，探究凤眼莲对水中重金属离子铅、锌、铬的短期去除能力，最后得出300 g凤眼莲对 4 L浓度为 5~ 30mg/L的铅离子溶液的去除率均

【】可达到 99 %的实验结论40。相比之下，曹优明等用金边麦冬人工湿地对含铅废水中的铅进行净化处理实验，得到流量为 3 L/d时 ，金边麦冬人工湿地对铅的去除率最高 ，可达到

【】98.30%; 在流量为 18 L/ d 时 ， 去除率仍可达到 82.63%的良好效果10。

6.人工湿地污水处理技术中存在的问题及解决办法

6.1问题与不足

第一点是现在的污水处理技术偏重于植物对废物的吸收，但是大量的植物茎秆没有很好的处理，造成了一定程度的二次污染。第二点是人工湿地污水处理占地面积较大，对废水的处理效率比较低。第三点是对人工湿地污水处理技术的原理认知不全面，在水中生长的植物的选取不够合理，对于基质的设置也有很多的不足，水温的控制不够严格，水体的成分研究不清晰。第四点是人工湿地污水处理效果受气候的影响较大，有些水生植物在冬季难成活，

【】有些不耐高温，有些易生病虫13。

6.2解决办法

针对人工湿地建设时占地面积大，在选址时，要综合考虑经济 、环境效益，通常可以把人工湿地建设在近郊地区， 一方面不单单节省了市区的土地资源 ， 另一方面，也可以直接对近郊周边的生产基地作用。在解决植物单一性方面， 需要相关部门， 加强对适合该地区 气候生长的物种进行研究，多模仿 自然湿地环境，最大程度的发挥生物的净化作用。另外 ，要加强对生产过程中产生的特殊工业废水的处理研究 ，目前， 由于经济飞速发展 ， 生产工业的节奏加快 ， 其排放的废水也 随之增 多， 加强特殊 工业废水研 究 ， 寻找最优的去污机 理 ，最大程度的发挥人工湿地的作用， 实现生物和经济效益最大化。除此之外， 要加强对人工湿地管理人员的培训。人工湿地在长时间运作会产生淤积堵塞现象，会造成之后的处理效用明显降低 ，这需要管理人员要有充分的经验和技能去维护人工湿地的运作 【41】。

7.应用现状

(1)澄江县马料河人工湿地污水处理工程。建设时间：2003年7月;工程工艺：氧化塘+垂直潜流+表流湿地;污水类型：城镇生活污水;处理能力：3000m3/d;占地面积：20000m2;达标要求：GB18918-2002一级B标准;目前状况：正常运行。马料河人工湿地是云南省乃至国内填料型人工湿地污水处理系统工程化应用的典范之一。

(2) 江川县渔村大河人工湿地污水处理工程。建设时间：2004年11月;工程工艺：氧化塘+水平潜流;污水类型：农村生活污水+农业面源污染;处理能力：10000m3/d;占地面积：13000m2;达标要求：地表水Ⅳ类水要求，部分满足Ⅲ类要求;目前状况：正常运行，部分指标达标。该污水处理厂是高负荷潜流湿地处理富营养化污水的力作，此项工程也开启了人工湿地高效处理污水的先河。

(3)玉溪市九溪人工湿地污水处理工程。建设时间：2008年5月;工程工艺：氧化塘+水平潜流+垂直潜流;污水类型：富营养化污水;处理能力：100000m3/d;占地面积：150000m2;达标要求：地表Ⅳ类水要求，部分满足Ⅲ类要求;目前状况：正常运行，出水达标。此工程是迄今为止，国内外面积最大的填料型人工湿地，工程出水除磷和氨氮外，均达到了地表3类标准，其蓝藻的去除率达到99%以上。

(4)北京市奥林匹克森林公园人工湿地水质改善工程于2006年在北京市朝阳区建成并运行至今，由中国科学院水生生物研究所联合北京市水利规划设计研究院等单位，承担该工程中的设计、施工、调试再生水和运行管理等方面工作。工程内的人工湿地系统作为奥林匹克森林公园水质改善、生态自然净化系统的重要组成部分，主要功能是深度处理，保障奥林匹克森林公园主湖循环湖水水质，并与其他水质改善措施协同作用，保持整个水系水质，同时创造独特的湿地生态景观，成为一个向世界展示北京生态城市内涵的窗口。工程建成后，出水达到《奥林匹克森林公园水系水质模拟和维护系统设计》的模拟分析水质目标，即大部分水质指标在《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ-Ⅳ类。从景观上来看，人工湿地系统在奥运公园中形成独特的湿地景观，丰富公园的景观多样性，为运动员和游客提供良好的休闲空间。

8.展望

在我国，人工湿地在污水处理中的应用研究尚处于初级阶段，国家有关部门应该在思想上进一步提高对人工湿地处理污水重要性的认知程度，在政策、资金、技术等方面提供大力支持和保障，定期组织召开研讨会，作好宣传、推广工作。另外，应该积极开展与广泛利用人工湿地处理污水的国家间的信息交流工作。在未来的研究方向中，可着重对水生植物生理

【】生态种类筛选及有毒有害污染废水净化等方面进行研究6。

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第五篇： 我国农村污水生态处理研究及现状分析

摘要: 随着农村经济的发展，城市化进展的推进和乡镇企业的迅速崛起，农村水环境日益恶化。该文介绍了农村污水现状，分析农村污水处理存在的难点，指出农村污水处理技术必须经济、节能、简便易行，并与当地的生态农业相结合，提出相应对策以供研究商榷。

关键词:污水处理;新农村农村污水;生态环境;治理对策

一、农村污水生态现状

我国环保部门的工作重点通常放在大中城市，而忽视了占全国总面积90%的广大农村，致使农村水污染问题日益严重。据报道，目前全国农村每年超过2500万t的生活污水直接排放，造成河流、水塘污染，影响村民居住环境和用水安全。

李娜[1]在论农村污水生态处理工艺分析中，对我国具有代表性的9个省43个县74个村庄调查显示，96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统;89%的村庄将垃圾堆放在屋前屋后、道边路旁，甚至水源地、泄洪道、池塘，生活、生产污水随意排放。一旦进入汛期，污水和雨水一并进入合流管道，就近排入河道，使河道受到严重污染，村、镇的污、废水排放已严重破坏了农村的生态环境平衡。汪绍盛，杨树生等[2]就农村水环境存在的主要问题，水资源短缺和境内外污水排泄，使水污染加剧等问题进行论述。大量不达标的污水和未处理的废污水直接排入河道，加之各河水量逐年减少，河道断流，干涸现象日益严重，导致天然水体自净能力降低，地表水水质绝大部分为Ⅴ类或劣Ⅴ类水，湿地面积持续减少，由于水资源缺乏，部分农田引用污水灌溉，使农产品和土壤遭到污染，造成农业生态环境破坏。

二、农村污水处理现状

我国农村污水处理设施建设比较晚,“十一五”规划推动农村污水处理建设,要求农村无公害排放,但是我国农村经济发展落后,农村污水处理设施建设才刚起步。

北方部分农村及沿海地区大部分农村配有污水处理系统,多以单村处理为主。如北京各村现在实行污水处理建设,多采单村处理模式,只有部分相对集中的村落采用集中处理;还有少数靠近城镇的村落,污水管接入城市集中处理管网。分散布置模式采用的处理工艺主要有人工湿地、生物膜法(MBR)、智能化小型污水处理工艺(CWT)等。[3]但存在部分系统冬季低温无法运行;日变化系数大,系统少数时间高负荷运行;污水量太小时,停止运行。沿海地区等集中村落设有污水处理系统,但处理工艺落后,多采用城市污水处理工艺;靠近城市村落,接入城市管网;分散的、经济相对差的村落无污水处理设施。

三、农村污水处理的投入和产出效益分析

1.工程投资

(1)集中处理系统的投资。污水处理费用随处理方法的不同而不同。污水处理厂的工程投资以及运行费用一般较高，人工湿地系统和土地处理系统的处理费用相对较低。污水深度处理的工程费主要与要求的出水水质有关。

人工湿地污水处理系统的工程投资和运行费一般分别为传统二级处理工艺的1/3～2/3和1/6—1/3。

(2)分散处理系统的投资。如：目前的成套模块化生活污水纳滤膜污水处理设备，每套售价在几万到十几万不等。 2.效益分析

(1)经济效益。污水处理的直接经济效益与当地水资源的短缺程度密切相关。处理后的生活污水可作为灌溉水或其他用途使用，从而节约淡水资源。同时，农村地区环境条件的改善可降低与污染有关疾病的传播，减少由此引起的经济损失。

(2)能源效益。污水处理厂需要一定的能源消耗，如果采用厌氧分解工艺，将产生的沼气收集发电可解决部分能源问题。人工湿地或土地处理系统一般不需要消耗能源或耗能极少。分散污水处理设施需要消耗一定的电能。

(3)环境效益。农村生活污水处理的最直接效果就是环境条件的改善，特别是当采用人工湿地处理技术时，通过居民区生态环境的综合治理，可提高居民的生活环境质量。 (4)社会效益。污水处理既可提高水资源的重复利用率、缓解水资源供需矛盾、促进农业生产的发展，又可改善农村地区的生态环境条件、缓解城市的人口压力、促进社会的和谐发展，对我国社会经济的健康持续发展具有积极的作用。

四、农村污水处理中的难题

(1)资金问题 村级污水治理工程是公益性非盈利的项目，缺乏正常的商业化运行能力，筹资渠道相当困难。村镇经济力量薄弱，要求就地处理，就地利用，采用的工艺成本低、运行费用低、能耗低。

(2)工艺问题

农村污水的处理不能沿用和照搬大、中型规模城市污水处理工艺及设计参数，避免造成工程投资和运行费用过高。村镇技术力量薄弱，要求处理工艺简单，维护方便。

(3)环保意识问题

生态环境意识薄弱，对农村污水治理工作的必要性缺乏了解与重视。

(4)污水管网问题

由于缺乏规划、农民生活水平等许多历史原因，现在大多数农村都没有完善的污水管网，村级污水治理工程中的污水管网投资非常高，要占工程总投资的70%以上。

(5)政策法规问题

专门针对农村污水的相应的规定和管理制度不够健全。

五、农村污水处理措施

取水与给水、用水与排水、治污与回用、节水与管水，均具有普遍性和持久性，是一项全民参与的群众性工作。如何治理、抑制污染，充分利用好有限的水资源，是水资源管理的重中之重。

(1)对各级水源保护区和水功能进行有效防护。提倡科学施肥，增施有机肥、沼肥和生物治虫，尽量使用无毒、低毒，易于分解的农药。在保证农产品产量和农民收入不减少，甚至略有增加的基础上，提高水肥和农药的利用率，发展绿色高效农业。

(2)实行工业废水与生活污水分别处理和中水雨洪利用技术[4]，抓住雨季和大水年冲污;雨洪水、工业废水和生活污水混排改为分排;禁止盲目打井，逐步取消自备水源井和各类直接入河排污口及渗井、渗坑，建垃圾池和污水处理厂;在NH4+污染严重地区，如作饮用水应采取除氮技术或另寻水源地。

(3)利用苦咸水淡化技术，苦咸水资源化。在县城及农村周围村庄建设咸水淡化处理厂，如县城和周围农村地区全部用上淡化水，则每年可节约淡水80万m3。

(4)中水。中水的水源有两个：①自身生活污水处理后的水;②收集的雨水简单过滤和沉淀后的水。中水可用于冲洗厕所、汽车或暖气用水。

(5)生活垃圾。随着农村生活水平提高，含有塑料的包装物、生活用品、电子废弃物在农村已十分普遍，垃圾中难降解有机物迅速增加。[5]很多农村垃圾随意堆放在田间、地头、水塘和河道沟渠边。这些垃圾腐化过程中产生大量的酸性和碱性有机污染物，造成地下水和地表水严重污染，一到汛期，雨洪又引发大部分支流水质受到污染，非点源污染在暴雨或暴雨后对水质影响最大。

总结：目前农村生活污水任意排放,造成流域等水体污染,同时农村经济发展赶不上城镇,地区特点突出等,因此新农村污水处理系统建设迫切需要经济、高效、自动化高的一体化处理系统,以适应我国农村污水的多样性等。在选择工艺时,要结合当地实际情况,如水质、水温、经济发展水平等因素,综合考虑确定具体工艺;在选择措施时，要充分考虑当地的生态环境和农村居民的资金成本问题，达到利民利生态的最佳效果。

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