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④ 人工湿地为潜流湿地,从下向上依次填充大小不一的碎石和细沙,这种结构有利于微生物的附着和防止堵塞; 湿地种植美人蕉、菖蒲、高羊茅和石菖蒲。美人蕉和菖蒲的生物量大,净化功能强,但不能越冬,而高羊茅和石菖蒲虽然生物量相对较小,但四季常绿,这种搭配消除了湿地冬季净化效果不明显和景观差的弊端。
⑤ 不投放药剂,无二次污染; 管理运行简便,无需专人管理和运行经费,这是贫困地区农村污水处理系统良好运行的保证; 处理效果稳定可靠,出水灌溉可以缓解农村用水紧张。
工艺设计
整个系统分为5 个梯级单元。第1 单元为河道植物带滞留塘,长约为150 m,宽为20 ~ 30 m 不等( 受地形限制) ,坝高为1 ~ 2 m( 两岸浅,河中央深) ,泄水孔在1 m 高度处,直径为0.3 m,以满足河道对生态用水和景观用水的需要。河道中央种植金鱼藻、狐尾藻等沉水植物,岸带有喜旱莲子草、李氏禾和藨草等,发挥河道植物带的水质净化功能。另外,此单元拦截大量的漂浮物和泥沙,便于清淤。
第2 单元为跌水曝气系统,长约为70 m,宽为4~ 15 m,落差约为5 m。通过在河道中放置各种石块,使之挡水回旋和溅起水花实现自然复氧。跌水曝气可增强水质净化效果。
第3 单元为漂浮植物滞留塘,长约为90 m,宽约为60 m,水深为3 ~ 6 m,滚水坝溢水。水面种植喜旱莲子草和水芹菜,覆盖度约为40%,吸收水体中的氮、磷,同时为微生物挂膜提供载体; 该单元主要起到缓冲、延长水力停留时间、厌氧消化、促进颗粒物沉降的作用,可以减轻后续单元的污染负荷。
第4 单元为斜面式滚水坝曝气系统,利用滞留塘水坝,在出水面利用石块建成斜面式溢流堰,坡度为75°。其作用是增加水体的溶解氧含量,提高水体的自净能力。溢流堰出水部分进入人工湿地,多余部分沿河道流出。滚水坝也具有一定的水质净化能力。
第5 单元为潜流碎石床湿地,由三级串联,面积分别为394、444、448 m2,处理规模为500 m3 /d。湿地间由过水堰隔开,水流经过水堰进入下一级湿地;湿地种植美人蕉、菖蒲、石菖蒲和高羊茅,根据植物习性进行配置,种植密度为10 株/m2。
观点
滞留塘与潜流碎石床湿地对轻污染河水的净化效果都非常显著,但是在一年多的运行过程中,潜流碎石床湿地受到村民的破坏较为严重,维护成本增加,而且在雨季,由于湿地的处理能力有限,较多的污水不能进入湿地系统处理; 而滞留塘基本没有进行维护。鉴于贵州当前农村的经济现状和人们的环保意识,选择滞留塘系统处理轻污染河水是非常适合的。滞留塘系统管理粗放,建设成本低,基本不需运行费用,是贵州山区污染河流治理工艺的理想选择。恢复河道植物带可以提高滞留塘系统的净化效果,但在冬季植物枯萎时要及时收割,以免形成二次污染。
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