A_O_人工湿地组合工艺在东阳江流域制药废水深度处理中的应用_胡智锋

Ａ／Ｏ＋人工湿地组合工艺在东阳江流域制药废水深度处理中的应用胡智锋，裘知（浙江省环境保护科学设计研究院，浙江杭州３１０００７）摘要：针对浙江省东阳江流域存在的污染问题，结合东阳江流域水环境状况，在适宜地区建设Ａ／Ｏ预处理、高效垂直潜流（二级）、表流串联人工湿地系统对制药废水进行深度处理。该湿地系统进水量１６０００ｔ／ｄ，运行情况表明：该系统对影响东阳江水质的主要污染物ＣＯＤ和ＮＨ３－Ｎ具有良好的处理效果，ＣＯＤ、ＮＨ３－Ｎ的平均去除率分别达到７５．４％、６２．３％，出水ＣＯＤ、ＮＨ３－Ｎ平均质量浓度分别为３２．５ｍｇ／Ｌ、３．７７ｍｇ／Ｌ，从而能有效改善东阳江流域的水环境质量，同时在经济和运行管理上也有较好的可行性。关键词：垂直潜流人工湿地系统；表流人工湿地系统；制药废水；深度处理；水环境质量收稿日期：２０１１－１１－２８作者简介：胡智锋（１９８０—），男，湖北黄冈人，硕士，工程师，主要从事河道原位生态修复及人工湿地处理技术工作。中图分类号：Ｘ７０１文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－９９４４（２０１１）１２－０１１９－０３１引言人工湿地技术是２０世纪７０年代兴起的一种污水生态处理工程技术，由于具有投资少、能耗低、管理方便等优点［１］，因而在污水处理中得到了广泛的研究和应用。东阳江人工湿地净水处理工程位于浙江省东阳市歌山镇，距东阳市１６ｋｍ，占地约６万ｍ２。该工程的建设目的是对东阳江上游医药化工园区排放的制药废水进行集中式深度处理，提升纳入东阳江流域的废水水质，从而削减东阳江流域水体污染负荷，提升区域水环境质量。工程采用目前国际上比较先进的高效垂直潜流（二级）、表流串联人工湿地系统，同时以生物多样性原理构建湿地植物生态系统［２］。２废水水质、水量污水来自于区域内医药化工行业排放的经过企业预处理后的工业废水和少量生活污水。根据对东阳江流域上游制药企业废水排放情况的调研，确定工程设计处理规模为１６０００ｔ／ｄ。同时，要求该工程对影响东阳江流域水环境质量的主要污染因子ＣＯＤ、ＮＨ３－Ｎ具有良好的处理效果，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８－２００２）一级Ａ标准。工程设计进出水水质指标见表１。表１设计进出水水质指标指标ｐＨ值ＣＯＤｃｒ／（ｋｇ／Ｌ）ＮＨ３－Ｎ／（ｋｇ／Ｌ）进水水质６～９１００１５排放标准６～９≤５０≤５３废水处理工艺针对进水氨氮和有机物浓度较高，Ｂ／Ｃ较低的特点，在流程中设计了Ａ／Ｏ预处理工艺强化对废水中有机污染物和氮素的去除；同时利用垂直潜流人工湿地和表流人工湿地技术的串联强化整个工艺对废水的深度处理效果，同时达到低耗运行的目的。确定的废水深度处理工艺为Ａ／Ｏ预处理＋高效垂直复合潜流（二级）＋表流串联人工湿地系统组合工艺。该工程处理工艺流程见图１。图１工程处理工艺流程图４废水处理工艺构筑物设计４．１工程的分区湿地总平面按功能分区，根据地形充分利用土地和地势，集水井和Ａ／Ｏ预处理池及部分一级潜流人工湿地位于东部狭长地带；主要处理单元一、二级潜流人工湿地与表流人工湿地位于西侧开阔地区。工程平面布置图见图２。湿地主干道宽１５ｍ，构筑物及干道两侧设２～３ｍ宽绿化带，呈环状布置，与各主要构筑物相连。污水从湿地东部集水井进入，依次经过Ａ／Ｏ预处理单元、一级潜流人工湿地、二级潜流人工湿地和表面流人工湿地，经处理后的水从湿地工程的西部排放进入东阳江。９１１２０１１年１２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｒｅｅｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ第１２期图２工程平面布置４．２Ａ／Ｏ预处理池设置Ａ／Ｏ预处理单元主要是强化工程对废水中有机污染物和氮素污染物的去除，为了增加体系的污泥浓度，增强污染物去除效果。预处理池采用钢砼结构，平面尺寸：３０ｍ×２０ｍ，有效水深２．２ｍ，总水力停留时间２ｈ，在Ａ池和Ｏ池布设ＨＸ型组合填料，填料直径１５０ｍｍ，填充率５０％，采用罗茨鼓风机提供气源，风机风量ｑ为３１．７ｍ３／ｍｉｎ，风压ｐ为３０ｋＰａ，配套电机功率ｎ为３０ｋＷ，２台，１开１备。４．３垂直潜流人工湿地一、二级垂直潜流式人工湿地串联设计，采用素土夯实膜防渗结构，设计流量为１６０００ｍ３／ｄ，垂直流人工湿地面积为４０９９０ｍ２，设计水力负荷为０．４０ｍ３／（ｍ２ｏｄ），水力停留时间为７１．４ｈ，填料层深度为１．５ｍ，采用碎石填料，粒径５０～３５０ｍｍ，同时以生物多样性原理构建湿地植物生态系统，一级潜流人工湿地共种植香蒲、菖蒲、风车草、菩提子、千屈菜、蒲苇和斑茅等２５种植物，主要处置ＣＯＤ、ＢＯＤ５等，以降低二级潜流人工湿地的处理负荷；二级潜流人工湿地共种植芦竹、美人蕉、水蜡烛和菖蒲等１７种植物，主要处置Ｎ、Ｐ等元素。为保证湿地系统布水均匀，各分块湿地设有独立的布水系统，采用阶梯式布水方式。４．４表流人工湿地表流人工湿地采用素土夯实膜防渗结