滇池流域居民-农田混合区面源污染控制集成技术

摘要

以滇池流域六甲乡金家村为研究对象,该区为城郊典型的居民-农田混合区,总面积14万m2,其中居民区面积为7.7万m2,常驻人口780口,区内有一家约120头的养猪场,一个具有9家洗涤企业的金家村工业园区,居民区和养殖、工业废水直接排向就近的90%种植韭菜的农田区.针对该区村庄-小企业-农田-养殖业呈复区分布,污染源复杂,雨污混流污染严重,污水管网建设滞后,化肥施用过量,沟渠湿地系统破碎等现状,研发出兼顾水质净化和农田排灌的居民-农田混合区面源污染控制集成技术,包括改良化粪池与组合基质床,生态支沟,生态干渠,A/O生物处理系统,复合人工湿地等污水处理技术,以及农田内部的节氮控磷技术,如精确施肥,施用硝化抑制剂抑制氮向水体迁移,垄沟内浮萍的氮磷滞留与养分循环利用。通过12个月的连续监测表明:在非降雨日负荷为500m3/d的工况下,改良化粪池与组合基质床对COD,TP,TN的去除率分别为61.3%,50.50%,44.4%；A/O生物处理系统对COD,TP,TN的去除率分别为65.8%,55.2%,55.2%；生态支沟由于进水量小浓度高,水力停留时间长,其对COD.TP,TN的去除率均比生态干渠的高,分别高29.0%,17.5%,28.4%；系统末端复合人工湿地对污染物质的去除效果分别为COD 50.6%,TP 44.9%,TN 36.4%.一年内依托集成技术建设的生态工程去除污染物的总量为COD 143.71 t,TP2.43 t和TN 16.99 t,对氮磷的去除量相当于一座负荷为350～620m3/d的市政污水处理厂去除的量.经济效益分析得出,整个系统日耗电量18度,由一名工人即可管护.传统施肥减量20%+叶面肥,每年每公顷可减少氮肥投入约2400元,增加叶面肥投入约500元,减少收入约1300元,合计增收3200元.浮萍滞留与养分循环利用,每年每公顷韭菜地相当于少施用151kg尿素和93kg过磷酸钙的氮磷含量.施用DCD和元素硫,淋溶水中硝态氮的浓度降低了59.2%,测渗水中则降低了62.2%.可见,居民-农田混合区面源污染控制集成技术不但可以有效去除污染物,而且在保证产量的情况下,增加农民收益.技术适用于城市郊区、城乡结合部及广大农村等城市污水管网未覆盖地区推广使用,具有巨大的推广潜力.