水环境保护是当前环保工作的重点,而污水处理是水污染防治最基本的手段和措施。随着我国经济的发展和人口的增长,生活污水的排放量也急剧增长。据调查,广州省汕头市澄海区生活污水排放量占澄海市澄海区环境监测站污水排放总量的 70% 以上,特别是在农村地区,由于经济、意识等原因,生活污水是造成澄海区各大排渠水质恶化的主要原因。目前,在澄海区处理农村污水处理有人工湿地处理系统和阿科蔓生态基生活污水处理方式。以下主要对这 2 种处理方式进行比较。
1 人工湿地处理系统
湿地是指地下水位终年接近地表面、土壤含水分处于饱和状态,并生长植物的地方。污水人工湿地处理系统是将污水经地面布水或人工降雨有控制地投配到经人工改造的湿地上,主要利用土壤、植物、微生物等作用处理污水的一种污水自然处理系统。
污水人工湿地处理系统较之传统污水处理工艺具有许多优点:
1)它需要构筑物和设备较少,不需人工曝气供氧,建设投资和运行费用较低;
2)湿地不设二沉池,处理系统的产泥量较少;
3)处理工艺效果可靠,不仅能除去常规污染物,而且对营养物质等具有明显的处理效果;
4)人工湿地对水力负荷和污染物负荷的波动有较强的耐冲击能力;
5)系统易于维护管理;
6)可改善场区环境利于绿化美化。正因为人工湿地处理污水具有众多优点,所以越来越受到重视并得到迅速发展。
污水人工湿地处理系统也存在一定的缺点:与常规污水处理系统相比,占地面积较大;需要经过 2~3 个生长季节,形成稳定的植物和微生物系统后,才能达到设计处理的效果。
2 阿科蔓生态基处理技术
阿科蔓生态基是1993年由美国微生物学家Roder J.Mcneil博士发明的新型处理材料。阿科蔓生态基是具有高生物附着表面积、适宜的孔结构,仿生水草形态设计、纯惰性食品级材料,表面吸附性强。其去除有机物的原理是大量微生物附着在阿科蔓生态基表面,对有机营养物进行吸附、生物氧化,最终将有机物分改,或转化成微生物组分,从而去除水体中的有机物。去除氨氮的原理是阿科蔓生态基表层的微 A/O环境及微孔结构,为硝化、反硝化细菌及藻类生长创造适宜的条件,最终藻类的代谢合成和各种菌类的氨化、硝化、反硝化作用去除水中的总氮。
根据阿科蔓生态基处理原理,其处理方法的实质是农村污水处理的主流方式—好氧微生物法,只是在微生物的附着材料上有所创新。该方法属比较成熟的处理方法,在调整好生态生态基的分布密度、挑选、培养好处理微生物的前提下,对农村污水处理有较好的效果。
阿科蔓技术应用于农村生活污水处理具有以下优势:就地处理,设备含量少,节省投资,摆脱原有工程化、高投资的污水治理模式,采用就地化、自然化的处理模式,利用当地较少的用地对农村小区域各种污水及降雨引起的面源污染进行生态性处理;工程实施简单,土建含量低、机械设备含量低,利用自然生态性的系统,无需严格的技术管理,运行费用低;兼容村内环境卫生整治和景观建设。阿科蔓生态基污水处理系统对农村的景观基本不会造成影响。
据分析,阿科蔓生态基处理技术其缺点是:必须有现成的废水排入池塘或沟渠方能实现其无需土建、减少投资优势;如排入沟渠具有泄洪功能(如盐鸿镇的苏隆排渠,暴雨时兼有泄洪功能),生态基分布过密有可能影响其排洪,分布过疏则有可能影响处理效果;阿科蔓生态基表面微生物及附着物脱落后有可能存在活性污泥积淤和清除问题。
3 2种处理方法的实例比较
选取澄海区莲华镇碧砂村人工湿地污水处理工程和汕头市阿科蔓环保科技有限公司设计的隆都镇后沟村、前美村生活污水阿科蔓生态基处理方案进行比较。

莲华镇碧砂村人口约 3 600 人,生活污水排放量约 500 t/d,村里各条街巷均建有排水沟(管),生活污水经各条排污沟排入村边池塘,2002年建成人工湿地污水处理工程,设计处理量为 1 000 t/d,其工艺流程是:污水—挡污栅—筛网—沉淀调节池—1 级人工湿地—2 级人工湿地—水生植物氧化塘—出水。目前已建成使用约 8 年,处理效果较好。隆都镇后沟村人口约 4 400 人,村中生活污水分别通过 3 条明渠收集后汇入村边一口池塘后排出,每日生活排水量约 500 t;隆都镇前美村人口约 6 500 人,村中一储水塘,接纳村民日常生活污水、畜禽养殖排放物和凉果生产污水,污染严重,污水量约为 780 t/d。
以上 2 村已由汕头市阿科蔓环保科技有限公司设计出阿科蔓生态基污水治理工程设计方案,其工艺流程是:原水—格网—阿科蔓泛氧化塘—出水。
日常运行费用上,2者基本相同,从以上比较可见:
1)人工湿地处理方式必须占用大量土地,而阿科蔓处理技术可利用现成池塘、沟渠,有较大灵活性。
2)从前期投资比较,处理相同量废水COD,阿科蔓处理技术为人工湿地处理系统的 45%~65%。主要原因是人工湿地的土建投资较大,约占总投资的 45%,而且澄海区属人多地少地区,人工湿地处理系统还需要占用大量土地,使用土地也需较大投资;而阿科蔓处理技术土建投资较少,而且其投资主要为阿科蔓生态基费用,约占 70%~85% 。
3)人工湿地处理系统主要为抽水机用电,阿科蔓处理技术则为曝气机用电。但从长期来看,阿科蔓生态基有一定的使用寿命(据阿科蔓公司资料,为 14 年以上),到期必需更换,而阿科蔓处理技术投资主要为阿科蔓生态基费用,所以实际运行费用较高;人工湿地日常只须做好植物的修剪、补种,费用不大。4)从处理系统的管养维护上,2者都比较简单,人工湿地处理系统主要为抽水和植物管养,阿科蔓处理技术主要为曝气,长期运行后可能要考虑脱落污泥清淤问题。
4 结论
人工湿地处理系统和阿科蔓处理技术都是适合目前汕头市澄海区环境监测站农村生活污水的处理方法,都具有投资少、运行费用低、管养简单的特点。2 者之间互有优缺点,应根据农村具体情况选用。在有现成生活污水集中排入的池塘、沟渠的农村,使用阿科蔓处理技术,可减少首期投资,及早实现污水处理,比如澄海区的前美村、后沟村、鹊巷村、冠山村、北社村和下岱美村等村居,比较适合用阿科蔓处理技术;而在排水分散,没有自然条件的农村则考虑采用人工湿地的处理方法,比如福洋村、南份村、山边村、石头坑村和柴井村等村居。