人工湿地与污水回用_康军利

26建设科技|2004·20|地域可行性在人工湿地的应用方面，内蒙古赤峰市城市建设处在1997年曾对人工湿地的适用条件进行研究得出:人工湿地污水处理工艺系统完全适用于地处北纬41度，年平均气温6.6-7.2℃，极端气温达-29℃的我国北方地区，同时该研究对适用于我国北方的多年生可适性水生植物进行了筛选及培育。1996年—1999年由中国、德国和奥地利的六个研究单位合作开展的“热带和亚热带区域水质改善、回用与水生态系统重建的生物工艺学对策研究”项目对人工湿地在热带、亚热带地区的区域适应性进行研究，并在深圳建立了“洪湖人工湿地系统水质净化工程”，取得较好的效果。经济可行性国内外同类经验与测算都表明，对城市污水厂二级处理出水，采用混凝—沉淀—过滤—消毒技术处理，在管网长度适宜条件下，每日10000m3回用水量以上工程的吨水投资都应在700元左右，处理成本0.7元左右。对于人工湿地工艺，由于无需曝气、投加药剂和回流污泥，也没有剩余污泥产生，因而可大大节省运行费用，通常只消耗少量电能，用于提高进水水位(如果水位无需提升则无此项费用)，处理费用一般不会超过0.05元/ｍ3，据国外有关资料研究表明人工湿地污水回用工程处理费用在美国约为2.5—25美元/1000吨。至于维护技术，由于人工湿地基本上不需要机电设备，故维护上只是清理渠道及管理作物，一般农民完全可以承担，只需个别专业人员定期检查。高昂的运深圳万科人工湖水质处理工程人工湿地与污水回用行费用常常是我国开展污水回用的限制条件，而人工湿地则避免了这些缺点。在能耗方面，人工湿地基本上不耗能，这是其它处理方法无法与之相比的(表1)。而且其它水处理工艺的能耗不仅是经济问题，同时也是环境问题，因为耗能过程中产生的CO2、SO2等气体，还会污染大气环境。实践证明，低投资、低能耗、低运行费用和低维护技术将使我国广大地区（特别是西部缺水地区）采用人工湿地进行污水回用成为可能。技术可行性人工湿地的显著特点之一是其对有机物有较强的降解能力。二级处理后的污水中不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留而被微生物利用；污水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。有关人工湿地对二级污水处理厂出水试验的研究表明，以二级污水处理厂出水作为原水的条件下，人工湿地对BOD5的去除率可达85%—95%，COD去除率可达80%以上，处理出水中BOD5的浓度在5mg/L左右，SS小于8mg/L。我国大多数的二级污水处理厂出水中N、P的含量较高，湿地对Ｎ、Ｐ有很高去除率，可分别达到80%、90%以上。而传统的污水回用工艺对Ｎ、Ｐ的去除率仅能达到20%—40%。污水中的氮、磷可直接被湿地中的植物吸收，通过对植物的收割而从污水和湿地中去除，另外，氮还可通过湿地中微生物的硝化和反硝化作用去除，磷则通过微生物的积累和填料床的理化作用协同完成去除。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物相应地繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换最终将有机物及氮、磷从系统中去除。此外，人工湿地对微量元素和病原体也有相当高的去除率。人工湿地的出水水质可以因植物池内填料的不同达到《地面水环境质量标准》(ＧＢ3838-88)Ⅱ类至Ⅴ类标准，处理后的水可用作饮用水水源和景观用水的湖泊、水库或河流中，亦可用作冲厕、洗车、灌溉、绿化及工业回用等。□西南科技大学环境工程学院康军利DOI:10.16116/j.cnki.jskj.2004.20.010