人工湿地污水治理技术的应用

人工湿地污水治理技术的应用

摘要：人工湿地污水处理是一种与自然相和谐的污水处理技术。通过人工湿地处理后，污水能达到相关的排放标准，从而减少生活污水对水环境的污染。

关键词：人工湿地；厌氧池；达标排放

前言

环境保护是地区经济可持续发展的重要保证，环境得不到保护，将会走发达国家及地区的老路：环境污染已相当严重，才有环保意识，但为时已晚，因为环境质量的恢复需要一个极其漫长的过程。在经济发展，同时改善人居环境是十分重要的，城市基础设施完善与否直接影响到人居环境，环境完善将会吸引更多的投资者，促进当地居民身心健康，对于本地经济的发展将会产生较大的促进作用。由于历史或者地理位置的原因，部分区域未实行雨污合流的排水体制，污水未经处理便排入自然水体，对自然水环境造成了相当的污染，因此必须进行相应的改造。

一、工程概况

本工程位于广州市白云区沉香岛。沉香岛岛是位于珠江上的一个小岛。由于岛内为劳动教养管理所，里面除了干警和管理的人员外，其他的教养人员成分较为复杂，以吸毒妇女为主。污水中不同程度存在病原细菌等。

工程所在地现状排水系统主要是雨污合流的排水系统，生活区及办公区的生活污水通过合流排水管道收集后，汇流至岛中部的排水沟渠中，再排入珠江。由于污水未经处理便排入珠江，对珠江的水质会有一定的影响。因此必须进行污水治理方面工程的建设。

二、生活污水处理方式的选择

在实际工程应用中，通常对生活污水的处理主要有以下两种方式:

1、就地处理方案

就地处理方案是指将集中收集的生活污水，通过建设污水处理设施处理生活污水，减除当地水污染的的污水处理方式。

该方案适用于没有市政排污系统或者远离城市市政排污系统的区域。在这些地区，若污水通过长距离的污水管道将当地的生活污水收集至市政污水管网中，管网的建设投资往往会很高，跟收集的污水量相比，投资建设不经济。因此更适

合就地建设污水处理站进行处理的方式。

2、接入市政污水管网方案

接入市政污水管网的方案是指将集中收集的生活污水，通过接入市政污水管网后 ，输送至城市污水处理厂进行集中处理的的污水处理方式。

槎头劳动教养管理所地理位于珠江上的槎头岛（沉香岛），四面环水，连接陆地和岛内的交通工具为渡船。由此可知采用通过管道将岛上污水接入市政管道方案中不现实，因此在本工程中采用就地建设污水处理设施的处理方式。

三、方案设计

在本次工程设计中，将现状的合流排水系统改造为雨污分流的排水系统，新建污水收集管道系统，将卫生间、厨房污水等收集到处理设施中（格栅井+厌氧池+人工湿地+消毒池+二氧化氯发生器）。经过处理的污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准后再排入珠江。现有的明渠作为雨水排放系统。

工艺流程如下所示：

工艺设计说明

本工程生活污水处理后排入现状排水明沟中，本方案采用“厌氧处理+人工湿地”的组合处理工艺，通过新建污水管道将污水引到处理系统；通过格栅拦截污水中较大的漂浮物；格栅池的出水自流进入厌氧池，污水在厌氧池经过厌氧处理后，进入人工湿地，经过人工湿地处理后的出水进入消毒池，由二氧化氯发生器进行消毒。达标后的出水排入自然水体中。

1、格栅

格栅主要构筑物和格栅的安装，用以截留较大的悬浮物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。

2、厌氧池

功能：利用厌氧的功能，将污水中的大分子有机污染物质分解成水溶性小分子污染物质，以便被微生物吸收，同时去除部分BOD5、CODcr、SS、磷等污染

物。

3、人工湿地

湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统，它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源，而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染调节气候、补充地下水、控制土壤侵蚀等方面均起到重要作用

人工湿地是指由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。从水力学角度划分，人工湿地分为表面流人工湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地。

人工湿地的设计秉承“自然的、生态的、健康的、休闲的”思路，将以水处理功能为主的人工湿地工程设计成为丰富多彩的休闲景观。在满足污水处理工程的基础之上，充分发挥景观效益，使景观和水处理功能相互融合、相辅相成，创造一个清新、雅致的环境，充分体现现代的生态环保型的设计思想。

根据对国内外对湿地系统的运行数据统计，其运行效果如下：

（1）SS：潜流湿地平均进水140mg/L，平均出水24mg/L，平均去除率82.9％。表面流湿地平均进水49mg/L，出水17mg/L，平均去除率65.3％。

（2）BOD5：，在两种湿地中都易达到出水小于<20mg/L。一般潜流系统BOD5平均进水114mg/L时，平均出水17mg/L，平均去除率85.1％。表面流系统的平均进水41mg/L，平均出水11mg/L，平均去除率73.2％。

（3）P：许多自由表面流湿地主要目标在于除P，而潜流系统用于除去BOD5和SS。从两种系统的运行可以反映出绝大多数表面流系统TP出水<2mg/L。

（4）N：人工湿地的脱氮机理主要是硝化反硝化。硝化所需氧或直接从大气扩散至水中或沉淀表面，或由植物根释放。氧化过程常是脱氮的限制步骤。潜流系统中脱氮效率在30%～40%间，表面流系统（低负荷）大于50%。

4、二氧化氯发生器

1、二氧化氯（ClO2）杀菌消毒剂是美国八十年代开发的新产品，经过美国食品药物管理局（FDA）和美国环境保护署（ERA）长期科学的试验论证，确认它是杀菌、消毒、除臭的理想药剂，能广泛应用于钦用水、医院污水、城市污水、工业循环水、化工环保废水、水产养殖、纸浆生产、家禽宰杀、室内空气、啤酒

制造、食品加工、泳池水循环、器具洗涤等众多领域的杀菌、消毒、灭藻、剥泥、漂白、脱色、除臭、氧化、防腐、保鲜、抗霉、破氰、破酚等。使用二氧化氯消毒剂杀菌有以下优点： A、快速持久 B、安全无毒 C、广谱高效 D、无二次污染 E、不受PH值影响二氧化氯灭菌消毒性能。二氧化氯消毒剂可以灭杀一切微生物，包括细菌繁殖体、细胞芽孢、真菌、分枝杆菌和肝炎病毒、各种传染病毒菌等。其对微生物的杀菌机理为：二氧化氯对细胞壁有较强的吸附穿透力，可有效地使氧化细胞内含琉基的酶，快速的抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。二氧化氯的消毒能力和氧化能力远远超过氯气，同时不会像氯气那样生成对人体有害的有机卤化物和三卤甲烷（致癌物质）。能有效的破坏酚、硫化物、氰化物等有害物质。二氧化氯消毒剂具有无毒、无害、消毒后的水果、蔬菜不用清洗便可直接食用的众多优点。

通过以上工艺流程对对岛上的生活污水进行处理后，处理后的出水水质能达到《广州市农村生活污水处理实用技术指引》中的出水水质要求中一级B标准。

四、技术及管理措施

为了使污水处理达到所要求的处理效果、降低运行成本，工程竣工投入运营后，还须采取如下各方面措施：

1、技术措施 1）、根据进水水质、水量的变化，调整运行控制条件，并做好日常水质化验工作，保存完整的各项记录资料。

2）、及时整理汇总、分析运行记录，建立运行技术档案，定期总结运行和管理经验。

3）、建立处理构筑物和设备的维护保养工作和维护记录的存档。 4）、当收割和改种湿地的植物时可雇临时工。 5）、注意植物养护，及时防治病虫害； 6）、植物每年收割一次，最好在冬天收割； 7）、每月对总进出水水质进行监测、监测项目：CODcr、BOD5、SS、TP、粪大肠菌群数；

8）、注意安全管理，各种构筑物池的四周应设安全围拦，闲杂人不得进入，工作人员在作业必穿救生衣。

2、运行管理措施

1）、及时对进出水质进行跟踪监测，每月监测一次进出水水质情况； 2）、严格养护好植物，特别注意冻害、病虫害、缺苗时应及时补苗。及时清除人工湿地的杂草和凋落物；

3）、注意景观植物的生长情况和其它作物的造型，以增加整体的生态景观效果；

4）、过冬前适当收获地上部分植株，保护好地下部分安全过冬。

五、结束语

以上结合实例，简要说明了人工湿地在污水处理方面的应用．由于篇幅所限，一些细节问题尚未能一一讨论。通过以上工艺流程处理后，污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准后排放，大大减少了对水环境的的污染，对改善环境起了相当大的作用。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。