黑龙江省应大力推广人工湿地法处理利用城镇污水张立臣

第32卷　第4期2008年12月黑龙江环境通报HeilongjiangEnvironmentalJournalVol.32No.4Dec.2008张立臣(齐齐哈尔市环境监测中心站　黑龙江　齐齐哈尔　161005)杨继明(黑河市环境监测站　黑龙江　黑河　164300)金　翼(齐齐哈尔市电视台　黑龙江　齐齐哈尔　161005)　:目前,针对城镇水污染的防治,受经济条件所限,我们难以建更多的二级污水处理厂。我们必须从省情出发,因地制宜、因水制宜,广泛应用人工湿地法,使城镇污水得到有效处理并实现再利用,既达到环境保护的要求,又促进了循环经济的发展。:人工湿地;污水处理城镇;城镇:X799.3　　　　　:A　　　　　:1674-263X(2008)04-0096-03popularizingMan-madeWetlandMethodtoTreatTownSewageZHANGLi-chen(EnvironmentMonitoringCenterofQiqihaerCityQiqihaer161005)YangJiming(EnvironmentMonitoringStationofHeiheCityHeiHe164300)JinYi(QiqihaerTelevisionStationQiqihaer161005)Abstract:Restrictedbyeconomiccondition,itisdifficulttoconstructmanysecondarysewagetreatmentplantinHeilongjiangpovince.Weshouldtakeactionsthatsuitlocalcircumstances.Man-madewetlandisagoodmethodtotreatandreusesewageoftown.Keywords:Man-madewetland;Sewagetreatment;Town::2008-11-09:(1963-),,,21。　　人工湿地处理法是一项既高效经济,又具有综合效益的处理方法,是适合我省情况的,它投资少,建设周期短,处理效率高,可使处理后的污水资源化。1　湿地分天然湿地和人工湿地。我们把主要用于水质改善功能的工程化湿地叫做人工湿地。人工湿地可建在高地或需要的地方,而天然湿地则位于地势较低洼的区域。因此,只要有外加水源,如城镇生活污水、工业污水、农业排水和雨水等,就可以通过营造人工湿地进行净化处理。人工湿地还包括一项关键技术,即植物的生长,这也是去除污染物的主要角色。人工湿地法是污水自然生态处理与资源化利用技术中的一种,它可以遵循因地制宜、因水制宜的原则灵活使用,还可以与土地渗虑、漫流、氧化塘等方式串联或并联使用。人工湿地的组成要素主要有以下几方面:一是具有透水性基质,如土地、砂、砾石等;二是适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物,如芦苇;三是在表面下或上流动的水;四是无脊椎或脊椎动物;五是好氧和厌氧微生物种群。人工湿地的作用机理是:污水在人工湿地中,利用基质———微生物———植物复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化。同时,通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进植物生长并使其增产,实现污水的无害化和再利用。我国在“七五”期间开始人工湿地的研究,并开始应用。通过实践证明,不少人工湿地的处理96效果甚至优于二级处理标准。人工湿地处理法具有很多优点:一是建造和运行费用便宜,其建造费用仅仅相当于同等处理能力的二级处理厂总投资的1/10—1/2;人工湿地因不用设备、不耗电,基本上不产生运行费用。二是宜于维护,技术要求不高。三是能够对污水进行高效可靠处理。四是可缓冲对水力和污染负荷的冲击。五是可直接或间接提供效益,如水产养殖、畜产、造纸原料(芦苇)、建材、绿化、野生动物栖息、景观等。人工湿地法存在的不足,主要是占用土地面积较大、冬季处理效率不高。2　2.1　我省城镇污水成分较简单,人工湿地处理法可达到处理要求一般来说,城市(镇)污水基本上是生活污水与工业污水混合排放,其中的污染物大体可分为四类:一是特殊的有毒污染物,包括生物难降解的人工合成的有机毒物、某些重金属元素、某些致病微生物和病毒等;二是营养物质,包括氮、磷、钾和某些微量元素;三是生物难降解的有机物;四是固体悬浮物。我省属于农业大省,大部分城镇工业欠发达,特别是化工类企业不多,因此涉及第一类污染物不多,污水成分比较简单,可以采取处理与利用相结合的方针,通过人工湿地或多种自然生态处理法综合进行治理,实现污水处理与中水资源化开发、水肥资源利用相结合的目的。2.2　人工湿地法投资较少,适合在我省城镇推广建造污水处理厂需要很大资金,仅以县城建厂计算,就需要几千万元以上,这种投资对于我省大多数城镇来说是难以承受的。尽管国家采取了资金扶持政策,但地方的配套资金部分所占比重也很大,治污“瓶颈”难以解决。而人工湿地法投资则相对小得多,如果能利用原有低洼地,坑塘等天然构筑物,其投资就更能节省。一般来说,城镇的人工湿地处理系统总投资额仅为几十万到几百万。2.3　我省土地资源丰富,宜于普及人工湿地法人工湿地法相对于常规的二级处理占地面积要大,必须有较为丰富的、适合利用的、地价比较便宜的土地来满足。我省城镇分布广、人口密度小,许多城镇闲置、废弃的低洼地及水塘的数量多,可利用程度高,对其进行工程化改造,完全可以营造成对污水进行有效处理和资源化再利用的人工湿地。另外,丰富的土地资源还可以有效弥补冬季处理效率低的缺陷,采取多造储水池的方式,实现“冬储春治”,使污水得到彻底处理。2.4　营造人工湿地,有利于控制农业面源污染农业面源是各种水体的主要污染源之一。由于农药化肥大量使用和土地耕作量加大,引起土地流失和氮、磷等营养物质流失,这些污染物主要以面源形式进入各水体,促进了水体(特别是湖泊)富营养化和泥沙淤积,加重了各水体的污染。近年来,齐齐哈尔市扎龙保护区水质恶化至《地面水环境标准》V类水质、劳动湖水系藻类滋生、甘南音河水库水质下降等等,都与农业面源污染息息相关。人工湿地工程技术处理农田径流废水,抗面源负荷冲击能力强,对去除氮、磷具有非常好的作用。2.5　人工湿地可为农业灌溉提供丰富的水资源和肥资源我省大部分区域属于干旱地区,年年出现春旱。通过人工湿地法使处理达标的水集中起来,成为一个“中水水库”,可以有效实现中水利用,获得循环经济效益,为农作物搞好灌溉,中水中的氮、磷资源对农作物生长还具有很好的促进作用。2.6　普及人工湿地,对生态市(县)建设起到重要的推动作用人工湿地是生态建设的重要组成部分,它的功能是多方面的,既有环境保护作用,又能创造循环经济效益。同时,人工湿地还为城镇营造了美丽的生态景观,具有很好的游览观赏价值。3　3.1　国内外应用人工湿地法取得了重大成功采用人工湿地法处理污水起源于1903年,当时建在英国约克郡的人工湿地被认作第一个用于污水处理的人工湿地,并一直连续使用到1992年。1953年,德国科学家发现芦苇可以去除大量有机物和无机物,进一步研究发现,一些污水中的细菌(如大肠菌、肠球菌)在通过种植的芦苇时消97··失。试验表明,芦苇及其它高大植物能从水中去除重金属和碳水化合物。污水通过芦苇床时,有机物降解,氮被硝化反硝化,磷与钙、铁、铝共沉积于土壤中。1985年,世界上较大的人工湿地处理工程建于匈牙利。此后,世界上不少国家都纷纷建造了许多用于污水处理的人工湿地。我国在“七五”期间开始人工湿地的研究。1989年,首例人工湿地法处理污水的工程始建于北京昌平,处理量为每天500t生活污水和工业污水。1990年后,深圳、山东胶南、天津、赤峰等城市开始了人工湿地法处理污水的实践。近年来,许多企业还把人工湿地法应用到工业污水的处理上,如江苏射阳造纸厂、宝鸡陇县东南造纸厂、漳州天宝造纸厂、金陵石油化工公司、辽河油田、广东韶关凡口铅锌矿、马鞍山铁矿、武钢大冶铁矿等,都获得了可喜、稳定的处理效果。人工湿地法涉及湿地土壤学、水力学、微生物学、植物学、环境工程学等多种学科。我国对人工湿地处理污水尽管起步较晚,但进展很快,应用较广,取得了很多成功经验。3.2　芦苇在人工湿地处理污水中作用巨大人工湿地法离不开微生物和植物,大量的细菌、真菌、藻类和大型植物在污水处理中扮演了重要角色,其中芦苇更是功不可没。芦苇是维管类植物,又是挺水植物。我国科技界对去除污染物能力研究较多的植物当属芦苇,这种植物去除氮、磷能力较强,除本身吸收氮磷外,芦苇根部造成的湿生环境,对污染物吸收和吸附作用很大。通过收割,使污染物不断转移并消灭。另外,芦苇作为经济作物,还能创造巨大的经济效益。我省许多地区具有相当丰富的芦苇种植经验,营造人工湿地并熟练使用芦苇为污水处理利用服务是十分把握的。3.3　人工湿地可以有效解决冬季污水处理问题北方地区推行人工湿地污水处理,最主要的技术关键是解决冬季持续运行的越冬问题。人工湿地冬季冰冻,使连续排放的污水在冬季得不到有效的处理。针对这种情况,可以利用我省土地资源丰富的有利条件,采用“冬储春治”的办法,多选择自然坑塘、洼地修建污水库,作为缓冲地带,实行冬储,待来年春季冰冻的污水融化之后,将污水引入人工湿地进行处理。综上所述,人工湿地法是适合我省省情,实现城镇污水处理利用的有效方法。只要我们在政策上予以引导,资金上予以支持,技术上予以保障,我省以人工湿地为代表的,以环境保护和循环经济相结合的,以治理和生态建设相联系的新生亮点,将焕发出潜力巨大的生态效益、循环经济效益和社会效益。98··