生态湿地技术在城市污水处理厂尾水深度处理中的应用

生态湿地技术在城市污水处理厂尾水深度处理中的应用

张小康

山东新汇建设集团有限公司  山东东营 257091

摘要：现代城市污水处理厂，通常采用生态湿地技术对尾水进行深度处理。因此，结合工程实例，对其工艺过程、设计参数等进行了分析，重点探讨了关键技术指标。研究表明，采用生态湿地技术处理城市污水处理厂尾水，取得了较好的效果。同时，本工艺对COD、BOD5、NH3-N、TP的处理效果分别为60.1%、55.3%、76.6%、40.5%和40.5%。通过对污水处理厂的治理，可以降低废水排放到河流、河道中的污染，对改善城区的水环境具有重要意义。本文着重对城市污水处理厂尾水的处理工艺进行了分析，并对其处理效果进行了深入的研究。

关键词：生态湿地技术；城市污水；污水处理；深度处理

1污水处理厂概况

以某城市的一座污水处理厂为例，其设计处理能力为48000 t/d，处理区域内的生活污水。选择了一种预处理（沉沙+沉沙）、生物处理-深度处理（混凝、沉淀）的组合工艺。其目的在于确保其处置后的污水能达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》A类的规定。目前，污水处理厂采用了生态湿地的净化技术，实现了污水的最终深度处理，并尽可能减少了污水中的污染物，确保了周围的生态环境。

2生态湿地处理工艺

2.1生态湿地作用机理

人工对生态湿地的净化,是指通过土壤、人工介质、植被以及微生物,利用物理、化学与生态的协同效应,来达到对湿地环境的净化。从而实现提纯尾水的目的,进而提高了提纯水平,可以在生态环境中的筛选、吸收、离子交换、植物光合作用以及细菌的分解作用。

2.2 处理工艺确定

在建设生态湿地时，应从水质净化、水体流动、富氧菌、植物群落构成等方面进行分析，并根据具体情况，合理选择和建设人工生态环境。在对本地区水体污染资料、水体质量进行统计分析时，要有针对性地进行人工生态湿地的设计，并在净化系统中设置兼氧区、好氧区，以除去尾水中的有机物及污染物。

本项目所排出的尾水经过深度处理，达到国家A级标准，但由于其处理过程中存在大量的工业废水，因此，上述废水中有机物浓度较高，不易去除。建立的生态湿地系统具有规模小、总水力滞留时间长、并附带了强力的水环境净化措施，而且其水面面积大，具有很高的观赏性，而且工程造价低廉。因此，从施工难度、净化效果、投资成本、利润等方面来看，这是一个很好的解决方案。

2.3 处理工艺流程

该工程在处理A级尾水的过程,一是先将处理后的尾水经由布水沟道,进入已建设的兼氧生态塘、高氧生态塘,再先后进入表流湿地公园、沉水植物池,最后再使采用生态湿地方式处理的尾水由尾段集水区流出。根据上述设计,形成了一种自然湿地结构,包括强化与自净二部分。如,好氧生态池、兼氧池采用优化技术设计,在池塘内配置规模较小、投入较为便宜的水生植物区,利用引水口水头来减少池水滞留区域的规模,使废水的水流流场达到最佳。另外，在兼氧塘中，还必须安装大量的水质净化填料，以及建造人造浮岛，以帮助污染物和有机物在兼氧环境中的转化。好氧生态塘的建设主要是要去除水中的氮氧和有机物，同时也要维持一定的溶解氧和微生物的生长，所以要建立一个浮岛，确保微生物数量，并能有效地将污染物和有机物除去。在水体的自我净化方面，主要包括沉水植物、挺水植物、反硝化处理等区域，这些区域都是为了尽可能地模拟现实中的生态环境，确保生态系统的完整性，从而确保尾水的深度净化。

2.4 设计参数及主要处理单元

2.4.1兼氧塘

兼氧塘施工时，池塘的有效水深通常为4~5米，超高0.5m；在植物区设置三个分栏，在池塘中形成三个通道，每个通道的宽度大约为15米，弹性填充物的密度是0.15；兼氧塘建成后，要达到8-10小时的平均水力滞留时间。

2.4.2好氧植物塘

在建设好氧植物塘时，池塘的有效水深为0.8~1.5米；池塘内应划分为11个走廊，采用软围分隔物料；浮岛的植被覆盖率要达到0.25；采用渗透性混凝土作为生态护坡；植物塘的平均水力滞留时间应在12-15小时左右。

2.4.3表流湿地

在表流湿地中，将其划分为两大类：直立植物和沉水植物。其中，挺水植物的水深约为0.8米，要将湿地分成三个部分，前、中、后三个区域各占一块，前、后各占一块，中间则是正常的地表湿地，中央则是自然的湿地。沉水植物的深度一般在1.5米以上，需要在沼泽中设置水下控制装置。

2.5 植物的选择

在选择湿地生态环境植物时，要综合考虑多种因素，如：因地制宜、经济、融资、生物多样性和观赏性。

3运行结果分析

为了对污水处理厂的生态湿地系统进行监测，对其排放口及生态湿地的出口均进行了取样测试。研究表明，人工建立的生态湿地对尾水的净化效果显著，其中COD、BOD5、NH3-N和TP的去除率分别为60.1%，BOD5为55.3%，TP为40.5%。

4实例分析

（1）创建于一九九一年九月江苏省泰兴经济开发区的尾水净化生态湿地一期工程，坐落在通园东路的南北两侧，总建筑面积约为55万平方米，面积80公顷。

（2）该项目的建设内容主要有导流管线和湿地深层净化两部分。一期工程公用引水管线，主要管线设在扬思港的南端，从滨江污水处理厂起，一直延伸到沿江大道东侧的排污口，全长3200米，管径DN1200mm；从排污口位置起，分支管线的长度为360米左右，直径为DN1000毫米。

（3）本项目于2020年四月二十九日至五月二十九日在泰兴经济技术开发区尾水净化湿地一期进行试运行，主要实验项目有:对植株发育情况的检测、沉水植物选苗实验、底栖动物存活率实验、水体停留时间实验。

（4）对十六处潜流湿地公园的出水进行了检测,由南至北依次为1~16处。土壤的溶解氧,pH,水温设定,盐碱,TDS,电导率,氧化还原电位,叶绿素a等八个参数;另外,对应点位的质量进行了调查,并将其转交有资格的第三方单位,完成五个物性参数的测试。除去八个野外试验项目以外,6项指标包括：高锰酸盐指数、氨氮、总氮、总磷、盐度、SS，都有专门的水质监测单位进行现场取样。结果表明：出水电导率、TDS、DO、盐度和pH值均较高，而叶绿素a的进出水规律较弱。

5结语

综合以上分析，将生态湿地技术用于城市污水处理厂的尾水深度处理，不但可以减少尾水进入河流水体后对水体的污染，而且可以在一定的投资范围内达到最大限度的净化效果。但是，在实际应用中，必须配备专门的技术人员，对生态环境进行定期的维护与管理，避免对生态环境产生不利的影响。

参考文献：

[1]王翔，朱召军，尹敏敏，等.组合人工湿地用于城市污水处理厂尾水深度处理[J].中国给水排水，2020，36（6）：97-101.

[2]丁军，葛彩红，范敬兰.多级人工湿地对沛县污水处理厂尾水提标研究及应用[J].江苏水利，2020（9）：19-23.

[3]姚里丰.常熟中创污水处理厂尾水生态净化及利用示范项目[J].中国市政工程，2020（4）：41-43+101.

作者简介：张小康 ,男，1991年8月29日，南京林业大学，汉，山东省东营市，大学本科，工程师，研究方向：市政给水排水及环保工程方向.