農(nóng)村生活污水主要通過以下三種途徑排入地表環(huán)境：(1)直接灑向地面;(2)就近排入河道;(3)通過下水道排入河道。農(nóng)村生活污水收集處理不當(dāng)，已對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，對(duì)地表水和淺層地下水的污染，也已成為威脅農(nóng)村飲水安全新的隱患。

根據(jù)農(nóng)村生活污水沒有規(guī)范的集中排放設(shè)施, 農(nóng)田灌溉排水影響,其具有相對(duì)濃度較低、水量大的特點(diǎn)，采用人工濕地工藝處理農(nóng)村生活污水，該工藝運(yùn)行費(fèi)用低，生態(tài)效果好，工藝先進(jìn)成熟可靠，管理簡單方便，建成后容易正常運(yùn)行，不成為擺設(shè)，污水處理出水效果理想。對(duì)于水質(zhì)污染嚴(yán)重的農(nóng)村城市化地區(qū)，因其市政設(shè)施相對(duì)滯后、城市污水管網(wǎng)不完善，污水不能集中處理，但征地相對(duì)容易，此時(shí)采用人工濕地系統(tǒng)來進(jìn)行污水處理有極大的優(yōu)越性。

人工濕地是在一定長、寬比及地面坡度的洼地中, 由土壤和基質(zhì)填料混合組成填料床, 污水在床體的填料縫隙或床體的表面流動(dòng), 并在床的表面種植水生植物, 形成一個(gè)獨(dú)特的“土壤—植物—微生物”生態(tài)系統(tǒng)。按照系統(tǒng)中水流方式差異,通常分為表面流人工濕地( FWS) 、水平潛流人工濕地(HSF) 和垂直流人工濕地(VSF) 三種主要類型。

針對(duì)農(nóng)村生活污水來源的單一性和污水水量間歇性波動(dòng)等特點(diǎn)，通過間歇性曝氣，進(jìn)行生物接觸氧化，使好氧—兼氧生化過程在一個(gè)處理單元中得以完成，這一過程在滿足對(duì)主要污染物處理的同時(shí)，又提高了對(duì)氮的轉(zhuǎn)化和去除的效率，并且降低處理運(yùn)行費(fèi)用。污水經(jīng)斜管沉淀池沉淀后，進(jìn)一步取出水中污泥等顆粒物，降低后續(xù)處理負(fù)荷。

生態(tài)模塊(多介質(zhì)生態(tài)床技術(shù))是潛流型人工濕地的改進(jìn)工藝，它將毛管浸潤(濾層分離)、微生物氧化、介質(zhì)吸附、固定和生物提取有機(jī)結(jié)合，采用在亞表層布水的方式投配污水，將污水投配到具有一定構(gòu)造和良好擴(kuò)散性能的介質(zhì)層中，模塊中綠化根系處于該層中，由于植物根系的左右，在根系周圍形成好氧—兼氧—厭氧帶，利于污水中氨氮的硝化與反硝化反應(yīng)的進(jìn)行，另外，布水管及集水管上的通氣孔也可以對(duì)模塊進(jìn)行有效復(fù)氧，使污水中的污染物在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中進(jìn)行分離、降解、吸附和固定，凈化水質(zhì)，使污水中的能量通過生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)逐級(jí)充分利用，以維持生態(tài)系統(tǒng)的良性平衡。

潛流型生物濾池

潛流型生物濾池由推流式濾池和垂流式濾池串聯(lián)組成，污水經(jīng)沉淀過濾后自流到潛流型生物濾池中的推流式濾池，布水管和集水管分設(shè)在池的兩端，池內(nèi)兩邊是4-5公分的碎石，中間部分是多介質(zhì)層，由下往上依次為2mm厚塑料薄膜、公分石、砂層、綠化層，污水以推流的方式從左往右流動(dòng)，一次經(jīng)過碎石層、多介質(zhì)層、碎石層，最后由右邊碎石層中集水管收集后流入垂流式濾池。

垂流式濾池

垂流式濾池由多介質(zhì)層由下往上依次為防滲膜、原質(zhì)土保護(hù)層、碎石層、下層集水管道、公分石層、爐渣吸附層、上層布水管道、砂層、綠化層。污水進(jìn)入垂流式濾池后，由上層布水管道進(jìn)行向下布水，污水由于重力作用流經(jīng)爐渣吸附層、公分石層后，由下層集水管道收集后流出垂流式濾池，達(dá)標(biāo)排放。

潛流型生物濾池的作用主要是截留水中的污染物，在不同微生物的作用下，進(jìn)行好氧、厭氧和兼氧反應(yīng)，不同程度地把水中的含碳、氮、磷的有機(jī)物質(zhì)分解成小分子物質(zhì)及無機(jī)物質(zhì)。同時(shí)，生長在潛流型生物濾池中的植物根據(jù)自身的需要，通過根系把廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)吸收到體內(nèi)，在光合作用下把該類物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身的組成部分。到此，水中的大部分氮磷等富營養(yǎng)化物質(zhì)被轉(zhuǎn)移到植物體內(nèi)，使污水資源轉(zhuǎn)化為植物體內(nèi)的有用資源。水中的大量微小懸浮物流經(jīng)生態(tài)模塊時(shí)，被模塊中的“土壤”攔截，從而污水得到凈化。

人工濕地植物選擇

人工濕地植物和所有進(jìn)行光合自養(yǎng)的有機(jī)體一樣，具有分解和轉(zhuǎn)化有機(jī)物和其他物質(zhì)的能力。植物通過吸收同化作用，能直接從污水中吸收可利用的營養(yǎng)物質(zhì)，如水體中的氮和磷等。水中的銨鹽、硝酸鹽以及磷酸鹽都能通過這種作用被植物體吸收，最后通過被收割而離開水體。植物的根系能吸附和富集重金屬和有毒有害物質(zhì)。植物的根莖葉都有吸收富集重金屬的作用，其中根部的吸收能力最強(qiáng)。在不同的植物種類中，沉水植物的吸附能力較強(qiáng)。根系密集發(fā)達(dá)交織在一起的植物亦能對(duì)固體顆粒起到攔截吸附作用。植物為微生物的吸附生長提供了更大的表面積。植物的根系是微生物重要的棲息、附著和繁殖的場所。相關(guān)文獻(xiàn)表明，植物根際的微生物數(shù)量比非根際微生物數(shù)量多得多，而微生物能起到重要的降解水中污染物的作用。植物還能夠?yàn)樗w輸送氧氣，增加水體的活性。

人工濕地沒有自然濕地那樣十分豐富的物種，但水田、水塘、湖泊等水域地區(qū)生長的動(dòng)植物種類也很多，例如：水田中生育的植物隨季節(jié)和水田的狀態(tài)有所不同。在春耕之前，在水田中生長著雀枕草、野花之類，在干季則有蓮花草、野菊草等生長，在濕季則有田芥、六節(jié)草等發(fā)育。在水田雜草中還有很多濕生植物，以及水豆兒、黑藻、水葫蘆等水生植物，說明水田是多樣的濕生、水生植物的生育地。另外， 在水田中的動(dòng)物也是多樣的。龍蝦要在水田中度過一生，青蛙、蜻蜓等要在水田中產(chǎn)卵，并且是幼蟲的生息場地，鷺鳥之類的水鳥要在水田中覓食。水田中還有高目魚、田螺等生存，以及生活在葉面的半翅蟲等。這些動(dòng)物中有草食性動(dòng)物，也有肉食性動(dòng)物，水田中的多樣生物組成了復(fù)雜的食物鏈。同樣，在水塘和湖泊中也生長有大量的水生植物和各種各樣的魚類、蝦、蟹、蚌等動(dòng)物和微生物，為鳥類、魚類提供豐富的食物和良好的生存繁衍空間，對(duì)物種保存和保護(hù)物種多樣性發(fā)揮著重要作用。

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