【正文】 于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。（6）厭氧生物處理系統(tǒng)我國(guó)從上個(gè)世紀(jì) 80 年代開(kāi)始開(kāi)展生活污水厭氧生物法的開(kāi)發(fā)和研制工作，許多形式各異的無(wú)動(dòng)力或微動(dòng)力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應(yīng)用。如無(wú)動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置采用無(wú)動(dòng)力厭氧生物膜技術(shù)，工藝流程簡(jiǎn)單，不耗能，全部埋于地下，也無(wú)需專(zhuān)人管理。目前較小規(guī)模的生活污水處理使用“四池凈化”工藝即可達(dá)到較好的效果， “四池凈化”是將厭氧化糞池與小型人工濕地相結(jié)合的工藝。與好氧生物處理相比，無(wú)動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置技術(shù)設(shè)備的基建投資略高于好氧處理，無(wú)日常運(yùn)行費(fèi)用的支出。厭氧生物法目前技術(shù)上還存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在生物處理效率較低，尤其表現(xiàn)為氮磷去除率很低，一定程度上限制其應(yīng)用。42 / 95生活污水處理技術(shù)比較農(nóng)村生活污水處理技術(shù)比較見(jiàn)表 52。表 52 主要農(nóng)村生活污水處理技術(shù)比較表 52 從出水水質(zhì)、脫氮效果等 10 個(gè)方面，對(duì)人工濕地、氧化塘處理系統(tǒng)、庭院式小型濕地系統(tǒng)、好氧生物處理系統(tǒng)和厭氧生物處理系統(tǒng)，進(jìn)行全面比較，人工濕地處理系統(tǒng)、氧化塘系統(tǒng)及庭院式小型濕地系統(tǒng)均具有穩(wěn)定性高，出水效果好的特點(diǎn)，同時(shí)具有管理簡(jiǎn)便，運(yùn)行成本低優(yōu)勢(shì)。農(nóng)村生活污水處理工藝的選擇本項(xiàng)目農(nóng)村生活污水處理工藝主要考慮人工濕地，人工濕地是為處理污水而人工設(shè)計(jì)建造的、工程化的濕地系統(tǒng)，該系統(tǒng)由基質(zhì)對(duì)比內(nèi)容人工濕地處理系統(tǒng) 氧化塘系統(tǒng)庭院式小型濕地系統(tǒng)好氧生物處理系統(tǒng)厭氧生物處理系統(tǒng)出水水質(zhì) 較好 較好 較好 較好 一般脫氮效果 很好 很好 很好 較好 一般脫磷效果 很好 很好 很好 較好 一般占地要求 較大 較大 較小 較小 一般運(yùn)行管理 較易 較易 較易 較難 較易剩余污泥 無(wú) 較少 無(wú) 較多 較少中水回用 農(nóng)田灌溉 農(nóng)田灌溉 排放 排放 排放景觀效果 較好 較好 較好 無(wú) 無(wú)投資 較低 較低 較高 較高 較低運(yùn)行費(fèi)用 較低 較低 較低 較高 一般43 / 95填料（如礫石等）組成填料床，污水在床體的填料縫隙或床體的表面流動(dòng)，并在床的表面種植具有處理性能好、成活率高、抗水性強(qiáng)、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物（如蘆葦、香蒲等） ，形成一個(gè)具有污水處理功能的生態(tài)系統(tǒng)。其原理是利用基質(zhì)－微生物－水生植物的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用，通過(guò)基質(zhì)過(guò)濾、吸附、沉淀、離子交換等作用及植物吸收和微生物分解綜合作用處理污水。與傳統(tǒng)水處理方法相比，人工濕地具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、建造成本低、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低廉、抗沖擊負(fù)荷的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍較傳統(tǒng)處理方法更為廣泛，目前在農(nóng)業(yè)污水、中水回用、家畜與家禽的糞水、垃圾場(chǎng)滲濾液、城市暴雨徑流域生活污水、富營(yíng)養(yǎng)化湖水、部分工業(yè)廢水、河道修復(fù)、生態(tài)建筑、生態(tài)景觀等方面均有應(yīng)用。下面人工濕地與傳統(tǒng)生活污水處理方法的技術(shù)指標(biāo)對(duì)比詳見(jiàn)表 53。表 53 人工濕地與傳統(tǒng)生活污水處理方法的技術(shù)指標(biāo)對(duì)比指標(biāo)膜生物反應(yīng)器（MBR）人工濕地 周期循環(huán)活性污 泥法（CASS） 生物接觸氧化 法水源 生活污水 生活污水 生活污水 生活污水出水水質(zhì) 很好 很好 較好 達(dá)標(biāo)噸水投資（含土建）/（元m 3d3）2600～5000 300～10000 1600～3200 1000～2022制水成本（含折舊）/（元m 3） ～ ～ ～ ～占地面積/（m 2m3d3） ～ 1～5 ～ ～16產(chǎn)水率 很高 很高 較高 低剩余污泥產(chǎn)生情況 少 少 一般 較少44 / 95管理維護(hù)要求 較低 較低 較低 較高由表 53 可以看出，相對(duì)于傳統(tǒng)水處理方法，人工濕地具有投資低、管理維護(hù)要求低，出水水質(zhì)較好的特點(diǎn)，但占地面積較大。由于本項(xiàng)目處理污水的對(duì)象為農(nóng)村生活污水，且處理設(shè)施建設(shè)在農(nóng)村，有足夠的占地面積，這就要求處理設(shè)施管理維護(hù)要求低，出水水質(zhì)較好污水處理工藝。因此本可研推薦農(nóng)村生活污水采用人工濕地處理技術(shù)。人工濕地處理系統(tǒng)（1）國(guó)內(nèi)外實(shí)踐應(yīng)用自 1974 年首例人工濕地工程在德國(guó)建立以來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于人工濕地在污水處理和生態(tài)修復(fù)方面進(jìn)行了大量的應(yīng)用，許多國(guó)家建造了人工濕地污水處理設(shè)施，包括英國(guó)、加拿大、美國(guó)、墨西哥、印度、南非、巴西、澳大利亞以及許多歐洲國(guó)家，這些系統(tǒng)由于其較低的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用得到越來(lái)越多的當(dāng)?shù)睾偷貐^(qū)管理者的認(rèn)可。人工濕地經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，有關(guān)濕地污水處理能力和過(guò)程的基礎(chǔ)研究已經(jīng)比較成熟，在人工濕地的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理等方面積累了豐富的理論及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)在“七五 ”期間開(kāi)始人工濕地的研究。首例采用人工濕地處理污水的研究工作始于 1988~1990 年在北京昌平進(jìn)行的表流人工濕地。處理量為 500 m3/d 的生活污水和工業(yè)廢水。1990 年，國(guó)家環(huán)境保護(hù)局華南環(huán)境科研所在深圳白泥坑建造了占地 8400 m2 的人工濕地示范工程，處理規(guī)模為 3100 m3/d 城鎮(zhèn)污水。45 / 95該系統(tǒng)自從投入運(yùn)行以來(lái)，取得較好的處理效果。（2）人工濕地運(yùn)行原理人工濕地處理系統(tǒng)是將污水有控制的投配到土壤經(jīng)常處于飽和狀態(tài)、生長(zhǎng)有像蘆葦、香蒲等水生植物的土地上，污水在沿一定方向流動(dòng)過(guò)程中在耐水植物和土壤聯(lián)合作用下得到凈化的一種土地處理系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)外研究表明，人工濕地具有獨(dú)特而復(fù)雜的凈化機(jī)理，它能夠利用基質(zhì)－微生物－植物這個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)調(diào)作用，通過(guò)過(guò)濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的高效凈化，同時(shí)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的生物地球化學(xué)循環(huán)，促進(jìn)綠色植物生長(zhǎng)并使其增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化和無(wú)害化。人工濕地系統(tǒng)中污染物去除機(jī)理可概括為下圖：圖 513 人工濕地系統(tǒng)中污染物去除機(jī)理人工濕地可以促進(jìn)廢水中植物營(yíng)養(yǎng)素的循環(huán)，使廢水中所含的46 / 95有用物質(zhì)以作物形式再利用，能綠化土地，改善區(qū)域氣候，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。簡(jiǎn)而言之，具有“一高三低一不”的特點(diǎn)，即高效率、低投資、低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用、低維持技術(shù)和基本不耗電。人工濕地工藝在處理污染河水上有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，具體如下：建造費(fèi)用相對(duì)低廉；運(yùn)行和維護(hù)成本低，簡(jiǎn)便，一般只需定期維護(hù)；抗水力沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；可用于微污染水的回用和資源化；同時(shí)還為濕地生物提供了棲息地；能有效的和景觀相結(jié)合；本身就具有景觀效應(yīng)，易于被大眾所接受。（3）人工濕地類(lèi)型表面流濕地系統(tǒng)也稱(chēng)自由水面人工濕地（Free Water Surface Flow Wetlands） 。表面流濕地類(lèi)似于天然沼澤濕地，具有底泥，水面暴露于大氣，污水在人工濕地床體的表層流動(dòng)，水位較淺，一般在~ m 左右，接近上表面的一層水體屬于好氧狀態(tài)，而較深一層的水體和基質(zhì)則基本上屬于缺氧狀態(tài)。污水進(jìn)入表面流人工濕地系統(tǒng)時(shí)，絕大部分有機(jī)物的去除是由生長(zhǎng)在水下的植物莖、桿上的生物膜來(lái)完成。表面流人工濕地從外觀看更像是自然狀態(tài)下的沼澤地，水流在基質(zhì)表面流動(dòng)。除了改善水質(zhì)外，表面流人工濕地還給人們提供美學(xué)價(jià)值和為水生野生動(dòng)植物提供棲息地。表面流濕地主要用于處理暴雨徑流、煤礦廢水和農(nóng)業(yè)面源污水的治理。同時(shí)，表面流人工濕地也常用于湖泊、河流的水質(zhì)凈化與生態(tài)修復(fù)。在水平潛流人工濕地系統(tǒng)中，污水在床體內(nèi)部流動(dòng)，均勻流過(guò)植物根區(qū)基質(zhì)層?；|(zhì)層一般由土壤和各種填料構(gòu)成，表層土壤中47 / 95種植耐水植物，這些植物具有發(fā)達(dá)的根系，能深入到表層以下~ m 的基質(zhì)層中，與基質(zhì)層一起構(gòu)成透水系統(tǒng)。同時(shí)，這些植物根系具有泌氧作用，在根區(qū)附近形成好氧、缺氧微環(huán)境，適宜于不同類(lèi)型微生物的生長(zhǎng)活動(dòng)。在潛流濕地系統(tǒng)中，污水在濕地床體內(nèi)部流動(dòng)，可以充分利用基質(zhì)層表面生長(zhǎng)的生物膜、豐富的植物根系及基質(zhì)截留等作用，有效延長(zhǎng)水力停留時(shí)間，提高濕地系統(tǒng)的處理效果和處理能力，同時(shí)由于水流在土壤層以下流動(dòng)，故具有保溫性較好，處理效果受氣候影響小、衛(wèi)生條件較好等優(yōu)點(diǎn)，是目前研究和應(yīng)用較多的一種濕地系統(tǒng)。相對(duì)于表面流人工濕地，潛流型人工濕地具有如下優(yōu)點(diǎn)：① 污水始終在介質(zhì)表面以下，消除了臭味及蚊蠅滋長(zhǎng)的問(wèn)題；② 污水不暴露，不與公眾接觸，濕地既可作為水處理設(shè)施，也可作為景觀公園等公共場(chǎng)所；③ 水流過(guò)介質(zhì)，為微生物的活動(dòng)和存在提供了更大的表面積，提高了處理效率。對(duì)類(lèi)似的水量、水質(zhì)和處理目標(biāo)，潛流型人工濕地占地面積更小；④ 污染物去除的各類(lèi)反應(yīng)均發(fā)生在地表以下，污染物去除效果受氣溫變化的影響相對(duì)較小。（4）人工濕地植物配置體系人工濕地的構(gòu)建，充分利用水生植物的環(huán)境改善功能，通過(guò)優(yōu)化、培植凈化能力強(qiáng)、耐污性能好的土著物種，包括沉水、浮葉、挺水物種，一年四季，在水體中全方位、立體配置、優(yōu)化的植物群48 / 95落，當(dāng)湖濱帶水生植物系統(tǒng)健康、穩(wěn)定后，逐步構(gòu)建湖濱帶水生生物鏈網(wǎng)，構(gòu)建完全的水生生態(tài)鏈網(wǎng)。通過(guò)水生動(dòng)物的投加（包括底棲動(dòng)物、后生動(dòng)物和魚(yú)類(lèi)等） ，直接或間接以水生植物和微生物為食，可控制水生植物和微生物數(shù)量的過(guò)量增長(zhǎng)，在保持水質(zhì)清澈的過(guò)程中起重要作用。利用生態(tài)學(xué)“十分之一”原理，適當(dāng)延長(zhǎng)生態(tài)系統(tǒng)食物鏈網(wǎng)，將更經(jīng)濟(jì)、合理的管理濕地生態(tài)系統(tǒng)。高等水生植物是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，它不僅具有較高的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且具備很強(qiáng)的生態(tài)功能。水生植物有利于維持良性的生態(tài)系統(tǒng)，不僅具有美化景觀效果，而且具有水體凈化功能，如：生命活動(dòng)可吸收、去除富營(yíng)養(yǎng)化水體中的 TN 和TP；根系可以向水體中泌氧，增加系統(tǒng)的溶解氧，同時(shí)又可作為載體，成為微生物生長(zhǎng)的載體等；水生植物的生長(zhǎng)同時(shí)能夠有效抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)；健康、良性的水生植物系統(tǒng)形成群體效應(yīng)，具有自?xún)艋⒆哉{(diào)節(jié)等功能。因而，可充分發(fā)揮水生植物的環(huán)境改善功能，優(yōu)化、培植凈化能力強(qiáng)、耐污性能好的土著物種，包括沉水、浮葉、挺水物種，一年四季，在水體中全方位、立體配置、優(yōu)化的植物群落，當(dāng)湖濱帶水生植物系統(tǒng)健康、穩(wěn)定后，逐步構(gòu)建湖濱帶水生生物鏈網(wǎng)，構(gòu)建完全的水生生態(tài)鏈網(wǎng)。① 沉水植物凈化功能：通常，沉水植物整個(gè)植株都處于水下，根、莖、葉等都可以對(duì)水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行吸收、轉(zhuǎn)化，在營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面具有優(yōu)勢(shì)；還能有效促進(jìn)懸浮物的沉降，提高水體透明度等。49 / 95植物種類(lèi)：苦草、金魚(yú)藻、狐尾藻、黑藻等。大多為帶狀或絲狀葉子植物，它們的根有時(shí)不發(fā)達(dá)或退化，植物體的各部分都可吸收水分和養(yǎng)料，通氣組織特別發(fā)達(dá)，有利于在水中缺乏空氣的情況下進(jìn)行氣體交換。② 浮葉植物凈化功能：浮葉植物的莖桿，能為水中的細(xì)菌、浮游動(dòng)物、著生藻類(lèi)提供依附的場(chǎng)所，另一個(gè)顯著特征是影響陽(yáng)光在水中的透射率和自然復(fù)氧，進(jìn)而抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)。植物種類(lèi)：萍蓬草、睡蓮、菱、荇菜等。浮葉植物對(duì)水質(zhì)有比較強(qiáng)的適應(yīng)能力，對(duì)水體水質(zhì)和透明度要求不嚴(yán)，可直接種植或移栽，但對(duì)水深有要求。③ 挺水植物凈化功能：吸收水、底泥中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素，抑制藻類(lèi)的生長(zhǎng)、繁殖，截留水體中的懸浮物等，能有效降低水體的混濁度、提高底泥中的溶解氧。植物種類(lèi)：蘆葦、香蒲、菖蒲、千屈菜、水蔥、茭白和藨草等。挺水植物可直接種植。蘆葦、香蒲等挺水植物種類(lèi)大多為宿根性多年生，可以通過(guò)地下根狀莖進(jìn)行繁殖。50 / 9551 / 95圖 514 水生植物構(gòu)建圖例④ 水生動(dòng)物水生動(dòng)物（消費(fèi)者）包括底棲動(dòng)物、后生動(dòng)物和魚(yú)類(lèi)等，直接或間接以水生植物和微生物為食，可控制水生植物和微生物數(shù)量的過(guò)量增長(zhǎng)，在保持水質(zhì)清澈的過(guò)程中起重要作用。根據(jù)濕地植物生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建和組成，合理確定水生動(dòng)物的構(gòu)建，利用生態(tài)學(xué)“十分之一”原理，適當(dāng)延長(zhǎng)生態(tài)系統(tǒng)食物鏈網(wǎng)，將更經(jīng)濟(jì)、合理的管理濕地生態(tài)系統(tǒng)。圖 515 濕地生態(tài)水生食物鏈網(wǎng)延長(zhǎng)示意圖 農(nóng)村生活污水治理工程方案設(shè)計(jì)農(nóng)村生活污水處理工藝流程（1）農(nóng)村生活污水處理進(jìn)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)本項(xiàng)目農(nóng)村生活污水經(jīng)過(guò)處理后出水應(yīng)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB 189182022）一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)出水水質(zhì)情況52 / 95詳見(jiàn)表 54。表 54 農(nóng)村生活污水處理進(jìn)出水水質(zhì)情況項(xiàng)目 BOD5（mg/L） COD（ mg/L） SS（mg/L） NH4N（mg/L） pH進(jìn)水水質(zhì) 200～300 200～300 100～200 20～30 6～9污水出水水質(zhì) ≤20 ≤60 ≤20 ≤8（15） ① 6～9備注①括號(hào)處數(shù)值為水溫＞12℃時(shí)的控制指標(biāo)，括號(hào)內(nèi)數(shù)值為水溫≤12℃時(shí)的控制指標(biāo)（2）工藝流程圖基于技術(shù)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)可行、管理簡(jiǎn)便的設(shè)計(jì)原則，綜合考慮水質(zhì)凈化與生態(tài)保護(hù)相協(xié)調(diào)、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益并重、工程建設(shè)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整相統(tǒng)一，確定于都縣貢江下游集鎮(zhèn)飲用水源沿岸治污工程。由于農(nóng)村生活污水污染物濃度高、可生化性較好，為避免人工濕地受到較大有機(jī)負(fù)荷沖擊，工藝方案因地制宜的選用，采用生物好養(yǎng)處理+ 潛流人工濕地+ 垂直流濕地的組合工藝，濕地工程充分利用現(xiàn)有河道地形和地貌特征。其處理工藝流程見(jiàn)圖 516。一級(jí)人工濕地和二級(jí)人工濕地的結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖 51518 。污水收集池 調(diào)節(jié)池 好氧生物處理一級(jí)潛流濕地氧化污水二級(jí)垂直流濕地氧化達(dá)標(biāo)外排圖 516 農(nóng)村生活污水處理工藝流程53 / 95圖 517 一級(jí)人工濕地結(jié)構(gòu)示意圖圖 518 二級(jí)人工濕地的結(jié)構(gòu)示意圖（3）工藝流程說(shuō)明① 村落/集鎮(zhèn)排水村落/集鎮(zhèn)排水系統(tǒng)應(yīng)全面規(guī)劃、立足當(dāng)前、按近期設(shè)計(jì)、同時(shí)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展變化。村落遠(yuǎn)期發(fā)展是擴(kuò)大還是縮小，若擴(kuò)大，管道布設(shè)宜留有余地并考慮擴(kuò)建的可能。排污管道管材可根據(jù)地方實(shí)際選擇混凝土、塑