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農村地區經濟技術條件落後、居住比較分散，生活汙水難以集中收集處理，90%以上生活汙水未經處理直接排放到附近水體，導致農村地區及其周邊水生態環境惡化。人工濕地具有基建投資小、汙染去除效果好、布置靈活和運行維護管理方便等優點，十分適宜用于農村汙水淨化處理。
但是人工湿地在实际运行方面仍然存在许多问题，主要包括低温季节污染去除率低、填料易堵塞和溶氧供给不足等。具体如下：在气温较低的季节，当湿地水温低于4 ℃时，微生物活性基本处于最低状态甚至休眠，加上植物干枯，湿地出水水质较差，难以达到设计出水水质要求。堵塞问题被视为湿地运行维护过程中最大难题，水体中有机负荷和悬浮固体是湿地系统堵塞的最主要贡献者，高有机负荷可以加速微生物代谢，产生更多污泥，而过高的总悬浮固体浓度则可直接积聚造成填料堵塞，通过曝气反冲洗等手段可以降低或避免湿地堵塞。另外，填料粒径也被视为影响堵塞的重要原因，孔径较大的填料可有效地延迟堵塞现象的发生。湿地系统溶解氧供给主要源于大气溶氧和湿地植物泌氧，但由于量小，难以满足有机物降解、氨氮硝化等需求，采取相应措施提高溶解氧利用水平是改善湿地污染去除效果的重要途径。

目前太阳能利用主要分为2 方面: ①利用光热效应，即把太阳光的辐射能转换为热能，用于加热或保温; ②利用光伏效应将太阳辐射直接转变为电能储存于蓄电池，应用于其他领域。在污水处理领域，太阳能的光催化、光伏加热和光伏发电等成功用于淡水生产、污水净化及资源回收等。

光催化降解汙染物是太陽能汙水處理中運用最爲廣泛的技術。光催化也能夠與其他汙水處理技術相結合。光伏加熱的基本原理是通過太陽能輻射收集，轉換成熱能加以利用，輔助汙水處理系統保溫。光伏發電具有發電效率高、功率大、占地小和布置靈活等優點，根據光線采集方式不同，可分爲槽式、塔式、碟式、菲涅爾式光熱發電系統，其中槽式是目前技術最成熟、應用最廣泛的技術。有研究申請了農村人工濕地的太陽能供電專利，計劃利用太陽能發電系統解決偏遠山區和農村汙水處理站無常規電網、用電難等問題，在節約資源的同時爲農村汙水的濕地淨化處理提供可靠的清潔能源。

太陽能光熱和光電效應能解決濕地系統低溫處理效率下降、溶解氧供給不足和堵塞等問題。將太陽能利用與濕地工藝相結合，探討提出太陽能濕地保溫和濕地供氧及防堵技術，能夠爲農村生活汙水高效處理提供新的技術支撐。太陽能濕地保溫技術：采用太陽能光熱效應儲存能量，在低溫季節和夜間爲濕地系統供熱保溫，能夠提高濕地填料吸附滯留、微生物新陳代謝和植物組織吸收汙染物效率。太陽能濕地供氧及防堵技術：太陽能光電效應爲濕地供氧和防堵塞提供了技術可能。利用太陽能供電驅動濕地填料內部布置曝氣管或曝氣頭，既能提高濕地溶解氧可利用率，還能夠氧化降解有機物，預防因有機物積累導致的堵塞。對已堵塞物，還可利用氣流破壞淤積物，再生濕地填料內孔隙和汙染去除性能。

爲了推動太陽能濕地技術在實際工程中的應用，今後還需進一步提高太陽能光熱和光電生成和儲存技術、降低太陽能裝置成本，提高其經濟技術效益。

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農村生活汙水處理-太陽能人工濕地技術