在探討了人工濕地在農(nóng)村生活污水處理中的研究進展基礎(chǔ)上，以湖北省荊門市沙陽縣某農(nóng)村的生活污水為處理對象，連續(xù)布設(shè)了兩個人工濕地，在每個濕地中分別布設(shè)不同的基質(zhì)，采用沉砂池+2個水平潛流式人工濕地進行處理，分析了每個濕地進出水中TN、TP、COD和NH3-N污染物濃度值以及去除率，結(jié)果表明：水平潛流人工濕地在處理農(nóng)村生活污水時對廢水中COD有較好的去除能力，COD的去除率在80%左右；采用多個人工濕地綜合運用能明顯的提高污水中污染物的去除效果，當(dāng)濕地中布Zeolite、砂石等基質(zhì)時污染物去除效果比砂效果好；溫度能影響人工濕地中植物的生長，且對植物吸附污染物能力有較大影響，各污染物濃度在夏季去除效果比冬季較好。

一、背景闡述

近年來，隨著我國城鄉(xiāng)一體化以及城市化的逐步發(fā)展，目前大部分農(nóng)村生活污水均沒有統(tǒng)一的收集設(shè)施，能將這些生活污水收集后統(tǒng)一處理的更少，對于原有的農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，一般系統(tǒng)污水處理量趕不上每年村莊新增的污水排放量，且污染物去除率較低，但隨著我國新農(nóng)村建設(shè)的一步步規(guī)劃，新建立的農(nóng)村在規(guī)劃區(qū)均會設(shè)計好統(tǒng)一的污水排放去向以及處理系統(tǒng)。農(nóng)村生活污水主要來源于洗衣、洗澡、廁所、做飯以及沖洗等，廢水中主要包含一些常規(guī)的污染物（如氮、磷、化學(xué)需氧量、生化需氧量等），據(jù)報道，農(nóng)村生活污水的污染物濃度與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平關(guān)系較大，經(jīng)濟落后地區(qū)污水排放量雖然較小，但對于水體有重復(fù)利用的習(xí)慣反而造成污染物濃度大。

污水處理工藝大部分都是采用厭氧、好氧或兩者綜合的方法，傳統(tǒng)生活污水處理工藝大部分是生化法（如生物轉(zhuǎn)盤、活性污泥法以及氧化溝法），農(nóng)村由于可用來建設(shè)污水處理設(shè)施的土地面積較大，近年來人工濕地技術(shù)因運營成本小越來越受到廣大設(shè)計者的青睞，人工濕地主要有垂直流人工濕地、表面潛流式人工濕地和水平潛流式人工濕地三種，表流式人工濕地主要通過微生物以及植物共同作用使污染物得以去除，水平潛流人工濕地主要通過基質(zhì)-植物-微生物三者共同作用使污染物得以去除，垂流式人工濕地主要通過管道重新布設(shè)污水的排放，使污染物在水體中分布均勻，進而通過一些好氧手段使污染物得以去除。

二、材料與方法

項目地址位于某個農(nóng)村，污水來源于該村生活污水，在項目的位于共建設(shè)了兩個水平潛流式人工濕地，兩個濕地中分別布置不同的基質(zhì)，濕地的平面布置和結(jié)構(gòu)示意圖見圖1和圖2。1#和2#濕地又均由污水凈化池和沉淀池組成，由于不同的基質(zhì)對污染物的吸附能力不同，且同一種基質(zhì)構(gòu)造不同時對污染物去除效果也不同，據(jù)報道石灰石和沸石等對污染物去除效果較好。

濕地中可種植的植物包括沉水植物、挺水植物等，據(jù)報道蘆葦和美人蕉對農(nóng)村生活廢水中污染物具有良好的去除能力，因此在兩個濕地中均同時種植美人蕉、蘆葦和菖蒲，美人蕉的種植間距為15cm×15cm、蘆葦種植間距為10cm×10cm、菖蒲種植間距為15cm×15cm。

濕地中可種植的植物包括沉水植物、挺水植物等，據(jù)報道蘆葦和美人蕉對農(nóng)村生活廢水中污染物具有良好的去除能力，因此在兩個濕地中均同時種植美人蕉、蘆葦和菖蒲，美人蕉的種植間距為15cm×15cm、蘆葦種植間距為10cm×10cm、菖蒲種植間距為15cm×15cm。對濕地水質(zhì)進行了為期一年的監(jiān)測，在2、4、6、8、10和12月中旬測一次，廢水中化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、總氮（TN）、總磷（TP）檢測方法見表3，進水中COD濃度為80~150mg/L、NH3-N濃度為12~50mg/L、TP濃度為0.5~1mg/L、TN濃度為30~60mg/L。

1#人工濕地進水COD濃度在全年各月均有所波動，夏季濃度較高，尤其在10月出水COD濃度比進水COD濃度要高，筆者分析這可能是因為監(jiān)測年份的10月份水質(zhì)波動較大，大部分COD本來原吸附在水生植物中，在水動力條件下得以釋放。雖進水中COD濃度規(guī)律不明顯，但全年進水COD的去除率卻逐漸下降，筆者分析可能是因為植物中吸收的營養(yǎng)物質(zhì)逐漸增多逐漸達到飽和，圖4中COD去除率變化規(guī)律不明顯。

1#濕地TN去除率在2-10月有逐漸升高趨勢，12月有所降低，但降低幅度較小，說明水生植物經(jīng)過這么長時間已經(jīng)逐漸適應(yīng)了進水的水質(zhì)狀況，2#濕地TN的去除率在8月份之前是逐漸下降隨后逐漸升高。兩個濕地TN濃度及去除率綜合對比分析可知：1#濕地出水中TN濃度在所有月份均無法滿足《污水綜合排放標準》中一級標準，TN去除率從42%~-63%不等，但2#人工濕地出水中TN濃度均較低，遠低于《污水綜合排放標準》中一級標準值，且TN濃度在2#人工濕地中去除率較高，幾乎都在70%左右，說明多個人工濕地累加運行可以良好的去除污水中TN濃度。

水平潛流人工濕地在處理農(nóng)村生活污水時對廢水中COD有較好的去除能力，COD的去除率在80%左右。采用多個人工濕地綜合運用能明顯的提高污水中污染物的去除效果，當(dāng)濕地中布設(shè)沸石、砂石等基質(zhì)時污染物去除效果比砂效果好。