高效垂直流人工湿地在景观湖水循环_省略_津东丽湖景观湖水循环净化工程为例_王永秀

收稿日期:2006-02-23高效垂直流人工湿地在景观湖水循环净化中的应用———以天津东丽湖景观湖水循环净化工程为例王永秀,彭立新,刘继平,雷志洪(深圳市环境科学研究所,广东深圳518001)摘要:介绍了天津东丽湖景观湖水循环净化工程的工艺流程、运行工况,并对处理效果及景观湖水质进行了分析,对人工湿地系统及景观湖泊的管理和维护进行了总结。通过近1a的运行实践表明高效垂直流人工湿地系统作为一种生态水处理技术,对微污染地表水净化具有良好的实用价值和应用前景。关键词:高效垂直流人工湿地;循环净化;景观环境用水;净化机理;管理与维护中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1006-947X(2006)增刊-0072-04人工湿地(constructedwetland)是人工建造的、可控制的和工程化的湿地系统,其设计和建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合来进行废水处理。高效垂直流人工湿地是一种高效治污技术,具有独特的结构和水流模式,具有工艺先进、技术可靠、高效节能、简便易行、投资省、运行费用低、改善生态环境等诸多优点,特别适用于饮用水源和景观环境用水保护,处理后的水可以排入饮用水源、景观用水的湖泊、水库或河流中,为这些水体提供清洁的水源。近年来,国内房地产界流行起一阵“亲水”风,楼盘都以自然或人造水景为主要卖点,人工湖泊、人工河道不断涌现,水景住宅成为一大热点。天津万科房地产有限公司开发的天津东丽湖小区就是以10.5万m2的东丽湖为中心开发的,为了改善景观湖水水质,保证为小区居民提供一个“天蓝、岸绿、水洁”的乐水亲水环境,深圳市万科房地产有限公司委托深圳市环境科学研究所对东丽湖湖水进行了净化处理及湖体进行生态系统修复。1处理目标及工艺流程该出水水质作为住宅小区景观湖用水。《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质作为湖水水质控制标准。由于补水时上水渠水质较差,因此补水时湿地山水水质按《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ～Ⅳ类标准控制。工艺流程及运行方式:①湖水循环:经取水管道流入泵池,通过提升至湿地系统进行处理,循环水经处理后排入东丽湖。②补充水处理:来自上水渠被污染河水经提升泵提升后进入人工湿地处理系统,净化后出水排入东丽湖,作为东丽湖补充水。具体处理工艺流程如图1所示。图1工艺流程2处理效果分析2.1人工湿地处理效果分析根据2005年5、6、7、9、10和11月6次采样分析,污染物去除情况分析见图2。2.1.1BOD5、CODMn的去除情况分析从图2可以看出CODMn和BOD5去除效果都较好,不溶性有机物主要是通过湿地的过滤作用而被截留在湿地中;可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物降解过程而被分解去除。生物降解过程主要是通过好氧和厌氧代谢得到降解,从而降低污水的BOD5、CODMn。尽管进水中CODMn(11.13～21.30mg/l)和BOD5(2.20～15.8mg/l)的浓度值有较大波动,但出水浓度变化曲线都比较平缓,CODMn出水基本稳定在GB3838-2002标准的Ⅳ类,BOD5出水远低于GB3838-2002标准的Ⅲ类水质。可以推断垂直流人工湿地耐冲击负荷力强,系统在一定的进出水浓度范围—72—云南环境科学2006,25(增刊):72-75CN53-1093/XISSN1006-947XDOI:牨牥牨牫牰牪牫牤jcnkihkdk牪牥牥牰s牨牥牪牬内,有稳定的去除有机污染物的能力。图2东丽湖人工湿地去除效果2.1.2总氮、氨氮去除情况分析本系统对NH3-N的去除效果较好,NH3-N出水水质基本保持在GB3838-2002标准Ⅲ类水质内,平均去除率达61%。这是垂直流人工湿地系统独特的结构形成好氧和厌氧的微环境,而使氨氮在有氧条件下,通过硝化作用逐步变为亚硝酸盐、硝酸盐。硝酸盐在厌氧条件下再通过反硝化变成氮气或氮氧化物而得以去除。从进出水浓度相关性来看,进出水浓度呈一定的正相关关系(氨氮相关系数为r=0.93,总氮相关系数为r=0.66),这说明运行初期本湿地系统对NH3-N的去除量有一定的限制范同,可能是运行初期庞大的微生物群落尚未建成,植物的吸收和基质的吸附反应是有限的。2.1.3总磷去除情况分析湿地系统对磷的去除主要靠基质的吸附、络合和沉淀。本污水处理系统对磷的去除效果很好,尽管进水中总磷的浓度值有较大的波动,但出水浓度变化曲线都比较平缓,基本稳定在一定浓度范围,出水水质基本达到GB3838-2002标准Ⅲ类水质。从进出水浓度相关性来看,进出水浓度呈一定的负相关关系(相关系数r=-0.20),这是被吸附的磷重新被释放到水中的缘故,磷与基质的吸附—73—高效垂直流人工湿地在景观湖水循环净化中的应用王永秀沉淀反应不是永久地沉积在基质中,至少部分是可逆的