人工湿地在回用水中应用及应考虑的问题

人工湿地在回用水中应用及应考虑的问人工湿地在回用水中应用及应考虑的问题2010/4/28/8:54来源：水工业市场杂志摘要：分析了城市污水处理厂污水回用技术存在的问题，指出应重新认识人工湿地的作用，改变传统的将人工湿地作为城市污水处理厂二级处理工艺的观念，回归人工湿地深度净化污水的真正意义。此外，对人工湿地在设计时须考虑的问题进行了介绍和探讨。关键词：人工湿地污水处理回用水一、前言我国是世界上13个贫水国家之一，人均占有水资源量仅为世界平均水平的四分之一。根据水利部门的预测，到2030年我国总缺水量为400～500亿m3。我国在面临水资源紧缺的同时，水污染也日益严重，我国每年排放的废水高达400多亿m3，其中一半以上是来源于城市。根据资料统计，截至2008年3月底，全国已有1320座城市污水处理厂投入运营，处理能力达9725万吨/日，在建的城市污水厂达890座，处理能力3639万m3/日[2]。根据世界各国污水处理的发展，经污水处理厂处理后的出水多数均能再处理后回用。目前国内污水回用率平均不足20%，大部分没有得到很好的利用。而污水回用在很大程度上将缓解缺水城市的用水危机，符合节能减排的思想，其意义重大。二、城市污水厂出水常规回用技术及存在的问题一般而言，对城市污水处理厂的出水进行回用，其用途主要有城市杂用、景观环境用水、工业用水、农业用水以及地下水回灌等，所以回用的用途不同，其处理后的标准不同，回用技术及出水水质也不同。而回用技术及出水水质决定着回用水中的污染物生态毒理问题及危害程度[4]。我国研究、引进和应用的污水处理回用工艺，在很大程度上解决了污水深度处理的问题，极大地缓解了局部城市严重缺水的局面，这些常规的污水回用技术随着经济和科学技术的发展，也在逐步得到改进和提高，它们也将在污水回用中发挥更大的作用。但是将城市污水回用，其价格、安全性是必须着重考虑的问题，这也是常规的污水回用技术必须面临的问题。1、设施复杂，运行成本高我国传统的污水回用技术基本上是借鉴了我国给水处理的工艺，同时考虑脱氮除磷的需要，多数常规回用技术工艺复杂，不仅增加了管理的难度，而且增加了运行的成本。目前城市污水处理（二级处理）投资大约在900～1400元/m3.d水，在此基础上的再生处理约400～600元/m3.d[3]。据调查，北京市多数污水处理厂采用MBR处理城市污水处理厂二级出水，如北京某再生水厂深度处理成本接近1.5元/m3。这对大多数城市的污水处理厂来说，采用这种技术处理污水处理厂出水，其价格是难以承受的。2、运行不稳定，安全性受质疑采用常规污水回用技术处理后的污水，其水质与我国地面水源水质还有许多差别，对部分污染物质的去除效果较差。在另一方面，人们对污水处理厂的污水进行回用，其安全性受到人们的质疑。根据研究发现，城市污水处理厂出水中可能含有的有害物质主要包括难于降解且溶于水的无机与有机污染物。而国内在对大多数的无机和有机污染物生态毒理特性缺乏有效的长期研究，数据也缺乏可靠性。污水回用的安全性引人关注，尤其是与人体发生直接关系的回用污水，其处理工艺流程的选择是回用水的可靠性及安全性的关键。此外，采用常规污水回用技术消毒是必不可少的。目前，常用的消毒工艺有氯消毒、紫外线消毒和臭氧消毒。氯消毒运用得最广泛，工艺也最成熟，但是自从人们发现氯消毒会产生致癌物质之后，对氯的使用则越来越谨慎了。用紫外线消毒比较方便，还可以减少致癌性消毒副产物，但缺乏规模化，且寿命不长。臭氧除了可以利用其强氧化作用杀灭细菌和病毒外，还可以氧化分解水中的各种杂质，包括明显地提高污水的可生化降解性，但是当水中含有溴离子时可能生成溴化物，臭氧具有毒性和强氧化性，操作管理要求高。对安全性要求越高，回用技术的成本就越高，这是多数污水处理厂没法承受的。众多的污水回用技术在一定程度上可以确保回用水的安全，但是回用水如果要和人体直接接触或与人类的食物链发生关系，采用人工湿地对城市污水处理厂出水进行自然净化，无论是运行成本，还是处理效果方面都是符合未来发展趋势的。三、人工湿地在污水二级处理中存在的问题以往，人们过分强调由于运行成本低、管理简单等优点，将人工湿地代替污水处理厂的常规二级处理。据十几年的运行情况和调研发现，随着经济的快速发展以及人口的快速增长，采用人工湿地代替常规二级处理的城市污水处理厂运行状况不容乐观，出水水质无法满足要求，运行效果并不理想，一些以湿地工程为主体工艺的污水处理厂处在相当尴尬的境地。某采用人工湿地处理作为二级处理的污水处理厂，处理能力为3万m3/d，运行情况见表2。根据GB18918-2002，如果城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水Ⅳ、Ⅴ类功能水域或GB3097海水三、四类功能海域，执行二级标准，而采用人工湿地处理作为二级处理的污水处理厂其出水根本无法满