人工湿地处理污水的实践_迟延智

人工湿地处理污水的实践迟延智,陈风伦(胶南市城乡建设局,山东胶南266400)摘要:分析了胶南市的城区排污现状及人工湿地污水处理工艺的特点。运行效果表明,该工艺投资省、运行费用低、处理效果好,适于沿海小城市的污水处理。关键词:污水处理;生态环境;人工湿地中图分类号:X703.1文献标识码:C文章编号:1000-4602(2003)04-0082-02胶南市位于山东半岛西南部,其市区三面环山,一面临海。城区风河下游为法定排污河域,受纳城区排放的所有工业废水和生活污水,最终排入黄海灵山湾。胶南市的排水系统多采用雨污分流制,工业废水和生活污水量之比为4∶1,工业废水主要来源于造纸、化工、印染、纺织、食品加工、酿造、橡胶、热电等企业,部分废水水质见表1。表1表明,胶南市工业废水处理的达标水平较低,原因在于大部分工业废水未经处理便排入下水道流入天然水体,致使风河及其支流水质污浊,携带大量污染物质流入灵山湾,大片近海海域呈现赤红色,严重破坏了风河下游及灵山湾的生态环境。表1部分工业企业排放废水水质mg/L行业CODSS硫化物造纸13831085染整10103052.52肉类加工1204604化工6215881污水处理工艺选择以处理污水量为6×104m3/d计,选择生物吸附氧化法(AB法)、氧化沟、传统活性污泥法、一级处理排海法、芦苇湿地法等5种污水处理工艺进行了技术、经济比较(见表2)。表25种污水处理工艺技术经济比较工艺名称特点工程投资(亿元)运行费用(万元/a)处理成本(元/m3)耗电量[(kW·h)/m3]占地面积(hm2)AB法可有效去除有机物,对N、P去除率高0.738760.40.3614氧化沟工艺可有效去除有机物,对N、P去除率高0.587000.320.3322传统活性污泥法可有效去除有机物,对N、P去除率低0.667880.360.4014一级处理排海法0.822960.140.258芦苇湿地法可有效去除有机物,对N、P去除效果较好,占地面积大0.211640.080.1580由表2可以看出,芦苇湿地处理工艺具有投资省、运行费用低和便于管理等特点,而胶南市风河下游北岸的大片盐碱荒滩恰好可满足该工艺占地面积大这一要求,因此芦苇湿地处理工艺成为最终选择。2工艺设计胶南市污水处理厂设计处理规模为6×104m3/d,总投资为3000万元,占地面积为76.7hm2,全部为盐碱荒滩。工艺流程见图1。图1污水处理厂工艺流程·82·中国给水排水2003Vol.19CHINAWATER&WASTEWATERNo.4芦苇是多年生草本植物,是湿地系统的重要组成部分,它们均匀地分布生长在人工湿地中,起着均匀水流和为微生物提供附着界面的重要作用。具体表现为:①植株对水流起阻滞作用,可提高污水在处理田中的停留时间;②植物光合作用产生的氧气可通过茎和根部输送到根系附近的污水、活性污泥中,以供好氧微生物生命活动之需;③植物枝、叶遮挡阳光,可避免藻类生长,减小出水中的SS和COD;④在冬季,由于植物的架桥作用形成“冰盖”,可保持湿地田的水温。所采用的人工湿地为地表流芦苇湿地,属于生态处理方法。该湿地系统的湿地有效占地为44.33hm2,水力负荷率为13.5cm/d,由99小块芦苇湿地田组成,每小块长为140m、宽为32m,并联运行。其基本原理是:在回填的熟土上种植芦苇植物,建立起一个人工湿地生态系统,对污水先进行预处理,以去除可沉淀的污染物。当污水通过芦苇湿地系统时,其中的污染物质和营养物质被该系统吸收或分解,使水质得到净化。湿地中的芦苇根茎和枝杆等部位适宜或有利于微生物生长,污水在湿地中缓缓流过,微生物以污水中的有机物为食饵繁衍生息,在这一过程中将有机污染物降解成H2O和CO2等无机物,从而完成净化过程。3运行效果胶南市污水处理厂于1996年3月动工,分两期建成。一期工程包括进水泵房和芦苇湿地田,二期包括预处理及污泥处理区(即A处理区)构筑物。该厂污水处理量为(0.7～1.4)×104m3/d,进水中的COD为1000～2000mg/L、BOD5为450～700mg/L、SS为700～1500mg/L。一期工程建成后(1997年),芦苇湿地处理系统对COD的去除率为70%～75%、对BOD5的去除率为70%～80%、对SS的去除率为90%～95%,这已基本达到甚至超过了设计值。通过1年多的芦苇湿地培养,芦苇的密度和长势基本上达到了设计要求,微生物也培养成功,污水处理效果令人满意。1998年9月,二期工程建成并投入运行,污水经过预处理后SS去除率达70%以上,COD去除率达25%以上,BOD5去除率达20%以上,这大大减小了湿地田的负荷。湿地田进、出水指标见表3。表3预处理后芦苇湿地田进、出水指标mg/L项目CODBOD5SSTNTP进水75036060