上海世博会成都活水公园人工湿地处理系统_刘学祥

·上海建设科技·－62－2010年第6期櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎殼殼殼殼表1主要人工湿地的技术经济指标1人工湿地应用形式本案例用于绿化种植的面积约1300m2，用于配建的川西小筑、太阳鸟广场、步道设施等的面积为790m2、人工湿地面积为590m2。水处理工艺的对象为低浓度废水，原水为地表5类水，含有部分雨水，属于低浓度、低负荷废水。水处理工艺的对象为低浓度废水，将5类水处理为3类水。系统考虑自流进出水，不需曝气、不需污泥回流。表1为主要人工湿地的技术经济指标。经对水负荷、水域面积、污水的去除能力及环境卫生条件等方面的综合分析，就自由表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地形式的比选，认为水平潜流式人工湿地处理效果较好、受温度变化影响较小、无臭味、无蚊蝇滋生现象，且投资较适宜、有效湿地面积基本能得到满足。由此，因地制宜地解决了场地狭小带来的困扰:现有湿地面积约590m2，用于污水处理的有效湿地面积约500m2;设计表面负荷为0．03m3/m2/d，即设计处理水量约15m3/d。1．1水平潜流人工湿地水平潜流人工湿地作为主体工艺，将植物塘、植物床分级串联，既可提高废水处理效率，又具生态和景观效益。其主要组成是钢筋混凝土的塘床，具有透水性的基质，砾石、煤渣和适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物，如芦苇等及布水系统。见图1。1．2植物塘床结构为钢筋混凝土，逐级而下，共有28个水池呈有机串联，形状如鱼的鳞片，寓意人与自然合为一体。有效水处理面积约500m2;池壁相对标高最高点为2．5m，最低点为0．5m，每个植物塘水面低于其池壁顶0．2m。1．3基质材料填料是人工湿地的重要组成部分。根据填料本身的理化性质、价格、就地取材的原则及基质填料等上海世博会成都活水公园人工湿地处理系统刘学祥上海新园林实业有限公司环保与环卫湿地形式自由表面流人工湿地水平潜流人工湿地垂直潜流人工湿地投资估算/元·t水－18589751085处理水量/m3·d－17．51520序号123有效湿地面积/m2500500500－63－·上海建设科技·2010年第6期能提高人工湿地对污水处理的理想效果，本案例选择基质填料由砾石煤渣组合。目前人工湿地系统可用的基质填料多种多样，主要有土壤、碎石、砾石、煤块、细沙、粗砂、煤渣、多孔介质(LECA)、硅灰石等1种或由几种组合的混合物。基质既为微生物的生长提供稳定的依附表面，增强了系统对污染物尤其是氮、磷的去除能力，为水生植物提供了载体和营养物质;又可通过沉积、过滤和吸附等作用直接去除污染物。人工湿地填料性能各有优缺点，但应选多孔、有较大比表面积的填料。根据以往实验，选取砾石、沸石、无烟煤、页岩、蛭石、陶瓷滤料、高炉钢渣和圆陶粒8种填料，在较高水力负荷(1000～2500mm/d)的条件下进行人工湿地模拟处理污水实验，结果表明，其中砾石对COD的去除率达到50%以上;钢渣对BOD的去除率≥70%、对TP去除率＞70%、对TN的去除率约60%，可见采用砾石煤渣组合可有效满足对废水处理效果的要求。在上海区域，砾石、煤渣较易取得，且材料价格较低。本工程废水水质较好，废水处理负荷较小，废水中N、P含量较低，采用砾石煤渣组合，可有效满足对废水处理效果的要求，并能满足所选取植物生长基质的要求。湿地塘床填料的处理方法由4层组成，各填料层间用纤维层隔开，为表层煤渣层、2层细砾石、3层中粗砾石、下层粗砾石。煤渣层粒径在3～4cm，铺设厚度为0．04m;细砾石粒径在3－4cm，铺设厚度为0．15m;中粗砾石粒径在5－7cm，铺设厚度为0．2m;粗砾石层粒径在8－10cm，铺设厚度为0．25m。1．4水生植物利用本案例中，既要考虑水生植物在人工湿地中配置的景观效果，还要考虑它的生态效益，以形成生态良好的植物群落，真正达到污水处理的功效，又起到美化和丰富水体景观、维护生物多样性的效果，发挥生态和景观两方面的功能。湿地中使用的植物主要有香蒲、芦苇、灯心草、金鱼藻、伊乐藻、菹草等20余种，这些植物可增加湿地基质的遇水性，还能与周围环境中的原生动物、微生物等形成各种小环境，将氧气传输至根区，形成特殊的、具有很强废水处理能力的根际微生态环境。本案例主要遵循了以下水生植物的应用原则:(1)优先选用了上海地区的植物和已在本地区天然湿地中存在的植物。如浮萍、香蒲、灯芯草、凤眼莲，浮萍等。(2)考虑到植物的生物量较大和植物体内污染物的浓度较高，选择去污能力强、处理效果好的植物，如芦苇。(3)选用根系发达、茎叶茂密的植物。污水中的BO