人工濕地污水處理技術應用研究與示范工程
1、前言
人工濕地(di)(di)作為(wei)一(yi)種生(sheng)態(tai)型污水處(chu)(chu)理技術(shu)，目前(qian)在(zai)國(guo)外很(hen)多(duo)國(guo)家得到了(le)普(pu)遍(bian)關注與應(ying)(ying)用(yong)。這種技術(shu)與傳統污水生(sheng)化(hua)處(chu)(chu)理技術(shu)相(xiang)(xiang)比，具有建設(she)成本與運行成本低、處(chu)(chu)理效果(guo)好、兼(jian)有生(sheng)態(tai)修復功能與營(ying)造生(sheng)態(tai)景觀等特點。在(zai)我(wo)國(guo)，人工濕地(di)(di)技術(shu)逐漸開(kai)(kai)始受到了(le)人們(men)的(de)重視，并已經在(zai)我(wo)國(guo)南方(fang)(fang)的(de)一(yi)些城市與農村地(di)(di)區(qu)得到了(le)應(ying)(ying)用(yong)，但是在(zai)我(wo)國(guo)的(de)北方(fang)(fang)寒冷地(di)(di)區(qu)開(kai)(kai)展相(xiang)(xiang)關研究的(de)卻并不多(duo)見。國(guo)內的(de)一(yi)些研究多(duo)為(wei)小試、中(zhong)試水平，實際應(ying)(ying)用(yong)的(de)較少，而且規模小，缺乏(fa)工程應(ying)(ying)用(yong)和運行管理經驗，這就限制了(le)人工濕地(di)(di)技術(shu)在(zai)我(wo)國(guo)北方(fang)(fang)地(di)(di)區(qu)的(de)應(ying)(ying)用(yong)。
本(ben)研究針對人工(gong)(gong)濕(shi)地(di)技(ji)術在北方地(di)區的氣候特點(dian)，開展了潛(qian)流濕(shi)地(di)工(gong)(gong)程應(ying)用單元的設計(ji)與(yu)相關條件實驗(yan)(yan)研究。同(tong)時，通過示范(fan)工(gong)(gong)程的建設和運行，總結人工(gong)(gong)濕(shi)地(di)技(ji)術在我(wo)(wo)國北方地(di)區工(gong)(gong)程應(ying)用的技(ji)術與(yu)管理經驗(yan)(yan)，實際考(kao)核其建設與(yu)運行成本(ben)，綜合分析其社會、環境和經濟效(xiao)益，為(wei)我(wo)(wo)國北方地(di)區人工(gong)(gong)濕(shi)地(di)技(ji)術的應(ying)用與(yu)推廣奠定基礎。
2、濕(shi)地單元實(shi)驗工(gong)藝設計
2．1潛流濕地單元尺寸設(she)計(ji)
潛(qian)流式構筑濕(shi)地(di)應(ying)(ying)作為北方地(di)區人工(gong)濕(shi)地(di)的(de)首(shou)選(xuan)和主要類型(xing)。污水(shui)(shui)處理(li)單(dan)元(yuan)長(chang)度通常(chang)定為20～50m，過長(chang)易造成濕(shi)地(di)床中的(de)死區，且使水(shui)(shui)位難(nan)于(yu)調(diao)節，不利(li)于(yu)植物的(de)栽培。也有一些學(xue)者建議(yi)，潛(qian)流濕(shi)地(di)處理(li)單(dan)元(yuan)長(chang)度應(ying)(ying)控(kong)制(zhi)在(zai)(zai)12～30m之(zhi)間，以防止(zhi)短路情況(kuang)的(de)發生[2]。選(xuan)擇(ze)適宜的(de)長(chang)寬(kuan)比(bi)有利(li)于(yu)減少水(shui)(shui)流短路，使得濕(shi)地(di)水(shui)(shui)流更趨(qu)近于(yu)推流，同時也利(li)于(yu)導淤和工(gong)程(cheng)應(ying)(ying)用中的(de)布(bu)水(shui)(shui)分(fen)配與收(shou)集。濕(shi)地(di)處理(li)系統長(chang)寬(kuan)比(bi)應(ying)(ying)控(kong)制(zhi)在(zai)(zai)3：1以下(xia)，工(gong)程(cheng)應(ying)(ying)用中建議(yi)采用1：1，減少濕(shi)地(di)單(dan)元(yuan)數量，降低(di)建設成本。
考慮到本單(dan)元實(shi)驗(yan)將與(yu)(yu)示范(fan)工程(cheng)建設相結合，綜合分析工程(cheng)應(ying)用中的單(dan)元建設成本，污水(shui)處理對象，水(shui)力布(bu)設系統(tong)和試驗(yan)基地土(tu)地的地形地勢(shi)與(yu)(yu)可利用性等因素，本研究中的獨立濕地單(dan)元長(chang)(L：水(shui)力路徑)26m，寬(kuan)(B：布(bu)水(shui)向)25m，有效面積為L×B=26×25=650m2，長(chang)寬(kuan)比為1．04：1。
2．2填料(liao)結構設計
濕(shi)(shi)地單元四周采用(yong)240磚墻、土(tu)(tu)(tu)工(gong)膜整(zheng)體焊接護圍。底部(bu)平(ping)整(zheng)設坡，坡度采用(yong)1～2。濕(shi)(shi)地結構(gou)由濕(shi)(shi)地防滲膜、濕(shi)(shi)地填(tian)料、濕(shi)(shi)地植物、集配水(shui)(shui)(shui)系統及導(dao)膜管構(gou)成。濕(shi)(shi)地床(chuang)層自下而(er)上各層填(tian)料的分布(bu)：夯(hang)實(shi)粘土(tu)(tu)(tu)，防水(shui)(shui)(shui)土(tu)(tu)(tu)工(gong)膜，土(tu)(tu)(tu)壤，不(bu)同(tong)粒徑和功能(neng)的礫石(shi)級配區(具有(you)布(bu)收水(shui)(shui)(shui)、凈水(shui)(shui)(shui)、沉淤到膜功能(neng))、表(biao)層種植土(tu)(tu)(tu)。深度不(bu)同(tong)的濕(shi)(shi)地床(chuang)，填(tian)料的厚度構(gou)成不(bu)同(tong)。
2．3布水與集水系統設計
為(wei)保(bao)(bao)證濕地(di)(di)的(de)(de)(de)處(chu)理效果(guo)，使(shi)(shi)污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)濕地(di)(di)床層內(nei)流(liu)(liu)程順暢，著重考慮了在(zai)(zai)濕地(di)(di)整個寬(kuan)度(du)上(shang)均勻布(bu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和集水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)問題。穿孔大小及間(jian)距取決于進水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)流(liu)(liu)量、水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質情(qing)況、水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)力停(ting)留時間(jian)等因素，同時在(zai)(zai)濕地(di)(di)進水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)方(fang)式(shi)上(shang)有較為(wei)獨特的(de)(de)(de)創新，即采用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)平潛流(liu)(liu)與(yu)上(shang)升式(shi)復(fu)合(he)垂(chui)(chui)直(zhi)布(bu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)方(fang)式(shi)，其好處(chu)主要有以下(xia)幾點(dian)：①水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)平潛流(liu)(liu)能(neng)夠保(bao)(bao)證冬季的(de)(de)(de)正常運行(xing)；②上(shang)升式(shi)垂(chui)(chui)直(zhi)流(liu)(liu)能(neng)充分利用(yong)(yong)(yong)植(zhi)物(wu)根系；③水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)平潛流(liu)(liu)與(yu)上(shang)升式(shi)復(fu)合(he)垂(chui)(chui)直(zhi)布(bu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)方(fang)式(shi)能(neng)完美地(di)(di)變換(huan)濕地(di)(di)內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)力流(liu)(liu)態(tai)，在(zai)(zai)植(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)不同生長季節進行(xing)交(jiao)替使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)，最大空間(jian)上(shang)利用(yong)(yong)(yong)濕地(di)(di)的(de)(de)(de)效能(neng)；④上(shang)升式(shi)垂(chui)(chui)直(zhi)布(bu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)方(fang)式(shi)使(shi)(shi)得大部(bu)分懸浮物(wu)以及脫落的(de)(de)(de)生物(wu)膜沉積在(zai)(zai)濕地(di)(di)填料(liao)層底部(bu)導膜區，便于清淤(yu)。
2．4水(shui)位(wei)調節(jie)、濕地防堵系統設(she)計(ji)
濕(shi)地(di)能否正常(chang)運行，水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)控(kong)制是非(fei)常(chang)重要的(de)因素。在(zai)本研究中，設(she)置兩種(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)調節方(fang)式，一種(zhong)是在(zai)出水(shui)(shui)(shui)(shui)管上設(she)可轉動(dong)彎管，隨彎管的(de)轉動(dong)來控(kong)制調整濕(shi)地(di)單(dan)元內(nei)水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)的(de)高低，另一種(zhong)是在(zai)出水(shui)(shui)(shui)(shui)渠(qu)內(nei)設(she)閘板，按要求控(kong)制濕(shi)地(di)整體(ti)水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)。
在(zai)運行(xing)過程中，濕(shi)地內部會形成一些生(sheng)物(wu)膜等沉積(ji)物(wu)，為了有效防(fang)止堵塞淤積(ji)，為此專門在(zai)濕(shi)地底部設計(ji)一套導膜沖洗系統(tong)，定期(qi)開啟(qi)，利(li)用(yong)快速的水流將這些沉積(ji)物(wu)從濕(shi)地排出(chu)。導膜系統(tong)可根(gen)據(ju)濕(shi)地單元的尺寸與構造進行(xing)設計(ji)，可以在(zai)濕(shi)地坡降最(zui)低處設置單排導膜沖洗系統(tong)，亦可在(zai)濕(shi)地底部設網狀導膜沖洗系統(tong)。本(ben)研(yan)究中采(cai)用(yong)單排塑料管。
2．5預處理工藝的選擇與設計
預處(chu)理(li)(li)(li)與人工(gong)濕地(di)(di)結(jie)合作為北方人工(gong)濕地(di)(di)組合工(gong)藝(yi)的重(zhong)要(yao)意(yi)義不僅在于(yu)對濕地(di)(di)入水進行(xing)初級處(chu)理(li)(li)(li)，保證實地(di)(di)系(xi)統的安全(quan)穩定運行(xing)，更重(zhong)要(yao)的是(shi)通過(guo)調整預處(chu)理(li)(li)(li)的處(chu)理(li)(li)(li)深度，保證系(xi)統各季節的運行(xing)效(xiao)。春夏秋季充分利用(yong)濕地(di)(di)的凈水功(gong)能，冬季強(qiang)化預處(chu)理(li)(li)(li)進行(xing)補充。在保證污(wu)水處(chu)理(li)(li)(li)效(xiao)果的前提(ti)下，可極(ji)大地(di)(di)降(jiang)低運行(xing)成(cheng)本。
通常(chang)(chang)出水(shui)(shui)指標要(yao)求(qiu)(qiu)較低時，預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)采(cai)用常(chang)(chang)規(gui)一級(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)即可(ke)，比(bi)如(ru)調節池(chi)沉砂(sha)池(chi)、格柵間、配水(shui)(shui)井或(huo)提升泵房等。當出水(shui)(shui)指標要(yao)求(qiu)(qiu)較高(gao)(gao)時，預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)采(cai)用常(chang)(chang)規(gui)一級(ji)(ji)半處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)或(huo)一級(ji)(ji)強(qiang)化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)，比(bi)如(ru)水(shui)(shui)解(jie)酸化(hua)、高(gao)(gao)負荷活性(xing)污泥法，當出水(shui)(shui)指標要(yao)求(qiu)(qiu)更(geng)高(gao)(gao)時，預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)采(cai)用二級(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)，濕地系統作(zuo)為深度處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工(gong)藝。本研究采(cai)用一級(ji)(ji)強(qiang)化(hua)的浮動生化(hua)床作(zuo)為預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工(gong)藝。
3、濕地單元實驗方法
濕(shi)地(di)實驗單元根(gen)據設計要求(qiu)進(jin)(jin)行建設，濕(shi)地(di)植(zhi)(zhi)物根(gen)據篩選(xuan)結果選(xuan)用北方優勢(shi)品種蘆葦和已在(zai)沈陽地(di)區培養種植(zhi)(zhi)多年的茭白(bai)為主。植(zhi)(zhi)物栽種后(hou)，定(ding)期(qi)觀察測(ce)定(ding)生長(chang)狀況(kuang)，緩苗達到旺(wang)盛(sheng)生長(chang)期(qi)后(hou)在(zai)濕(shi)地(di)中(zhong)進(jin)(jin)入污水，適應兩(liang)周后(hou)開始進(jin)(jin)行測(ce)試(shi)。
入(ru)水(shui)(shui)為沈陽馬(ma)官橋(qiao)農大地區的生(sheng)活污水(shui)(shui)與嚴重污染的滿堂河河水(shui)(shui)，農大污水(shui)(shui)經預處(chu)理后，水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)控制(zhi)(zhi)在COD：100～150mg／L；SS：30～50mg／L；NH3一N：15～25IIlg／L；TP：2～4mg／L，河水(shui)(shui)經初(chu)級沉(chen)淀、格(ge)柵處(chu)理后進(jin)入(ru)濕地，上(shang)述水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)根據實(shi)驗(yan)要(yao)求調配控制(zhi)(zhi)。
濕地單元深度研究(jiu)選(xuan)3種不同深度，其它條(tiao)件實(shi)驗(yan)均選(xuan)1．2m，水力負荷選(xuan)擇5個(ge)不同范圍，其它條(tiao)件實(shi)驗(yan)均選(xuan)1：3。冬季對濕地單元一般(ban)都采取了濕地收割(ge)物與地膜覆蓋(gai)的保溫措(cuo)施。
測(ce)試指標(biao)主(zhu)要是(shi)CoD、NH3—N、SS與TP等。結果分析參考《城鎮污水處理廠污染物排(pai)放標(biao)準(GB18918—2002)》(以下簡(jian)稱(cheng)《標(biao)準》)。
4、單(dan)元試驗結果與分析
4．1濕地單元深度研究
對于我(wo)國北方地(di)(di)區，濕(shi)(shi)地(di)(di)深度不僅(jin)影(ying)響著(zhu)建設成(cheng)本、濕(shi)(shi)地(di)(di)水力負荷，還直接關系到冬季的(de)保溫與正常運行問題。選取0．8m、1．2m、1．6m三種深度的(de)濕(shi)(shi)地(di)(di)單(dan)元(yuan)比較冬季的(de)處理(li)效果(guo)，同時測(ce)試冬季的(de)凍土(tu)層(ceng)深度。
從三種深(shen)度(du)(du)(du)濕(shi)地(di)的出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)污染物濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)看，COD基本在(zai)2O～60mg／L范圍內(nei)(nei)，NH3一N在(zai)6～15mg／L內(nei)(nei)，TP在(zai)0．2～1．5mg／L范圍內(nei)(nei)。由此可見(jian)，在(zai)冬季采取(qu)保溫措(cuo)施條件下，1．2m與1．6m深(shen)度(du)(du)(du)的濕(shi)地(di)出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)主要指(zhi)標(biao)(biao)在(zai)全年均可滿(man)足《標(biao)(biao)準》中的一級B標(biao)(biao)準，0．8m深(shen)度(du)(du)(du)的濕(shi)地(di)也基本達到(dao)該標(biao)(biao)準，但耐沖擊(ji)性較(jiao)差，當入水(shui)(shui)(shui)(shui)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)較(jiao)高時，出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)波動較(jiao)大。
從各污染物的去除(chu)率來看，不同濕地深度的效果(guo)差別還是存(cun)在(zai)的，見表1。
從(cong)表(biao)1結果可以看出，深(shen)度不同對濕(shi)地(di)單元(yuan)的處理效率(lv)有一定影響，深(shen)度增加，處理效果有不同程度的提(ti)高，但超過1.2m后(hou)，增加深(shen)度對于提(ti)高COD等污(wu)染物(wu)的去(qu)除率(lv)已經不明顯了。
此外(wai)，從表2的(de)(de)(de)冬(dong)季凍土(tu)(tu)深(shen)(shen)度(du)看，采取保溫(wen)措施后(hou)，各種深(shen)(shen)度(du)的(de)(de)(de)濕(shi)地單元(yuan)(yuan)凍土(tu)(tu)深(shen)(shen)度(du)都在(zai)0．2m以內；如果不(bu)采取保溫(wen)措施，則影響程度(du)略有(you)不(bu)同，因為凍土(tu)(tu)層對(dui)0．8m深(shen)(shen)度(du)的(de)(de)(de)濕(shi)地單元(yuan)(yuan)有(you)效體積的(de)(de)(de)影響最大，該深(shen)(shen)度(du)在(zai)北方應用存在(zai)一定(ding)風險，而(er)1．2m與1．6m深(shen)(shen)的(de)(de)(de)濕(shi)地單元(yuan)(yuan)受影響程度(du)差異不(bu)大。
綜上，為了提高濕(shi)地(di)處(chu)理效率(lv)，還(huan)要保證冬季處(chu)理效果，同時降低(di)建設成本，北方人工濕(shi)地(di)深度選(xuan)擇1．2m是比較合適的。
4．2濕(shi)地單元水力負荷(he)研究
水力(li)負荷按照人水量(liang)／濕地面積的比(bi)例關(guan)系(xi)，選擇了1：1、1：2、1：3、1：5、1：10等5個不同范(fan)圍不同水力(li)負荷下去除效率見(jian)表3。監測時間選擇在6～8月，每周取樣，最(zui)后結(jie)果取平均值。
從表3看出，在一定的(de)人水(shui)(shui)濃度下，水(shui)(shui)力(li)負(fu)荷對(dui)濕(shi)地(di)(di)單元的(de)凈化效果有著顯著的(de)影響作用。隨著水(shui)(shui)力(li)負(fu)荷的(de)降低，濕(shi)地(di)(di)單元的(de)處理(li)效果會逐(zhu)漸得(de)到(dao)提(ti)高(gao)，但當超過1：3以(yi)后，濕(shi)地(di)(di)的(de)去(qu)除效率(lv)(lv)增加不(bu)再明顯了。在該入水(shui)(shui)濃度下，1：2是濕(shi)地(di)(di)單元能承受(shou)的(de)最(zui)高(gao)水(shui)(shui)力(li)負(fu)荷，此時各項污染(ran)物指標可以(yi)達到(dao)《標準》中的(de)二(er)級標準。1：3是濕(shi)地(di)(di)單元最(zui)適(shi)合(he)的(de)水(shui)(shui)力(li)負(fu)荷，此時濕(shi)地(di)(di)對(dui)污染(ran)物去(qu)除效率(lv)(lv)較高(gao)，同時與更低的(de)水(shui)(shui)力(li)負(fu)荷相比，其(qi)占地(di)(di)面積更小，因而大(da)大(da)降低了建設成本。
4．3濕地單元污(wu)染負荷研究(jiu)
控(kong)制濕地入水(shui)COD在：6O～100、100～150、200～250、35O～400mg／L四(si)個不同濃(nong)度范圍內。監測時間選定在9～10月份，每周取樣，最后結果取平均值，結果見(jian)表4～表7。
可以(yi)(yi)看出(chu)，濕(shi)地試驗單元對不同濃(nong)度(du)的(de)污(wu)染物(wu)均有著較好的(de)去除(chu)(chu)效率(lv)。當(dang)入水(shui)(shui)濃(nong)度(du)在(zai)7O～400mg／L之間(jian)變(bian)動時(shi)，濕(shi)地的(de)COD、SS去除(chu)(chu)率(lv)均在(zai)60%以(yi)(yi)上，NH3—N、TP的(de)去除(chu)(chu)率(lv)在(zai)55%以(yi)(yi)上。當(dang)入水(shui)(shui)污(wu)染物(wu)濃(nong)度(du)增加時(shi)，濕(shi)地的(de)處理效率(lv)會有一(yi)定幅(fu)度(du)的(de)下降(jiang)當(dang)控制入水(shui)(shui)COD在(zai)100～150mg／L之間(jian)時(shi)，出(chu)水(shui)(shui)各項(xiang)指標可以(yi)(yi)達到(dao)《標準》中(zhong)的(de)一(yi)級B標準以(yi)(yi)上。
4．4濕地(di)單元保溫效果研(yan)究
比較(jiao)采(cai)取(qu)保(bao)溫(wen)措(cuo)施與未采(cai)取(qu)保(bao)溫(wen)措(cuo)施對濕(shi)地(di)(di)運行(xing)的(de)影響，主(zhu)要指(zhi)標是濕(shi)地(di)(di)冬(dong)季(ji)凍(dong)土(tu)深度。同(tong)時，對采(cai)取(qu)保(bao)溫(wen)措(cuo)施時濕(shi)地(di)(di)的(de)進(jin)出水水溫(wen)進(jin)行(xing)監(jian)測。選擇北(bei)方每(mei)年冬(dong)季(ji)氣溫(wen)較(jiao)低(di)的(de)12月(yue)、1月(yue)和2月(yue)三個月(yue)進(jin)行(xing)觀測，每(mei)日觀測一次，每(mei)天上午(wu)九點進(jin)行(xing)測量。凍(dong)土(tu)深度采(cai)用自制的(de)一套測溫(wen)裝置進(jin)行(xing)監(jian)測，結(jie)果(guo)見圖1、2。
經分析可以(yi)看出：
(1)采取保(bao)(bao)(bao)溫措(cuo)施的(de)濕地比無保(bao)(bao)(bao)溫的(de)濕地凍(dong)(dong)土層深(shen)度大約減少400mm左右，凍(dong)(dong)土層保(bao)(bao)(bao)持(chi)在200mm以內，而未(wei)采取保(bao)(bao)(bao)溫措(cuo)施的(de)濕地地塊全年最深(shen)凍(dong)(dong)層達到600mm。
(2)采取保(bao)溫措施(shi)后(hou)，濕地內水溫降低幅度(du)較小，在2℃左右，基(ji)本不受氣溫的影響。
(3)濕地(di)試驗單元采取保(bao)溫措施后，經(jing)過冬季(ji)運行的檢(jian)驗，結(jie)果(guo)證明運行正常(chang)，效果(guo)良好，各項設施完好。濕地(di)填(tian)料層絕大部分沒有結(jie)凍。因(yin)此，濕地(di)收割物(wu)與地(di)膜覆蓋是北方(fang)地(di)區一種簡易和行之有效的構筑濕地(di)保(bao)溫方(fang)法(fa)。
4．5濕(shi)地單元污染物去除(chu)效果分(fen)析(xi)
為(wei)了研究濕地(di)單元(yuan)(yuan)在全年中對污(wu)染(ran)物的(de)(de)去(qu)除效果，對濕地(di)單元(yuan)(yuan)進行(xing)連續一年的(de)(de)水質監測，每(mei)周測試一次(ci)。另外，冬(dong)季適當(dang)提高預處理的(de)(de)作(zuo)用，以此來(lai)降低濕地(di)單元(yuan)(yuan)的(de)(de)進水污(wu)染(ran)物負(fu)荷(he)。
經過對(dui)(dui)濕地(di)(di)單元(yuan)連(lian)續一年(nian)的水質(zhi)監測，我們(men)認為該濕地(di)(di)運(yun)行效果良好(hao)，能夠滿(man)足在北方寒冷地(di)(di)區運(yun)行的要求，水質(zhi)處(chu)理(li)完全達(da)到了設計要求(《標準(zhun)》中的一級B標準(zhun))。潛流(liu)濕地(di)(di)單元(yuan)在每年(nian)的6月(yue)到10月(yue)對(dui)(dui)污染物的處(chu)理(li)效果最(zui)(zui)好(hao)，這(zhe)也是一年(nian)中濕地(di)(di)植物生(sheng)長最(zui)(zui)旺(wang)盛的時候(hou)。濕地(di)(di)單元(yuan)對(dui)(dui)COD的去除(chu)(chu)率最(zui)(zui)高(gao)達(da)到71.3%，對(dui)(dui)SS的去除(chu)(chu)率最(zui)(zui)高(gao)達(da)到76.6%，對(dui)(dui)NH3—N的去除(chu)(chu)率最(zui)(zui)高(gao)達(da)到63.5%，對(dui)(dui)TP的去除(chu)(chu)率最(zui)(zui)高(gao)達(da)到68.9%。在冬季，潛流(liu)濕地(di)(di)處(chu)理(li)效果略有下降，但各(ge)項污染物指標下降率未(wei)超過15%，出水水質(zhi)良好(hao)。
5、工程應用
5．1示范工程概況(kuang)
示范工(gong)程位于沈陽市東(dong)陵區滿堂河(he)的下游馬(ma)官橋(qiao)附近，其主要(yao)污染(ran)源包括(kuo)沈陽農業大學(簡稱農大)校區污水，以及馬(ma)官橋(qiao)斷面上游近18km河(he)道沿(yan)途居民分(fen)(fen)散排放的生(sheng)活污水與部分(fen)(fen)企業排放的工(gong)業廢水。人工(gong)濕地生(sheng)態示范工(gong)程分(fen)(fen)為兩部分(fen)(fen)：
(1)對農大排污(wu)口城市污(wu)水，采用浮(fu)動(dong)生化(hua)(hua)床(chuang)一級強化(hua)(hua)預處(chu)(chu)理(li)(li)與潛流(liu)構筑濕(shi)地(di)工藝組合，處(chu)(chu)理(li)(li)量1萬(wan)t／d。出水部(bu)分(fen)進入(ru)表流(liu)景觀(guan)濕(shi)地(di)系(xi)(xi)統。通過對預處(chu)(chu)理(li)(li)系(xi)(xi)統與北方潛流(liu)濕(shi)地(di)系(xi)(xi)統污(wu)染負荷的調控，實(shi)現最佳(jia)工藝組合。
(2)對滿堂(tang)河(he)的部(bu)分污水采用格柵／沉砂預處理(li)與潛流濕地工藝組(zu)合(he)進行凈(jing)化(hua)處理(li)，處理(li)量約(yue)為(wei)1萬t／d。根(gen)據河(he)流水質變化(hua)情況調整負荷(he)分配，凈(jing)化(hua)河(he)道水質。
該工(gong)程建設投(tou)資1343萬元，日處(chu)理污水量2萬t／d。工(gong)程于2003年5月(yue)(yue)動(dong)工(gong)，9月(yue)(yue)底完工(gong)，10月(yue)(yue)通(tong)水調試。
5．2運(yun)行效果
本示范工程(cheng)自2003年1O月開(kai)始調試運(yun)(yun)行(xing)，年底進(jin)入滿負荷運(yun)(yun)行(xing)，經過2003、2004、2005連(lian)續三年的(de)持續越(yue)冬運(yun)(yun)行(xing)(最低氣溫(wen)達到(dao)-30度左右)，證(zheng)明了該技術的(de)先進(jin)性與(yu)可靠性。出水主要(yao)(yao)指標(biao)達到(dao)《標(biao)準(zhun)》中一級B標(biao)準(zhun)，甚至優于設計要(yao)(yao)求。
5．3效益分析(xi)
示范工程自2003年底進入正常運行以來，產(chan)生了良(liang)好的經濟、社會與環境(jing)效益：
(1)出水指標在同等投(tou)資(zi)條件(jian)下，優(you)于常規(gui)污(wu)水生化處理，可(ke)作為中水回用于景觀綠化與(yu)熱電廠用水；
(2)投資(zi)與運(yun)行(xing)成本(ben)比常規二級污水處理(li)廠降低3O%以上，特別是在運(yun)行(xing)費用方面優勢明顯，單位水處理(li)成本(ben)僅為(wei)0．2O～O．35元。
(3)生(sheng)態(tai)效果顯著，在高(gao)效處理污水(shui)的同時，改(gai)善了(le)局部小氣(qi)候與生(sheng)態(tai)環境，促進了(le)生(sheng)物(wu)多樣性恢復與保護，運(yun)行3年來動植物(wu)種類逐年增(zeng)加，吸引了(le)大(da)量鳥類棲息。營造了(le)優美(mei)的濕地生(sheng)態(tai)景觀(guan)；
(4)該工程的(de)建設與(yu)運(yun)行為(wei)濕地(di)技術在我國北(bei)方地(di)區的(de)應(ying)用(yong)推廣起到了積極(ji)的(de)示范作用(yong)，提供了大量(liang)寶(bao)貴的(de)實(shi)驗數據與(yu)運(yun)行管(guan)理經驗，吸引(yin)了眾多(duo)專家學者(zhe)前來參(can)觀(guan)學習。并已成為(wei)沈陽市環境(jing)保(bao)護與(yu)濕地(di)生態科普教育的(de)基地(di)
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