银川市第三污水处理厂人工湿地污水处理试验系统规划设计_李艳红

环境科学环境科学银川市第三污水处理厂人工湿地污水处理试验系统规划设计李艳红（西安建筑科技大学银川污水处理有限公司）摘要：本文从银川市第三污水处理厂的实际出发，因地制宜，针对人工湿地污水系统在银川市的研究应用，以达到污水中有害物质去除效果明显和工程造价最低的原则，对银川市第三污水处理厂人工湿地污水处理系统工程进行了探索性的规划和设计。关键词：人工湿地污水处理系统规划设计1人工湿地处理技术简介人工湿地污水处理系统源于对自然湿地的模拟。湿地污水处理较传统的污水处理方法(活性污泥法和稳定塘法等)具有处理效果好（其对BOD5的去除率可达85%-95%，对COD的去除率可达80%以上。出水BOD5小于10mg/l，SS小于20mg/l），氮、磷去除能力强（对TN和TP的去除率分别可达60%和90%），运转维护管理方便，工程基建和运转费用低（分别为传统二级活性污泥处理工艺的1/10-1/2），以及对负荷变化适应能力强。人工湿地污水处理系统是受人为监控的，在一定长宽比及地面坡度的洼地上由土壤、沙、石等混合成的填料床和在床体上种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长期长、美观且具有经济价值的植物，如芦苇(Phragmitesaus-tralis)和凤眼莲(Eichhorniacrassipes)等及在水中、填料中生存的动物、微生物所组成的独特生态环境，污水流经床体表面和床体填料缝隙时，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等实现对污水的高效净化。2人工湿地对污染物去除机理2.1生物过程（植物、微生物）去除机理生物作用比较复杂，主要是水生植物和各种微生物的协同作用。2.2物理过程（填料、水力学）去污机理湿地土壤是固相和液相组成的疏松多孔体系，含有大量的胶体颗粒，这些胶体有有机胶体、无机胶体、有机-无机复合胶体，它们具有很大的表面积和表面能，是湿地的基质与载体，其去污过程来自离子交换、专性与非专性吸附、螯合作用、沉淀反应等。湿地对污水中磷和重金属的净化主要是通过上述反应实现的。在湿地处理系统中物理作用是沉淀、过滤和吸附，可以去除固体悬浮颗粒。2.3化学过程（吸附、交换）净化机理化学作用与土壤胶体的性质极为密切，无机胶体通常吸附有一定的阳离子，它们易被重金属阳离子取代。PH值会影响无机胶体的交换吸附。有机胶体可与重金属形成络合物。3工程所在地的基本情况3.1地理位置该工程位于银川市第三污水处理厂西南方向，其东边为污水处理厂内部污水回用预留地，北边为污水处理厂的卡鲁塞尔氧化沟（带厌氧池）和终沉池，西边为污水处理厂的曝气沉砂池等部分，南边墙外面为用于排除农田退水的四二支沟，整个工程占地面积约为1.5hm2，其中试验模型部分占地约为750m2，表面流人工湿地部分占地约为5000m2。3.2地形地貌该项目位于银川市西夏区，地形开阔而平坦，受风的影响相对较小。周围多为农田灌区，道路通畅，有利于工程布置和施工。4人工湿地污水处理系统规划设计4.1规划设计拟解决的主要问题①本研究项目利用人工湿地污水处理系统处理经过银川市第三污水处理厂预处理的废水，使出水达到地面水水质标准（GB3838-2002）II至V类标准或《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)I或Ⅱ级；②植物的选择和布局；③针对农业面源污染不稳定特性的解决方案；④填料的选择。4.2分区对于银川市第三污水处理厂人工湿地污水处理系统来说，根据地形条件和试验要求，可将其分为试验模型部分、表面流人工湿地部分、后续处理计部分以及景观部分四部分。4.2.1试验模型部分将其分为五块，每一块占地面积为150m2，长为15m，宽为10m，分别以不同的水流模式和湿地植物组合进行研究，从而为银川市、乃至整个宁夏的人工湿地建设提供第一手的资料，推动人工湿地污水处理技术在宁夏的发展，为宁夏污水处理技术的发展做出应有的贡献，是整个系统中最重要的一部分。4.2.2表面流人工湿地部分该部分位于整个规划区的东北部分，是整个系统占地最大的一部分，面积约为5000m2，整个部分不做特别的处理，体现人工湿地污水处理系统自然的一面，在湿地上种植芦苇等植物，并其上架设踏步，可供试验收集数据和今后参观学习之用。4.2.3后续处理部分该部分包括生态水道、鱼池、荷花池等部分。其中生态水道一方面起连接作用，另一方面起将污水继续净化的作用；而鱼池和荷花池部分一方面构成生态景观，另一方面也是用一个比较直观的方式来向人们展示人工湿地处理污水的效果。4.2.4景观部分该部分主要是包括假山、花园以及湿地系统周围栽种的树木等。主要是起美化湿地景观，当然，用经过人工湿地处理过的污水进行灌溉，也从一方面向人们展示人工湿地对污水的净化作用。整个系统相互关联，共同构成了整个银川市第三污水处理厂人工湿地污水处理系统。本文以试验模型部分的规划