徐州市桃园河人工湿地污水处理厂工艺初步设计_赵伟

第31卷第8期2006年11月环境科学与管理ENVIRONMENTALSCIENCEANDMANAGEMENTVol.31No.8Nov.2006收稿日期:2006-06-20作者简介:赵伟(1983-),男,在读硕士研究生,主要从事水处理研究。文章编号:1673-1212(2006)08-0130-03徐州市桃园河人工湿地污水处理厂工艺初步设计赵伟1,张春艳2,王晓3(1.华东理工大学资源与环境工程学院,上海200237;2.3中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221008)摘要:根据桃园河子单元水质监测资料、处理要求及现有地形条件,选用人工湿地作为该地区污水处理工艺,设计规模4万m3/d。通过借鉴国内外人工湿地技术研究成果、示范工程实际经验及相关设计手册,确定人工湿地面积为11.24hm2,预计出水水质为COD:60mg/l、BOD5:20mg/l、SS:15mg/l、NH3:10mg/L、TP:1.0mg/l。在达到同样水质要求的情况下,利用该工艺处理生活污水,其费用约为常规二级处理费用的1/5。关键词:潜流式人工湿地;碎石床;芦苇床;污水处理中图分类号:X703.3文献标识码:A根据徐州市《南水北调东线工程徐州段区域清污分流与尾水导流工程方案》[1],在不牢河污水控制单元的桃园河子单元需建一污水处理厂。工程服务范围北以郑集河、南以废黄河、东南以九里山、东以运河为界。该子单元是南水北调东线工程江苏段出省境区段,南水北调江苏段出境水质控制断面-蔺家坝位于桃园河口,正处于桃园河子单元排水区。为了确保该区域进入区域“截污、回用、导流”系统的废水水质,该工程作为区域截污导流工程的配套工程,因地制宜地利用区域内的灌渠、塌陷地等建成人工湿地生态处理系统,对进入区域导流系统废水进行拦蓄得到一定处理,并达到一定治理效果,确保导流系统的水质稳定。1工程总体简介1.1工程规模由于是利用柳新河—桃园河等已具有的和尚未建成的闸坝截流系统进行污水收集,一些污水收集工程难以一次建成,又考虑到目前污水量尚小,节省投资等因素,工程分两期建设。由桃园河子单元2000年及2002年桃园河子纳污现状,预测2006年排污流量。设计规模为一期4万m3/d,两期共8万m3/d,污水流量总变化系数Kz=1.3。1.2工程选址根据一般污水处理厂厂址选择原则及湿地处理系统本身的特点,本工程厂址选在占地达680亩的庞庄煤矿塌陷地。1.3进出水水质情况设计进出水水质情况如下表1所示。表1污水处理水质要求一览表项目进水水质(mg/L)出水水质(mg/L)处理率(%)BOD5120≦20≧83.3COD260≦60≧76.9SS200≦20≧90.0NH3-N16.2≦10.0≧32.7TP2.0≦1.0≧50.01.4湿地类型选择目前人工湿地污水处理系统的结构设计类型按污水的流动方式可分为三种:表面流人工湿地(SFW)[2]、潜流式人工湿地[3,4](SFS)和垂直流人工湿地[5]。由于表面流人工湿地的种种弊端,如蚊蝇滋生、异味难以控制等,不考虑采用SFW。又由于现有的地理条件和N、P去除要求不适宜也不需要采用垂直流人工湿地。而潜流式人工湿地处理污水具有高效率、低投资、低运行费用、低维持技术、低能耗等优点,即是说人工湿地污水处理系统是一种经济、实效、便于维护管理,同时又具有良好的环境效益的处理技术。因此,根据客观条件,本设计采用潜流式人工湿地。其工艺流程为综合式,如图1中的d所示。a.推流式;b.回流式;c.阶梯式;d.综合式图1人工湿地的基本流程130第31卷第8期2006年11月赵伟等徐州市桃园河人工湿地污水处理厂工艺初步设计Vol.31No.8Nov.2006运行时采用的方式的组合为综合式,如图2中的d所示。a.单一式;b.串联式;c.并联式;d.综合式图2人工湿地的不同组合方式1.5工艺流程污水处理厂污水、污泥流程简图如下:进水→粗格栅进水泵房→细格栅平流式沉砂池→平流式初沉池→潜流式人工湿地→出水;平流式初沉池→贮泥池→脱水机房→泥饼外运。总体上预处理部分采用处理单元较多,可以保证后续处理单元对进水水质的要求。2人工湿地设计本设计通过借鉴国外内人工湿地技术研究成果、示范工程实际经验及相关设计手册[12～15],将目前在人工湿地技术研究方面的最新设计参数应用于桃园河污水处理厂设计中。人工湿地分成四座,每座分成4格。2.1植被选择[6]本设计采用芦苇作为湿地的水生植物,原因如下:繁殖能力强;具有吸收利用、吸附和富集作用;其根系能显著增加微生物的附着能力,输氧能力高;种植可靠,生长周期长、管理要求粗放;经济价值高等。2.2填料选择[7]由于碎石有较大的空隙度,可以维持较高的经济条件;有良好的吸附性能,有利于生物膜的生长,并具有良好的交换性能;廉价,节省投资费用等优点,本