第一篇:人工濕地污水處理工程案例匯集
人工濕地污水處理工程案例匯集
1、澄江縣馬料河人工濕地污水處理工程
建設(shè)時(shí)間:2003年7月
工程工藝:氧化塘+垂直潛流+表流濕地 污水類型:城鎮(zhèn)生活污水 處理能力:3000m3/d 占地面積:20000m2
達(dá)標(biāo)要求:GB18918-2002一級B標(biāo)準(zhǔn) 目前狀況:正常運(yùn)行 現(xiàn)場照片:
表流濕地生長繁茂的慈姑與風(fēng)車草
上行垂直潛流濕地里的菖蒲
人工濕地的進(jìn)水是為城鎮(zhèn)生活污水和農(nóng)業(yè)面源污染
人工濕地的出水
結(jié)語:
馬料河人工濕地和窯泥溝人工濕地一樣,是云南省乃至國內(nèi)填料型人工濕地污水處理系統(tǒng)工程化應(yīng)用的典范。然與我國諸多的其它工程一樣,缺少必要地維護(hù),導(dǎo)致工程效能的降低甚至停滯,曾一度引起省市領(lǐng)導(dǎo)的責(zé)問。
它當(dāng)然也是一個(gè)不盡完善的工程,但,也正是因?yàn)樗牟煌晟疲拍茏審臉I(yè)者們累計(jì)了相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),才能使后續(xù)工程得以有經(jīng)驗(yàn)可循。
2、江川縣漁村大河人工濕地污水處理工程 建設(shè)時(shí)間:2004年11月 工程工藝:氧化塘+水平潛流
污水類型:農(nóng)村生活污水+農(nóng)業(yè)面源污染 處理能力:10000m3/d 占地面積:13000m2
達(dá)標(biāo)要求:地表IV類水要求,部分滿足III類要求 目前狀況:正常運(yùn)行,部分指標(biāo)達(dá)標(biāo) 現(xiàn)場照片:
剛施工完畢的濕地系統(tǒng)
運(yùn)行3年后水平潛流濕地中生長繁茂的蘆葦
3年后水平潛流濕地系統(tǒng)中生長繁茂的風(fēng)車草
濕地進(jìn)水
濕地出水
結(jié)語: 作為高負(fù)荷潛流濕地處理富營養(yǎng)化污水的力作,它曾獲得了云南省政府、省環(huán)保廳、國家環(huán)保部等諸多領(lǐng)導(dǎo)的好評,也由此獲得了諸多的榮譽(yù)與榮耀。記得某個(gè)領(lǐng)導(dǎo)視察時(shí),看到如此清洌的出水,激動地直接舀了就喝。
實(shí)際停留時(shí)間長,配置植物豐富,水力負(fù)荷高等是它的特點(diǎn),缺點(diǎn)是太過規(guī)整,以至于所有見過它的人都說,人工飾造的痕跡太重。目今,工程移交給當(dāng)?shù)卣螅蚰貌怀鲎銐虻馁Y金進(jìn)行維護(hù),而導(dǎo)致池床淤塞,水體漫流,管道破損,水力負(fù)荷和實(shí)際運(yùn)行能力大幅度降低。
這個(gè)工程也開啟了人工濕地高效處理污水的先河,處理一立方污水僅用1.2平方米左右的面積,為人工濕地一直所詬病的占地面積大提供了學(xué)習(xí)和借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
3、玉溪市九溪人工濕地污水處理工程 建設(shè)時(shí)間:2008年5月
工程工藝:氧化塘+水平潛流+垂直潛流 污水類型:富營養(yǎng)化污水(藍(lán)藻水)處理能力:100000m3/d 占地面積:150000m2
達(dá)標(biāo)要求:地表IV類水要求,部分滿足III類要求 目前狀況:正常運(yùn)行,出水達(dá)標(biāo) 現(xiàn)場照片:
九溪人工濕地進(jìn)水
經(jīng)過前端表流濕地處理后的九溪人工濕地進(jìn)水
一級生物塘(氧化塘)系統(tǒng),還可以看到明顯的藍(lán)藻
用于曝氣的跌水系統(tǒng)
九溪人工濕地出水
九溪人工濕地水平潛流系統(tǒng)中生長繁茂的花葉蘆竹
生長繁茂的象草系統(tǒng)
生長繁茂的風(fēng)車草和花葉蘆竹系統(tǒng)
結(jié)語:
這個(gè)工程之所以實(shí)施,最根本的目的是為了解決玉溪市城區(qū)人口的生活用水和改善撫仙湖水質(zhì),解除星云湖水對撫仙湖水質(zhì)的威脅。
工程是目今為止,國內(nèi)外面積最大的填料型人工濕地——光碎石填料就達(dá)15萬立方。工程繼續(xù)秉承環(huán)保部華南環(huán)境科學(xué)研究所高負(fù)荷高效能設(shè)計(jì)的基本原則,節(jié)約每一平方米土地。工程出水除磷和氨氮外,均達(dá)到了地表3類的標(biāo)準(zhǔn),其藍(lán)藻的去除率達(dá)到99%以上。
工程效果是有的,但所付出的代價(jià)也是很大的,工程所使用的土地均為農(nóng)田,為租用,而工程的性質(zhì)也僅為臨時(shí)性工程,估曰20年。想想合約到期后的退耕恢復(fù)問題,每一個(gè)設(shè)計(jì)師和建設(shè)者都應(yīng)該沉思。
慶幸的是,最新出來的人工濕地設(shè)計(jì)規(guī)范提出了,盡量不占用農(nóng)田或者盡量利用廢棄土地建設(shè)人工濕地的意見,該當(dāng)為此而歡呼者,畢竟,農(nóng)田是為人生存的基礎(chǔ)所在。
4、萍鄉(xiāng)市蘆溪縣南坑人工濕地污水處理工程 建設(shè)時(shí)間:2009年7月
工程工藝:氧化塘+水平潛流+垂直潛流 污水類型:城鎮(zhèn)生活污水+農(nóng)業(yè)面源污染 處理能力:5000m3/d 占地面積:9000m2
達(dá)標(biāo)要求:GB18918-2002一級B標(biāo)準(zhǔn)
目前狀況:正常運(yùn)行,出水部分滿足地表III類要求 現(xiàn)場照片:
處于生長恢復(fù)期的植物系統(tǒng)(相機(jī)日期有誤)
下行垂直流濕地系統(tǒng)
正常運(yùn)行期的南坑人工濕地(污水在填料以下運(yùn)行)
南坑人工濕地冬季運(yùn)行效果
濕地進(jìn)水口及配水渠
濕地進(jìn)水及出水效果類比
結(jié)語:
南坑人工濕地是我國長江中下游流域第一個(gè)高負(fù)荷人工濕地,由于此前該區(qū)域沒有相關(guān)借鑒的工程案例,因此,作為一個(gè)嘗試,設(shè)計(jì)與施工相對比較保守,其水力負(fù)荷約0.5左右,停留時(shí)間52h。
工程配置了22個(gè)濕地植物品種,篩選出了約12種在此區(qū)域包括湖南、江西地域生長表現(xiàn)非常的濕地植物品種,這些植物根系發(fā)達(dá),生長發(fā)育期長,具有較好的景觀效果,在有霜的條件下,常綠甚至半常綠。為此區(qū)域人工濕地的應(yīng)用推廣提供了借鑒和參考。
5、昆明市體育城人工濕地污水處理景觀工程
建設(shè)時(shí)間:2008年10月 工程工藝:氧化塘+表面流+水平潛流 污水類型:污水處理廠廢水 處理能力:2000m3/d 占地面積:4000m2
達(dá)標(biāo)要求:CJ/T 95-2000景觀回用水標(biāo)準(zhǔn) 目前狀況:正常運(yùn)行,出水達(dá)標(biāo) 現(xiàn)場照片:
工程施工前的景觀河道及污水(與金魚類比,水是黑色的)
此時(shí)的匯水由于藍(lán)藻滋生而泛綠
施工一個(gè)月后,可以看到水質(zhì)明顯改善,景觀效果也更加柔和
以前的一汪綠水也變得清澈
大量的污染由于填料的過濾與微生物的分解而消耗,使得水體透明度提高,沉水植物能夠大量繁衍,進(jìn)而促進(jìn)了群落恢復(fù)的良性循環(huán)。這也是我們進(jìn)行濕地恢復(fù)所要達(dá)到的最終目的。
繁茂、豐富而處理功能旺盛的水生植物系統(tǒng)
結(jié)語:
作為一個(gè)改造工程——它將原本用于景觀綠化的水系(河道)結(jié)合人工濕地(填料)進(jìn)行改造,應(yīng)該說取得了較好的效果。至少它是一次有效的,有非常可行借鑒意義的嘗試。可想而知,污水處理廠的廢水如果直排,其結(jié)果必然是那一汪綠水的。
工程秉承濕地景觀的理念,采用潛流+表流濕地的結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行景觀化設(shè)計(jì),不生硬,不造作。但由于工程缺少必要的前處理,且工程占地面積所限,水力負(fù)荷較大,因此,運(yùn)行維護(hù)任務(wù)繁重,繁茂的水生植物殘?bào)w收割必須每月清理一次。
得益于水域微環(huán)境的修復(fù)與重建,使其自然衍生了大量的沉水植物,這是我們水域生態(tài)修復(fù)工程所要達(dá)到的終極目的,通過沉水植物的自然衍替、循環(huán)和持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)水體的自凈。
6、江川人工濕地實(shí)驗(yàn)工程 建設(shè)時(shí)間:2003年12月 工程工藝:氧化塘+水平潛流 污水類型:富營養(yǎng)化污水 處理能力:1000m3/d 占地面積:1000m2
達(dá)標(biāo)要求:GB3838-2002II類水要求
目前狀況:課題驗(yàn)收結(jié)束,實(shí)際達(dá)到III類水要求,部分符合II類水要求 現(xiàn)場照片:
人工濕地工藝流程及設(shè)置
實(shí)驗(yàn)工程的氧化塘系統(tǒng)
前端(前處理)系統(tǒng)經(jīng)過氧化分解后的出水,藍(lán)藻基本上給殺死了
工程出水系統(tǒng)及出水
結(jié)語:
作為九溪人工濕地規(guī)模化應(yīng)用在云南的實(shí)驗(yàn)工程(中試),該人工濕地取得了相當(dāng)好的效果。傳入初期的中國人工濕地,都是摸著石頭過河,借鑒的依據(jù)也大都是國外的文獻(xiàn)——實(shí)際上這些文獻(xiàn)與我國的實(shí)際情況是不相符的,中國沒有那么大的閑置土地,中國的污染廢水也都是直排的。
也是從這個(gè)實(shí)驗(yàn)工程開始,我們對人工濕地污水處理的達(dá)標(biāo)要求有了新的認(rèn)識,原來污水經(jīng)過自然地力量還竟然能夠變成這樣。
7、云南城投福保塘濕地公園
建設(shè)時(shí)間:2008年10月 工程工藝:濕地公園+表流濕地 污水類型:富營養(yǎng)化污水 處理能力:3000m3/d 占地面積:80000m2 目前狀況:正常運(yùn)行 現(xiàn)場照片:
福保塘濕地景觀
濕地棧橋
濕地棧橋
引入的廢水
曲徑通幽
大量的恢復(fù)沉水植物(由于水里養(yǎng)了較多的魚,因此,大多數(shù)情況下水是混濁的)
結(jié)語:
濕地公園建設(shè)的目的在于,在進(jìn)行生態(tài)修復(fù),景觀改造的同時(shí),滿足濕地“自然之腎”的功能要求。其實(shí)國外較多的人工濕地都是這樣做的——它們把經(jīng)過污水廠排放的廢水導(dǎo)入大面積的自然濕地之中,通過濕地的模式對污水進(jìn)行無害化的處理,并且結(jié)合景觀規(guī)劃對環(huán)境進(jìn)行改造,當(dāng)然,這需要更大的面積,這也是國外濕地水力負(fù)荷低至0.001的原因。
大多數(shù)情況下的濕地公園建設(shè),應(yīng)該是對濕地進(jìn)行改造,而不是重建,比如西溪濕地、西湖西鏡濕地。在保留原始風(fēng)貌的同時(shí)改造,這樣對環(huán)境的影響最小化,而對景觀的改善效果卻是最大化的。
后記:
影響我國人工濕地發(fā)展問題的一些思考
我國的人工濕地經(jīng)歷了由引入到發(fā)展的過程。其建設(shè)的工藝和方法隨著研究成果的不斷推出而變得豐富,人工濕地的處理效能也得到不斷的完善和提高。除了在理論研究上取得了較多的成果外,作為工程應(yīng)用建設(shè)的人工濕地也得到了進(jìn)一步的推廣和發(fā)展,一些實(shí)用工程的建設(shè)和運(yùn)行,為人工濕地的發(fā)展提供了經(jīng)驗(yàn)性的參考。
雖然如此,我國人工濕地建設(shè)和應(yīng)用的步伐還是相對緩慢,其所取得的成果也屬鮮見,這與人工濕地本身的特性是分不開的,與我國目前人工濕地建設(shè)和管理的體制也有較大的關(guān)系。
1、人工濕地的建設(shè)占用耗費(fèi)了大量的土地面積。這對于我國,尤其是我國的中心城市而言,是其發(fā)展和推廣應(yīng)用開來的一個(gè)摯肘。在我國現(xiàn)行城市建設(shè)和規(guī)劃發(fā)展的體制中,是不可能于城市中騰出一塊較大的土地出來建設(shè)人工濕地的。
2、人工濕地建設(shè)的開挖量大,對環(huán)境的影響較大。人工濕地建設(shè)大規(guī)模的土方開挖和固化池體建設(shè),對區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境存在著嚴(yán)重的影響。尤其是對工程建設(shè)區(qū)域的復(fù)耕具有非常重大而長遠(yuǎn)的影響。在我國目前的濕地建設(shè)和管理模式下,建設(shè)謹(jǐn)慎,發(fā)展緩慢。
3、人工濕地的管理體制不完善。用一句話來形容是,人工濕地“建一個(gè)廢一個(gè),廢一個(gè)死一個(gè)”,以至于人工濕地在建成后很多都成為了當(dāng)?shù)卣囊粋€(gè)累贅。這是由于我國目前現(xiàn)行的人工濕地管理制度所制約的。很多的人工濕地在建成后,即交付當(dāng)?shù)卣M(jìn)行管理(主要是鄉(xiāng)鎮(zhèn)或村組),而當(dāng)?shù)卣块T卻拿不出一定的經(jīng)費(fèi)對其進(jìn)行預(yù)算和管理,包括灌溉、植物殘?bào)w收割、病蟲防治、人工費(fèi)用支付等,這就導(dǎo)致了人工濕地成為了一個(gè)包袱,丟不掉也甩不脫。
4、人工濕地工程工藝的雜亂和不規(guī)范。人工濕地進(jìn)入我國的時(shí)間雖不長,但其所形成的工藝類型卻不少。由于理論研究所針對的污水類型不同,研究過程中的地理位置和影響環(huán)境不同,因而所形成的處理工藝也不盡相同,加之這門學(xué)科切入的時(shí)間較短,沒有形成一個(gè)既定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),這就給人工濕地工藝的甄選帶來了很大的困撓。究竟選擇何種工藝形式更加符合本區(qū)域的環(huán)境特征成為了建設(shè)者和決策者們需要慎重考慮的問題。實(shí)事是,很多決策者們單憑自己的第一感覺和單一印象,甚至是個(gè)人的交情就可以確定某個(gè)研究者所制定的工藝方案為工程實(shí)施方案。這樣做的結(jié)果無外乎兩種,一是僥幸成功,二是功虧一簣。
竊喜的是最近住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合環(huán)境保護(hù)部、中科院等單位聯(lián)合編制了《人工濕地建設(shè)規(guī)范》,厘清了人工濕地的具體概念、建設(shè)和設(shè)計(jì)要求,為這個(gè)學(xué)科(行業(yè))的發(fā)展理順了道路。
5、跟風(fēng)、貪功和冒進(jìn)。隨著我國農(nóng)村污染防治規(guī)劃綱要的提出,人工濕地被“炒”得愈來愈熱,甚至一些原本不知道濕地為何物的單位或個(gè)人也開始熱捧人工濕地。從最初的人工濕地用作二級處理到處理城鎮(zhèn)生活污水到處理城市生活污水,一直到處理工業(yè)廢水;其設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)從污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)到景觀再生水回用標(biāo)準(zhǔn),到地表水標(biāo)準(zhǔn),一個(gè)個(gè)躍進(jìn),一個(gè)個(gè)衛(wèi)星,做過的沒做過的,有能力沒能力的............反正說大話無罪。
6、施工技術(shù)的落后。人工濕地污水處理技術(shù)作為一門學(xué)科,其有自己的施工技術(shù)規(guī)范,包括布水方式、填料選擇、填料鋪設(shè)、墻體的構(gòu)建、防水層的建設(shè)等等。這些除了必要的技術(shù)規(guī)范外,還需要有較深的經(jīng)驗(yàn)積累。然而我國目前從事人工濕地建設(shè)施工的隊(duì)伍參差不齊,不要說施工經(jīng)驗(yàn),有些甚至是連施工圖紙也是第一次見到。這樣素質(zhì)的施工隊(duì)伍所建設(shè)的人工濕地可想而知了。
7、人工濕地建設(shè)時(shí)的隨意性較大。人工濕地建設(shè)時(shí)應(yīng)秉承“具體情況具體分析”的觀點(diǎn),但實(shí)際在建設(shè)過程中,作為業(yè)主方的建設(shè)單位卻具有很高的決定權(quán)。為降低建設(shè)成本,常對工程的建設(shè)進(jìn)行過分的干預(yù),包括施工工藝的變更、工程工藝的增減、植物的配置以及工程材料的選擇和應(yīng)用等。這就導(dǎo)致了工程運(yùn)行后存在著較大的漏洞和隱患。
8、人工濕地管理技術(shù)的不完善。不同環(huán)境條件下的人工濕地系統(tǒng)管理方法不盡相同,由于目前我國人工濕地大都采取托付當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門管理的方式,而管理人員的專業(yè)素質(zhì)較低,因此,也就無從談起良好的工程管理了。
9、支持人工濕地建設(shè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和研究資料太少。雖然國內(nèi)從事人工濕地研究和建設(shè)的從業(yè)人員不乏其人,但由于其所形成的成果都是其花費(fèi)了較大的投入所形成的知識產(chǎn)權(quán),在我國現(xiàn)行知識產(chǎn)權(quán)體制尚不完善,知識產(chǎn)權(quán)意識淡薄的環(huán)境下,沒有多少人愿意將各自的研究成果共享探討。這也就導(dǎo)致了,我國人工濕地基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)不僅量少,而且保守。
實(shí)際上,許多對工程實(shí)踐具有很好借鑒和參考價(jià)值的技術(shù)資料,往往不在書店的學(xué)術(shù)專著或大學(xué)的專業(yè)教冊中,而在科技廳(局)、研究院(所)和科技企業(yè)的檔案室里,在各個(gè)設(shè)計(jì)師、工程師和 項(xiàng)目主管的“經(jīng)驗(yàn)”里。
人工濕地作為一門新興的學(xué)科和應(yīng)用技術(shù),對于我國生態(tài)型社區(qū)的建設(shè)具有非常重要的意義和作用。現(xiàn)今人工濕地的建設(shè)和發(fā)展受到了越來越多的重視,其工程技術(shù)規(guī)范也已經(jīng)整理靜待發(fā)布。
全國農(nóng)村環(huán)境污染防治規(guī)劃綱要(2007—2020年)提出,要在我國的廣大農(nóng)村進(jìn)行污水處理的推廣與應(yīng)用,而人工濕地正是其手段與方法之一。因此,切合我國農(nóng)村環(huán)境實(shí)際,結(jié)合農(nóng)村具體條件,探討出一套切實(shí)有行的農(nóng)村污染人工濕地綜合整治方案將是其推廣應(yīng)用的當(dāng)務(wù)之急,這其中包括人工濕地的設(shè)備化、模塊化,濕地管理的規(guī)范化以及降低成本等。
第二篇:人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范
HJ 中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
HJ ×××-××××
人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范
Technical specification of constructed wetlands for wastewater treatment engineering(征求意見稿)
20××-××-××發(fā)布 20××-××-××實(shí)施
環(huán)境保護(hù)部發(fā)布
I 目 次
目 次.....................................................................Ⅰ 前 言.....................................................................Ⅱ 1 適用范圍.................................................................1 2 規(guī)范性引用文件............................................................1 3 術(shù)語和定義...............................................................2 4 水量和水質(zhì)...............................................................5 5 總體設(shè)計(jì).................................................................6 6 工程工藝及人工濕地設(shè)計(jì)....................................................9 7 主要設(shè)備及材料...........................................................14 8 檢測與過程控制...........................................................15 9 輔助工程................................................................16 10 施工與環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收......................................................17 11 勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生......................................................19 12 運(yùn)行與管理.............................................................19 附 錄 A(規(guī)范性附錄)符 號................................................22 II 前言
為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國水污染環(huán)境防治法》,規(guī)范 我國人工濕地污水處理工程的建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)和管理,制訂本標(biāo)準(zhǔn)。
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了人工濕地污水處理工程的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和運(yùn)行管理的技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。
本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:沈陽環(huán)境科學(xué)研究院。
本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部20□□年□□月□□日批準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)自20□□年□□月□□日起實(shí)施。本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部解釋。人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范 適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用人工濕地工藝的污水處理工程設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)與管理 的技術(shù)要求。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于采用人工濕地工藝的污水、雨水處理及河流、湖泊水質(zhì)改善工程,可作
為環(huán)境影響評價(jià)、可行性研究、設(shè)計(jì)與施工、建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收及建成后運(yùn)行與管 理的技術(shù)依據(jù)。2 規(guī)范性引用文件
本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于 本標(biāo)準(zhǔn)。
GB 4284 農(nóng)田污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn) GB 5084 農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) GB 8978 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)
GB 12348 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn) GB 16554 國家惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 18918 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 50003 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50011 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50013 室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50014 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50015 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50016 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范
GB 50019 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50034 工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50040 動力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50046 工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50052 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50053 10kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50054 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范
GB 50069 給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50070 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范
GB 50140 建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范
GB 50194 建筑工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范 GB 50335 污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范
GBJ 87 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范 GB/T13663 給水用聚乙烯(PE 管材)GJ 3082 污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
CJJ 60 城市污水處理廠運(yùn)行、維護(hù)及其安全技術(shù)規(guī)程 CECS 199 聚乙烯丙綸卷材復(fù)合防水工程技術(shù)規(guī)程
HJ/T 15 環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求超聲波明渠污水流量計(jì) HJ/T 96 pH 水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求 HJ/T 101 氨氮水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求 HJ/T 103 總磷水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求 HJ/T 353 水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范 HJ/T 354 水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范
HJ/T 355 水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行與考核技術(shù)規(guī)范
HJ/T 377 環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求化學(xué)需氧量(CODcr)水質(zhì)在線自動監(jiān)測儀 JG/T 193 鈉基膨潤土防水毯
SL 18-2004 渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范 3 術(shù)語和定義
以下術(shù)語和定義僅適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1 人工濕地 constructed wetland 指用人工筑成水池或溝槽,底面鋪設(shè)防滲漏隔水層,填充一定深度的土壤或基質(zhì)(填
料)層,種植蘆葦一類的維管束植物或根系發(fā)達(dá)的水生植物,污水由濕地的一端通過布水管 渠進(jìn)入,以推流方式與布滿生物膜的介質(zhì)表面和溶解氧進(jìn)行充分的植物根區(qū)接觸而獲得凈 化。人工濕地分為表面流人工濕地和潛流人工濕地,潛流人工濕地又可分為水平潛流人工濕 地和垂直潛流人工濕地。3.2 表面流人工濕地 surface flow constructed wetland 指污水在人工濕地的土壤等基質(zhì)表層流動,依靠植物根莖與表層土壤的攔截作用以及 根莖上生成的生物膜的降解作用,使污水得以凈化的人工濕地形式。
3.3 水平潛流人工濕地 horizontal subsurface flow constructed wetland 指污水從人工濕地的一端進(jìn)入,在人工濕地床表面下以近水平流方式流動,最后流向 出口,使污水得以凈化的人工濕地形式。
3.4 垂直潛流人工濕地 vertical subsurface flow constructed wetland 指污水從人工濕地表面垂向流過基質(zhì)床的底部或從底部垂直向上流向表面,使污水得 以凈化的人工濕地形式。
3.5 人工濕地單元 constructed wetland unit 指由配水系統(tǒng)、集水系統(tǒng)、基質(zhì)、防滲層及人工濕地植物組成的基本處理單元,通常 人工濕地由一個(gè)或多個(gè)單元組成。
3.6 孔隙率 porosity 指人工濕地充填基質(zhì)堆積體積中,基質(zhì)之間的孔隙體積所占的百分比。按公式(1)計(jì) 算:
×100% ? ′ = V ε V V ?????????????(1)
式中:
ε ——孔隙率,%;
V ——人工濕地基質(zhì)在自然狀態(tài)下的體積,包括基質(zhì)實(shí)體及其開口、閉口孔隙,m3; V ′ ——人工濕地基質(zhì)的絕對密實(shí)體積,m3。
3.7 水力停留時(shí)間 hydraulic retention time 指污水在人工濕地內(nèi)的平均駐留時(shí)間。潛流人工濕地的水力停留時(shí)間按公式(2)計(jì) 算,即人工濕地有效容積與平均水量比值:
av Q t V ×ε
= ???????????????(2)
式中:
t ——水力停留時(shí)間,d;
V ——人工濕地基質(zhì)在自然狀態(tài)下的體積,包括基質(zhì)實(shí)體及其開口、閉口孔隙,m3;
ε ——孔隙率,%; av Q ——平均水量,m3/d。
3.8 表面有機(jī)負(fù)荷 organic surface loading 指每公頃人工濕地面積單位時(shí)間內(nèi)負(fù)擔(dān)的五日生化需氧量公斤數(shù)。按公式(3)計(jì)算:
()()A Q C C A Q C C q in in os 0 1 4 3 10 10 0 1 10 × × ? = × × ? × = ?
?
???????(3)式中:
q ——表面有機(jī)負(fù)荷,kgBOD5/(ha穌); in Q ——人工濕地污水入流量,m3/d; 0 C ——人工濕地進(jìn)水BOD5 濃度,mg/L; 1 C ——人工濕地出水BOD5 濃度,mg/L; A ——人工濕地面積,m2。os 3.9 表面水力負(fù)荷 hydraulic surface loading 指每公頃人工濕地表面積單位時(shí)間內(nèi)通過的污水體積。按公式(4)計(jì)算:
×10?4 = A Q q in hs ?????????????(4)
式中:
q ——表面水力負(fù)荷,m3/(ha穐); in Q ——人工濕地污水入流量,m3/d; A ——人工濕地面積,m2。hs 3.10 水力坡度 hydraulic slope 指污水在人工濕地內(nèi)沿水流方向單位滲流路程長度上的水位下降值。按公式(5)計(jì)算:
100% 1 2 ×100% ? × = Δ = L H H L i H ?????????(5)
式中: i ——水力坡度,%;
ΔH ——污水在人工濕地內(nèi)滲流路程長度上的水位下降值,m; H ——污水在人工濕地內(nèi)滲流路程1 處的水位值,m; H ——污水在人工濕地內(nèi)滲流路程2 處的水位值,m; L ——污水人工濕地內(nèi)的滲流路程,m。2 3.11 基質(zhì) bed filler 指在人工濕地床體內(nèi)用以提供人工濕地植物與微生物生長并對污染物起過濾、吸收作 用的填充材料,有碎石、卵石、土壤、砂子等。3.12 預(yù)處理 pretreatment 指為滿足人工濕地進(jìn)水水質(zhì)要求,以及保證人工濕地出水水質(zhì)達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),在污水 進(jìn)入人工濕地之前,對原污水進(jìn)行的污水處理過程。3.13 滲透系數(shù) permeability coefficient 指污水在人工濕地基質(zhì)或防滲層單位時(shí)間內(nèi)流動通過的距離。按公式(6)計(jì)算:
T S S T k S y 1 2 ? = Δ
= ?????????????(6)
式中:
y k ——滲透系數(shù),cm/s;
ΔS ——污水在人工濕地基質(zhì)或防滲層流動通過的距離,m; S ——污水在某一時(shí)刻T1 時(shí)的位移,cm; 2 S ——污水在某一時(shí)刻T2 時(shí)的位移,cm;
T ——污水通過人工濕地基質(zhì)或防滲層的時(shí)間,s。1 其計(jì)量單位通常以 cm/s 表示。3.14 水位 water level 指在人工濕地中水面的位置。4 水量和水質(zhì)
4.1 工程接納污水水量設(shè)計(jì)
生活污水量、工業(yè)廢水量、雨水量及合流水量的設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50014 中3.1、3.2、3.3 的有關(guān)規(guī)定。
4.2 工程接納污水水質(zhì)要求
4.2.1 污水的設(shè)計(jì)水質(zhì)應(yīng)根據(jù)調(diào)查資料確定,或參照鄰近城鎮(zhèn)、類似工業(yè)區(qū)和居民區(qū)的水 質(zhì)確定。無調(diào)查資料時(shí),可按GB50014 中3.4.1 的規(guī)定設(shè)計(jì)。4.2.2 人工濕地污水處理工程處理城市下水道污水時(shí),其水質(zhì)應(yīng)符合GJ3082 中的有關(guān)規(guī) 定。
4.2.3 人工濕地污水處理工程作為二級污水處理廠處理城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的污水時(shí),其水質(zhì)應(yīng) 符合GB8978 中的三級標(biāo)準(zhǔn)。
4.2.4 人工濕地污水處理工程的接納污水中含有有毒、有害物質(zhì)時(shí),其濃度應(yīng)符合GB8978 中《第一類污染物最高允許排放濃度》的有關(guān)規(guī)定。4.3 人工濕地接納污水水質(zhì)要求
表面流人工濕地接納污水的水質(zhì)要求可參照GB5084《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中水作的
有關(guān)規(guī)定。潛流人工濕地接納污水的水質(zhì)要求可參照GB5084《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中旱作 的有關(guān)規(guī)定。
4.4 工程出水水質(zhì)要求
4.4.1 人工濕地污水處理工程的出水水質(zhì),根據(jù)受納水體的要求,應(yīng)符合GB8978 中的有 關(guān)規(guī)定。
4.4.2 人工濕地污水處理工程作為城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)時(shí),根據(jù)受納水體的要求,應(yīng)符 合GB18918 中的有關(guān)規(guī)定。5 總體設(shè)計(jì)
5.1 一般規(guī)定
5.1.1 人工濕地污水處理工程的設(shè)計(jì)除應(yīng)遵守本標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和 技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。
5.1.2 人工濕地污水處理工程的設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下原則:
a)應(yīng)貫徹全過程控制思想,實(shí)行清潔生產(chǎn),從生產(chǎn)工藝的源頭消減污染負(fù)荷、控制 污染物的產(chǎn)生并減少排放。
b)應(yīng)優(yōu)先采用處理效率高、節(jié)約能源、節(jié)省建設(shè)投資的處理工藝。
c)應(yīng)保證污水處理設(shè)施穩(wěn)定、可靠、安全運(yùn)行,且易于操作和維護(hù),降低運(yùn)行費(fèi)用。d)應(yīng)重視防治二次污染,保證處理工藝流程完整,不得缺少污泥、惡臭、噪聲等污 染治理工程,影響周圍生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
e)應(yīng)考慮生產(chǎn)事故等非正常工況時(shí)的污染防治應(yīng)急措施。5.2 工程項(xiàng)目組成 5.2.1 人工濕地污水處理工程的工程項(xiàng)目主要由污水處理構(gòu)(建)筑物與設(shè)備、輔助工程 和配套設(shè)施等系統(tǒng)構(gòu)成。
5.2.2 污水處理構(gòu)(建)筑物與設(shè)備包括:預(yù)處理設(shè)施、人工濕地、污泥處理、惡臭處理、檢測、消毒、計(jì)量設(shè)施、污水回用等單元。其中,預(yù)處理設(shè)施、人工濕地、污泥處理、惡臭 處理、檢測等單元為主體處理工程,消毒、計(jì)量設(shè)施、污水回用等單元為一般處理工程。5.2.3 輔助工程包括:廠區(qū)道路、圍墻、綠化工程,供電系統(tǒng)、給排水、消防、暖通與空 調(diào)、建筑與結(jié)構(gòu)等。
5.2.4 配套設(shè)施包括:辦公室、休息室、浴室、食堂、衛(wèi)生間等生活設(shè)施。
5.3 建設(shè)規(guī)模
5.3.1 人工濕地污水處理工程建設(shè)規(guī)模的確定應(yīng)綜合考慮服務(wù)區(qū)域范圍內(nèi)的污水產(chǎn)生量、分布情況、發(fā)展規(guī)劃以及變化趨勢等因素。
5.3.2 人工濕地污水處理工程的建設(shè)實(shí)施應(yīng)堅(jiān)持近期規(guī)模為主,遠(yuǎn)期可擴(kuò)建規(guī)模為輔的原 則,考慮人工濕地形式建設(shè)的靈活性,可以預(yù)留建設(shè)用地。5.3.3 人工濕地污水處理工程的建設(shè)規(guī)模按以下規(guī)則分類: a)小型人工濕地污水處理工程的日處理能力<1000m3/d。b)中型人工濕地污水處理工程的日處理能力1000m3/d~3000m3/d。
c)大型人工濕地污水處理工程的日處理能力3000m3/d~10000m3/d。d)特大型人工濕地污水處理工程的日處理能力≥10000m3/d。
5.3.4 應(yīng)根據(jù)建設(shè)規(guī)模確定人工濕地污水處理工程的建設(shè)要求,并符合表1 的規(guī)定。表1 人工濕地污水處理工程建設(shè)要求
建設(shè)規(guī)模 主體處理工程 一般處理工程 輔助工程 配套設(shè)施 小型 按規(guī)范設(shè)計(jì)建設(shè) 根據(jù)需要選擇 根據(jù)需要選擇 根據(jù)需要選擇 中型 按規(guī)范設(shè)計(jì)建設(shè) 根據(jù)需要選擇 根據(jù)需要選擇 根據(jù)需要選擇 大型 按規(guī)范設(shè)計(jì)建設(shè) 按規(guī)范設(shè)計(jì)建設(shè) 根據(jù)需要選擇 根據(jù)需要選擇 特大型 按規(guī)范設(shè)計(jì)建設(shè) 按規(guī)范設(shè)計(jì)建設(shè) 按規(guī)范設(shè)計(jì)建設(shè) 根據(jù)需要選擇 注:表1 中的“規(guī)范”指本標(biāo)準(zhǔn)。
5.4 場址選擇
5.4.1 人工濕地污水處理工程的場址選擇應(yīng)符合當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)總體發(fā)展規(guī)劃和環(huán)保規(guī)劃的要 求,符合當(dāng)?shù)厮廴痉乐巍⑺Y源保護(hù)和自然生態(tài)保護(hù)的要求,還應(yīng)綜合考慮交通、土地權(quán) 屬、土地利用現(xiàn)狀等因素。
5.4.2 人工濕地污水處理工程的場址選擇應(yīng)考慮自然背景條件,包括土地面積、地形地貌、土壤、氣象、水文以及動植物生態(tài)因素等,并進(jìn)行工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等方面的勘察。5.4.3 人工濕地污水處理工程的場址宜選擇自然坡度為0%~3%的洼地或塘,以及經(jīng)濟(jì)價(jià) 值不高的荒地。
5.4.4 人工濕地污水處理工程的場址應(yīng)不受洪水、潮水或內(nèi)澇的威脅。
5.4.5 人工濕地污水處理工程的場址與居民住宅的距離應(yīng)符合衛(wèi)生防護(hù)距離的要求,并應(yīng) 通過環(huán)境影響評價(jià)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的認(rèn)定。5.4.6 天然濕地不得直接用于污水處理。5.5 總平面布置
5.5.1 人工濕地污水處理工程應(yīng)充分利用自然環(huán)境的有利條件,按預(yù)處理設(shè)施和人工濕地 的功能和流程要求,考慮人工濕地在工程所在區(qū)域中的景觀作用及其出水再利用規(guī)劃,并結(jié) 合地形、風(fēng)向、地質(zhì)條件和衛(wèi)生防護(hù)距離等因素,合理安排,緊湊布置。
5.5.2 廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)管理建筑物和生活設(shè)施宜集中布置,其位置和朝向應(yīng)力求合理,并與處 理構(gòu)筑物保持一定距離。
5.5.3 特大型人工濕地污水處理工程的廠區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)置通向構(gòu)筑物和附屬建筑物的必要通 道,通道的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求:
a)主要車行道的寬度:單車道為3.5m~4.0m,雙車道為6.0m~7.0m,并應(yīng)有回車 道。
b)車行道的轉(zhuǎn)彎半徑宜為6.0m~10.0m。c)人行道的寬度宜為1.5m~2.0m。
d)通向高架構(gòu)筑物的扶梯傾角宜采用30,不宜大于 45。°
e)天橋?qū)挾炔灰诵∮?.0m。
f)車道、通道的布置應(yīng)符合GB50016 中的要求,并符合當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的規(guī)定。
5.5.4 特大型人工濕地污水處理工程的廠區(qū)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件應(yīng)設(shè)置圍墻,其高度不宜小于 2.0m。
5.5.5 廠區(qū)的綠化應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件選擇適宜的植物,綠化覆蓋率應(yīng)符合當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī) 定要求。
5.5.6 廠區(qū)的高程布置應(yīng)充分利用原有地形,符合排水通暢、降低能耗、平衡土方的要求; 水流宜采用重力流布置,減少污水提升動力消耗。5.5.7 應(yīng)考慮人工濕地植物的高度與工程各單元的景觀協(xié)調(diào)。
5.5.8 人工濕地污水處理工程的景觀建設(shè)應(yīng)遵循和諧、自然、均衡的原則,綜合考慮人工 濕地輪廓與不同類型人工濕地搭配、水生植物配置、人工濕地水體景觀設(shè)計(jì)、人工濕地沿岸 輔助設(shè)施營建等。工程工藝及人工濕地設(shè)計(jì)
6.1 工程工藝流程設(shè)計(jì)原則
6.1.1 人工濕地污水處理工程的工藝流程設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮處理水量、原水水質(zhì)、建設(shè)投資、運(yùn)行成本、排放標(biāo)準(zhǔn)及穩(wěn)定性等因素。
6.1.2 預(yù)處理程度根據(jù)具體水質(zhì)情況與污水處理技術(shù)政策,選擇一級處理、強(qiáng)化一級處理 和二級處理等適宜工藝,其設(shè)計(jì)必須符合GB50014 中的有關(guān)規(guī)定。
6.1.3 預(yù)處理設(shè)施宜采用懸浮物去除效果較好、投資和運(yùn)行費(fèi)用較低的工藝。
6.1.4 采用人工濕地工藝時(shí),應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的氣候條件、植被類型和地理?xiàng)l件經(jīng)充分研 究后加以確定,有條件的可通過實(shí)驗(yàn)取得相關(guān)數(shù)據(jù)后比較確定。
6.1.5 人工濕地可由單一或多個(gè)類型的人工濕地組成,根據(jù)處理規(guī)模的需要,既可采取分 級串聯(lián),也可采取同級并聯(lián)或更復(fù)雜的組合方式。
6.1.6 人工濕地的工藝設(shè)計(jì)應(yīng)對污染源控制、污水處理以及污水資源化利用等環(huán)節(jié)進(jìn)行綜 合考慮,統(tǒng)籌設(shè)計(jì),并通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定適宜的方案。
6.2 人工濕地水力、有機(jī)負(fù)荷設(shè)計(jì)
6.2.1 人工濕地應(yīng)按五日生化需氧量表面有機(jī)負(fù)荷確定濕地面積,同時(shí)應(yīng)滿足水力負(fù)荷要 求。
6.2.2 設(shè)計(jì)中進(jìn)水水量必須考慮各種極限情況,如暴雨、洪水、干旱等。同時(shí),人工濕地 應(yīng)具備10%~20%的超負(fù)荷能力,污水進(jìn)入量應(yīng)可調(diào)節(jié)。
6.2.3 人工濕地應(yīng)以污水入流量及出流量的平均流量作為設(shè)計(jì)水量: in out av Q Q Q + =,其中,Q Q A(P I ET)out in = + ? ? ?????(7)
式中,av Q ——平均流量,m3/d; in Q ——人工濕地污水入流量,m3/d;
out Q ——人工濕地污水出水量,m3/d; A ——人工濕地面積,m2; P ——降雨量,m3/d; I ——滲透量,m3/d; ET ——蒸發(fā)量,m3/d。
6.2.4 各種人工濕地有機(jī)負(fù)荷設(shè)計(jì)參數(shù)可按表2 選取,用于專門處理工業(yè)污水的人工濕地 的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)由實(shí)驗(yàn)確定。表2 人工濕地有機(jī)負(fù)荷設(shè)計(jì)參數(shù)
濕地類型 進(jìn)水BOD5 濃度(mg/L)BOD5 負(fù)荷(kgBOD5/ha穌)處理效率(%)
表面流人工濕地 <50 15~50 <40 水平潛流人工濕地 <100 80~120 45~85 垂直潛流人工濕地 <100 80~120 40~80 6.2.5 污水經(jīng)預(yù)處理設(shè)施后進(jìn)入人工濕地,進(jìn)水水質(zhì)宜滿足BOD5/CODcr>0.3 的要求。6.2.6 人工濕地的水力負(fù)荷范圍可按表3,其具體參數(shù)根據(jù)預(yù)處理程度、水量選取。表3 人工濕地水力負(fù)荷設(shè)計(jì)參數(shù)
濕地類型 水力負(fù)荷(m3/ha穌)表面流人工濕地 <1000 水平潛流人工濕地 150~5000 垂直潛流人工濕地 300~10000 6.2.7 垂直潛流人工濕地宜用于處理氨氮含量較高的污水。
6.3 人工濕地幾何尺寸設(shè)計(jì)
6.3.1 潛流人工濕地設(shè)計(jì)中如采用多個(gè)人工濕地單元時(shí),獨(dú)立單元面積不宜大于800m2。6.3.2 表面流人工濕地的單元長寬比宜控制在3:1 以上,潛流人工濕地的單元長寬比宜控 制在3:1 以下。對于長寬比小于1 或不規(guī)則的潛流人工濕地,應(yīng)考慮人工濕地均勻布水和集 水的問題。
6.3.3 規(guī)則的潛流人工濕地單元的長度宜為20m~50m。不規(guī)則人工濕地的設(shè)計(jì),應(yīng)考慮 盡量減少死角的問題。
6.3.4 潛流人工濕地的深度應(yīng)大于植物根系所能達(dá)到的最深處,保證人工濕地單元中植物 的生長及必要的好氧條件。6.3.5 通常以植物根系深度考慮人工濕地水深的初步設(shè)計(jì)值。在設(shè)計(jì)暴雨徑流濕地時(shí),還 應(yīng)考慮雨季的超高水位,此時(shí)淹沒的最大深度應(yīng)保證大部分植物能夠生存并發(fā)揮其功能。表 面流人工濕地的水深宜控制在0.3m~0.5m,潛流人工濕地水深宜控制在0.4m~1.6m。6.3.6 對于潛流人工濕地,水位控制應(yīng)滿足如下要求:
a)人工濕地接納最大設(shè)計(jì)流量時(shí),其進(jìn)水端不能出現(xiàn)雍水現(xiàn)象,防止發(fā)生表面流。b)人工濕地單元中水面浸沒植物根系的深度應(yīng)盡可能均勻。6.4 人工濕地水力參數(shù)設(shè)計(jì)
6.4.1 表面流人工濕地的底坡取值不宜大于0.5%,潛流人工濕地的底坡宜為0.5%~1%,具體應(yīng)根據(jù)所采用的基質(zhì)來確定。
6.4.2 表面流人工濕地的總水力停留時(shí)間宜為4d~8d,潛流人工濕地的水力停留時(shí)間宜為 2d~4d。
6.5 人工濕地單元布局與分區(qū)設(shè)計(jì)
6.5.1 人工濕地總面積和構(gòu)造形式確定后,應(yīng)考慮與場所的邊界和輪廓相適應(yīng),盡量減少 土方搬運(yùn)量和人工濕地單元之間的運(yùn)輸量,合理布設(shè)人工濕地單元。
6.5.2 確定人工濕地單元數(shù)目時(shí),應(yīng)考慮到運(yùn)行的穩(wěn)定性、易維護(hù)性和地形的特征。6.6 人工濕地進(jìn)水、出水設(shè)計(jì)
6.6.1 人工濕地進(jìn)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證配水的均勻性。表面流人工濕地的進(jìn)水系統(tǒng)可采用 一個(gè)末端開口的管道、渠道或帶有閘門的管道。潛流人工濕地的進(jìn)水系統(tǒng)可采用鋪設(shè)在地面 和地下的多頭導(dǎo)管、與水流方向垂直的敞開溝渠以及簡單的單點(diǎn)溢流裝置。
6.6.2 人工濕地的進(jìn)水流量可通過閥或閘板調(diào)節(jié),過多的流量或緊急變化時(shí)應(yīng)有溢流、分 流措施。
6.6.3 潛流人工濕地出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可采用溝排、管排、井排等方式,設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮受 納水體的特點(diǎn)、人工濕地的布置及場地的原有條件。
6.6.4 對嚴(yán)寒地區(qū),進(jìn)、出水管的設(shè)置必須考慮防凍措施,并在潛流人工濕地單元的進(jìn)出 水管上設(shè)置閥門,底部設(shè)放空閥。
6.6.5 人工濕地出水量較大且跌落較高時(shí),應(yīng)設(shè)消能設(shè)施。6.7 人工濕地植物選擇與種植要求
6.7.1 人工濕地植物的選擇,應(yīng)根據(jù)其耐污性、生長能力、根系的發(fā)達(dá)程度以及經(jīng)濟(jì)與美 學(xué)價(jià)值等因素,同時(shí)宜采用當(dāng)?shù)仄贩N,保證對當(dāng)?shù)貧夂虻倪m應(yīng)性。
6.7.2 人工濕地的設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡可能增加植物的多樣性、提高對污水的處理性能、延長使 用壽命。
6.7.3 人工濕地種植土壤的質(zhì)地宜為粘土~壤土、土壤厚度為20cm~40cm,滲透系數(shù)為 0.025cm/h~0.35cm/h。可就近采用當(dāng)?shù)氐谋韺臃N植土,如當(dāng)?shù)卦敛贿m宜人工濕地植物生 長時(shí),則需進(jìn)行置換。
6.7.4 人工濕地可選擇的挺水植物有蘆葦、茭白、水蔥、菖蒲、香蒲、燈心草等,浮水植 物有鳳眼蓮、浮萍、睡蓮等,沉水植物有伊樂藻、茨藻、金魚藻、黑藻等。人工濕地可選擇 一種或幾種植物作為優(yōu)勢種搭配栽種,并根據(jù)環(huán)境條件和植物群落的特征,按一定比例在空 間分布和時(shí)間分布方面進(jìn)行安排,達(dá)到生態(tài)系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn),穩(wěn)定可持續(xù)利用的要求。
6.7.5 人工濕地植物的栽種/移植可包括根幼苗移植、種子繁殖、收割植物的移植以及盆栽 移植等。
6.7.6 人工濕地種植植物的最佳時(shí)間是春季或初夏,夏末或初秋種植也可。若要在種植的 第一年啟動人工濕地,可在生長季節(jié)結(jié)束前或霜凍期來臨前3 個(gè)月~4 個(gè)月進(jìn)行種植。6.7.7 人工濕地植物的插植密度不得小于3 株/m2,潛流人工濕地植物的種植密度宜為9 株/m2~25 株/m2。
6.8 人工濕地防堵塞設(shè)計(jì)
人工濕地防堵塞設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)綜合考慮污水的懸浮物濃度、有機(jī)負(fù)荷、投配方式、基質(zhì) 粒徑、植物、微生物、運(yùn)行周期等因素。可采用以下方法降低堵塞的幾率: a)可采用厭氧水解酸化作為預(yù)處理設(shè)施,提高污水的可生化性。
b)可對污水進(jìn)行預(yù)曝氣,提高人工濕地基質(zhì)中的溶解氧,更好地發(fā)揮微生物的分解 作用,防止土壤中胞外聚合物的蓄積。
c)選擇合適的基質(zhì)粒徑及級配,基質(zhì)粒徑及級配的選擇應(yīng)在保證凈化效果和防止堵 塞兩者之間選擇一個(gè)平衡點(diǎn)。
d)設(shè)計(jì)潛流人工濕地時(shí),應(yīng)考慮單元堵塞問題,應(yīng)設(shè)置清淤裝置。
6.9 工程計(jì)量設(shè)計(jì)
6.9.1 人工濕地污水處理工程的污水、污泥的計(jì)量宜考慮水頭損失小、精度高、操作簡單、便于管理,不宜沉積雜物的裝置,一般可采用電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、巴氏流量槽等。6.9.2 人工濕地應(yīng)在入水處和出水處安裝計(jì)量裝置,流量計(jì)量方式宜根據(jù)輸水設(shè)施而定。6.10 工程消毒要求 6.10.1 人工濕地污水處理工程作為城鎮(zhèn)污水處理廠時(shí),應(yīng)設(shè)置消毒設(shè)施。
6.10.2 人工濕地污水處理工程的消毒設(shè)施和有關(guān)建筑物的設(shè)計(jì),應(yīng)符合GB50013 中的有 關(guān)規(guī)定。
6.10.3 在特殊情況,如傳染病暴發(fā)或?qū)Σ【休^高出水要求時(shí),應(yīng)對出水進(jìn)行消毒處理。消毒要求應(yīng)符合GB50014 中的有關(guān)規(guī)定。6.11 工程污水回用要求
人工濕地污水處理工程的出水作為再生水利用時(shí),應(yīng)符合GB50335 中的有關(guān)規(guī)定。6.12 工程突發(fā)事故應(yīng)急措施
6.12.1 人工濕地污水處理工程進(jìn)水水質(zhì)超標(biāo)時(shí),應(yīng)減少進(jìn)水水量,將總污染負(fù)荷控制在設(shè) 計(jì)范圍內(nèi)。
6.12.2 預(yù)處理設(shè)施和人工濕地都應(yīng)設(shè)置溢流系統(tǒng)。水量超過處理能力時(shí),預(yù)處理設(shè)施和人 工濕地的溢流系統(tǒng)可單獨(dú)使用,也可同時(shí)使用。
6.12.3 突發(fā)暴雨時(shí),暴雨的水量如在工程處理能力與溢流系統(tǒng)的水量控制范圍內(nèi),則可以 正常運(yùn)行;暴雨的水量如在工程處理能力和溢流系統(tǒng)的水量控制范圍之外,則工程正常處理 和溢流系統(tǒng)的水量之外的過量雨水應(yīng)通過分流措施排走。
6.12.4 人工濕地污水處理工程宜備用發(fā)電機(jī),在突然停電時(shí)使用。如沒有備用發(fā)電機(jī),須 手動關(guān)閉總進(jìn)水閥門,開啟分流閥門。
6.12.5 人工濕地單元發(fā)生故障時(shí),應(yīng)關(guān)閉故障人工濕地單元,增加非故障人工濕地單元的 進(jìn)水量。如遇到整個(gè)人工濕地不能運(yùn)行時(shí),應(yīng)通過人工濕地的分流措施將污水排出。6.13 工程二次污染物控制措施
6.13.1 一般規(guī)定
6.13.1.1 人工濕地污水處理工程運(yùn)行過程中,產(chǎn)生的惡臭、噪聲、污泥及殘?jiān)任廴疚锏?防治,應(yīng)符合國家現(xiàn)行的環(huán)境保護(hù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定。
6.13.1.2 制訂人工濕地污水處理工程的二次污染物治理措施前應(yīng)落實(shí)污染源的特性和產(chǎn) 生量。
6.13.2 惡臭治理
6.13.2.1 在預(yù)處理設(shè)施的惡臭產(chǎn)生位置應(yīng)設(shè)置惡臭收集設(shè)備并進(jìn)行集中除臭處理。
6.13.2.2 大型和特大型規(guī)模的人工濕地污水處理工程的預(yù)處理設(shè)施構(gòu)筑物宜采取全密閉 收集措施。
6.13.2.3 人工濕地產(chǎn)生的惡臭氣體可利用人工濕地植物及綠化植物吸收處理。
6.13.2.4 人工濕地污水處理工程的惡臭氣體排放濃度應(yīng)符合GB16554 中的有關(guān)規(guī)定。6.13.3 噪聲和振動防治 6.13.3.1 應(yīng)采取隔聲、消聲、綠化等降低噪音的措施,廠界噪聲應(yīng)達(dá)到GB12348 中的有 關(guān)規(guī)定。
6.13.3.2 設(shè)備間、鼓風(fēng)機(jī)房等機(jī)械設(shè)備的噪聲和振動控制的設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50040和GBJ87 的規(guī)定。
6.13.4 污泥處理與處置
6.13.4.1 預(yù)處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥處理與處置設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50014 中的有關(guān)規(guī)定。6.13.4.2 潛流人工濕地內(nèi)部產(chǎn)生的污泥可定期采用清淤設(shè)施排至預(yù)處理設(shè)施處。7 主要設(shè)備及材料
7.1 工程設(shè)備與材料要求
人工濕地污水處理工程的預(yù)處理設(shè)施、污泥處理、惡臭處理、檢測、消毒、計(jì)量設(shè)施、污水回用等單元的設(shè)備與材料應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。
7.2 人工濕地基質(zhì)選擇
7.2.1 基質(zhì)的選則應(yīng)根據(jù)基質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度、表面積、穩(wěn)定性、孔隙率及表面粗糙率等因素 確定,且應(yīng)滿足下列條件: a)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。
b)空間體積及形態(tài)方面,基質(zhì)提供的表面積盡可能大。c)具有一定的生物、化學(xué)及熱力學(xué)穩(wěn)定性。
d)具有一定的孔隙率及表面粗糙率。
e)應(yīng)對固定微生物無害、無抑制作用,不得顯著影響固定微生物的生物活性。f)從經(jīng)濟(jì)角度講,基質(zhì)應(yīng)具有可再用性。
g)應(yīng)根據(jù)不同基質(zhì)的親、疏水性及表面電性,合理選擇基質(zhì),可采用單一的基質(zhì)層 或幾種基質(zhì)搭配組合。
7.2.2 人工濕地基質(zhì)應(yīng)采用多種材質(zhì),應(yīng)從選料、洗料、堆放、撒料四個(gè)方面加以控制。7.2.3 所選基質(zhì)必須過篩,達(dá)到設(shè)計(jì)要求的粒徑范圍。保證填筑材料的含泥(砂)量和填 料粉末含量小于設(shè)計(jì)要求值。
7.2.4 基質(zhì)選擇應(yīng)本著就近取材的原則,可采用沙、石混合作為常用基質(zhì)。
7.2.5 人工濕地種植土壤應(yīng)采用松軟粘質(zhì)壤土,不得使用板結(jié)土壤,種植土壤的深度應(yīng)保 證不低于20cm,土壤中不得含有石塊等硬物。
7.2.6 潛流人工濕地基質(zhì)系統(tǒng)的孔隙率宜控制在30%~45%。7.3 人工濕地防滲材料選擇
7.3.1 人工濕地處理污水時(shí),必須要有完備的防滲措施。防滲層的滲透率要低于10-6cm/s,防滲層宜采用黏土層,也可采用聚乙烯薄膜等其他建筑工程防水材料。對處理雨水的人工濕 地也可不采用防滲層,處理后的雨水直接水體或補(bǔ)充地下水。
7.3.2 單體防滲的設(shè)計(jì)、施工、測驗(yàn)和管理應(yīng)符合SL18-2004 中的有關(guān)規(guī)定。7.3.3 當(dāng)防滲工程采用鈉基膨潤土防水毯作為防水材料時(shí),可參照J(rèn)G/T193 執(zhí)行。7.3.4 當(dāng)防滲材料選用聚乙烯丙綸卷材等建筑材料時(shí),可參照CECS199 執(zhí)行。7.4 人工濕地管材設(shè)計(jì)
7.4.1 人工濕地內(nèi)部管材選用PVC 或PE 管時(shí),應(yīng)按GB/T13663 規(guī)定執(zhí)行。7.4.2 人工濕地的管材防腐應(yīng)符合GB50046 中的規(guī)定。7.5 人工濕地閘閥及其它要求
7.5.1 閥門的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足國家相關(guān)制造標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。
7.5.2 閥門選用應(yīng)滿足耐腐蝕性強(qiáng)、密封性好、操作靈活等特點(diǎn)。
7.5.3 水位控制閘板、可調(diào)堰及格柵等采用非標(biāo)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮材質(zhì)、控制方式、防腐及 耐用等幾方面。
7.5.4 人工濕地總排放管入地表水體時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮采用橡膠緩閉逆止閥。8 檢測與過程控制
8.1 檢測
8.1.1 人工濕地污水處理工程設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、工藝流程、運(yùn)行管理要求確定檢測和 控制內(nèi)容。
8.1.2 大型和特大型人工濕地污水處理工程應(yīng)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)室,中、小型的人工濕地污水處 理工程可在污水處理車間內(nèi)附屬設(shè)置化驗(yàn)室或化驗(yàn)臺。
8.1.3 化驗(yàn)室或化驗(yàn)臺應(yīng)按照檢測項(xiàng)目配備相應(yīng)的檢測儀器。
8.1.4 應(yīng)對人工濕地的流量、水位、水質(zhì)和一些生物學(xué)參數(shù)進(jìn)行日常檢測。對其它項(xiàng)目也 要進(jìn)行定期檢查,如維修水泵、圍堰、控制結(jié)構(gòu),管理植物,清除無機(jī)沉積物等。表4 人工濕地成功運(yùn)行所需的檢測內(nèi)容
參數(shù) 取樣位置 取樣頻率
所有系統(tǒng):溫度、DO、pH 值進(jìn)水、出水 每周 16 城市污水處理系統(tǒng):BOD5、TSS、Cl-、SO4 2-進(jìn)水、出水 每月
工業(yè)污水處理系統(tǒng):COD、TSS 進(jìn)水、出水每月 雨水處理系統(tǒng):TSS 進(jìn)水、出水每月 視需要監(jiān)測:NOx-N、NH4 +-N、TKN、TP、金屬、毒性物質(zhì)進(jìn)水、出水 每月
污水流量 進(jìn)水、出水 每天 降雨量 人工濕地附近每天 水的波動 人工濕地內(nèi) 每天 植被覆蓋率 人工濕地內(nèi) 每年
8.2 自控
8.2.1 安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)的,應(yīng)符合HJ/T353、HJ/T354 和HJ/T355 的規(guī)定。
8.2.2 所用監(jiān)測儀器應(yīng)符合HJ/T15、HJ/T96、HJ/T377、HJ/T101、HJ/T103 等的規(guī)定。8.2.3 全廠的控制系統(tǒng)宜劃分為若干個(gè)單元,各單元由可編程序邏輯控制器(PLC)控制,PLC 根據(jù)工藝參數(shù)自動監(jiān)控各運(yùn)行設(shè)備。
8.2.4 在中控室通過計(jì)算機(jī)與PLC 聯(lián)網(wǎng),實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行工況、實(shí)時(shí)向PLC 傳送調(diào)整設(shè)備 運(yùn)行狀態(tài)的指令、建立數(shù)據(jù)庫并儲存記錄運(yùn)行中各參數(shù)、指標(biāo)等資料。
8.2.5 現(xiàn)場控制設(shè)備通過“手動/自動”選擇開關(guān)進(jìn)行切換,可由現(xiàn)場開關(guān)直接控制設(shè)備,必須將現(xiàn)場控制模式作為最高優(yōu)先級的控制模式以保證現(xiàn)場操作的安全。9 輔助工程
9.1 電氣系統(tǒng)
9.1.1 人工濕地污水處理工程的供電方式應(yīng)根據(jù)用電要求,與當(dāng)?shù)仉娏Σ块T協(xié)商確定。9.1.2 人工濕地污水處理工程的低壓配電設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50054 的有關(guān)規(guī)定。9.1.3 人工濕地污水處理工程的供配電系統(tǒng)應(yīng)符合GB50052 的有關(guān)規(guī)定。
9.1.4 人工濕地污水處理工程的施工現(xiàn)場供用電安全應(yīng)符合GB50194 的有關(guān)規(guī)定。9.1.5 人工濕地污水處理工程的供電設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50053 的有關(guān)規(guī)定。9.1.6 人工濕地污水處理工程的照明設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50034 中的有關(guān)規(guī)定。9.2 給水、排水和消防 9.2.1 給水
9.2.1.1 人工濕地污水處理工程應(yīng)有可靠的供水水源和完善的供水設(shè)施。供水設(shè)計(jì)應(yīng)符合 GB50015 的有關(guān)規(guī)定。9.2.1.2 人工濕地污水處理工程給水管網(wǎng)宜采用生活給水和消防給水聯(lián)合供水系統(tǒng)。9.2.2 排水
9.2.2.1 雨水量設(shè)計(jì)重現(xiàn)期應(yīng)符合GB50014 中的有關(guān)規(guī)定。
9.2.2.2 人工濕地污水處理工程的生活污水應(yīng)統(tǒng)一收集,與污水一并進(jìn)行處理。9.2.3 消防
9.2.3.1 人工濕地污水處理工程消防設(shè)施的設(shè)置必須滿足場區(qū)消防要求。9.2.3.2 人工濕地污水處理工程管理區(qū)應(yīng)符合GB50016 中有關(guān)規(guī)定。9.2.3.3 消防器材的設(shè)置應(yīng)符合GB50140 中有關(guān)規(guī)定,并定期檢查、驗(yàn)核消防器材效用,做到及時(shí)更換。
9.3 采暖、通風(fēng)與空調(diào)
9.3.1 建筑物的采暖與空調(diào)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50019 的有關(guān)規(guī)定。
9.3.2 當(dāng)建筑物的機(jī)械通風(fēng)不能滿足工藝對室內(nèi)溫度、濕度要求時(shí),應(yīng)設(shè)空調(diào)裝置。9.4 建筑與結(jié)構(gòu)
9.4.1 建筑的造型應(yīng)簡潔、新穎,并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。廠房的平面布置和空間布局應(yīng)滿 足工藝設(shè)備布置要求,同時(shí)應(yīng)考慮今后生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)改造的可能性。9.4.2 建筑物抗震等設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50011 的有關(guān)規(guī)定。9.4.3 建(構(gòu))筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50069 的有關(guān)規(guī)定。10 施工與環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收 10.1 施工
10.1.1 人工濕地污水處理工程的施工應(yīng)符合國家關(guān)于施工的資質(zhì)、施工程序及施工管理文 件的要求。
10.1.2 人工濕地污水處理工程的施工應(yīng)符合國家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。
10.1.3 施工單位除遵守相關(guān)的施工技術(shù)規(guī)范以外,還應(yīng)遵守國家有關(guān)部門頒布的勞動安全 及衛(wèi)生、消防等國家強(qiáng)制行標(biāo)準(zhǔn)。
10.1.4 人工濕地污水處理工程施工中使用的設(shè)備、材料、器件等應(yīng)符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)取得供貨商的產(chǎn)品合格證后方可使用。
10.1.5 人工濕地污水處理工程按設(shè)計(jì)文件進(jìn)行建設(shè),對工程的變更應(yīng)取得設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì) 變更文件后再進(jìn)行施工。
10.1.6 人工濕地污水處理工程建在荒地時(shí),前期準(zhǔn)備的主要任務(wù)是清除場地。清除工程應(yīng) 包括運(yùn)走場地內(nèi)的建筑垃圾、樹木以及其他障礙物等。10.1.7 對于新建的人工濕地污水處理工程,地形平整后,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)形成的人工濕地單元,分單元進(jìn)行挖掘,將場地挖到設(shè)計(jì)深度,平整夯實(shí)。場地達(dá)到設(shè)計(jì)坡度后,進(jìn)行防滲處理,防滲施工結(jié)束后,需進(jìn)行滲透試驗(yàn),確保其防滲效果。
10.1.8 人工濕地防滲材料采用低密度聚乙烯,敷設(shè)時(shí)應(yīng)由專業(yè)人員用專業(yè)設(shè)備進(jìn)行專業(yè)焊 接,焊接結(jié)束檢查合格后方可鋪設(shè)基質(zhì)。人工濕地穿墻管處應(yīng)對防滲膜做局部處理,防止漏 水。
10.1.9 人工濕地周邊護(hù)坡宜采用夯實(shí)的土壤構(gòu)建。圍堰的核心可進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚缣畛?磚石、混凝土等,防止一些動物的破壞。圍堰夯實(shí)過程中,必須考慮土壤的濕度,不得在陰 雨天施工。圍堰建成后,應(yīng)進(jìn)行表面防護(hù),如種植護(hù)壩植被。
10.1.10 人工構(gòu)筑濕地要求基礎(chǔ)具有一定的穩(wěn)定性。如基礎(chǔ)所在的部位原土為有機(jī)土壤或 高黏土含量的土壤時(shí),應(yīng)將土清除,回填堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)材料。
10.1.11 潛流人工濕地單元的四周墻體可采用磚砌或混凝土澆筑,其設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50003 或GB50070 中的有關(guān)規(guī)定。
10.1.12 人工濕地使用礫石作為基質(zhì)時(shí),使用前應(yīng)對礫石進(jìn)行級配、清潔,去除雜質(zhì)。10.1.13 潛流人工濕地種植土表層高于設(shè)計(jì)地坪時(shí),應(yīng)在人工濕地周邊進(jìn)行護(hù)坡。坡度宜 為4:1~2:1。
10.2 環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收
10.2.1 人工濕地污水處理工程環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收按《建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收管理辦法》的 規(guī)定進(jìn)行。
10.2.2 在生產(chǎn)試運(yùn)行期間應(yīng)對其進(jìn)行性能試驗(yàn),性能試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)作為環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收的重要 內(nèi)容。
10.2.3 人工濕地污水處理工程性能試驗(yàn)包括:功能試驗(yàn)、技術(shù)性能試驗(yàn)、設(shè)備和材料試驗(yàn)。其中,技術(shù)性能試驗(yàn)至少應(yīng)包括以下項(xiàng)目: a)處理污水量。
b)污水污染物的去除率。c)污泥的處理情況。d)電能消耗。
10.2.4 人工濕地污水處理工程環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收的主要技術(shù)依據(jù)包括: a)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書審批文件。b)各類污染物環(huán)境監(jiān)測報(bào)告。c)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)變更文件。d)污水處理性能試驗(yàn)報(bào)告。
e)試運(yùn)行期間污染物連續(xù)監(jiān)測報(bào)告。
f)完整的啟動試運(yùn)行、生產(chǎn)試運(yùn)行記錄。
10.2.5 經(jīng)竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收合格后,人工濕地污水處理工程方可正式投入使用運(yùn)行。11 勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生 11.1 一般規(guī)定
11.1.1 人工濕地污水處理工程在設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)過程中,必須高度重視勞動安全問題,采取有效的應(yīng)對措施和各種預(yù)防手段,嚴(yán)格執(zhí)行國家相關(guān)法律法規(guī)和部門規(guī)章及標(biāo)準(zhǔn)。11.1.2 建設(shè)單位必須在人工濕地污水處理工程建成運(yùn)行的同時(shí),保證安全和衛(wèi)生設(shè)施同時(shí) 投入使用。
11.2 安全與衛(wèi)生
11.2.1 可根據(jù)人工濕地污水處理工程的特點(diǎn),設(shè)置安全通道,供廠外人員參觀。11.2.2 人工濕地污水處理工程應(yīng)設(shè)置必要的照明系統(tǒng)。
11.2.3 在設(shè)備安裝和檢修時(shí)應(yīng)有相應(yīng)的保護(hù)措施。
11.2.4 加強(qiáng)員工的安全防護(hù)意識,操作人員必須佩戴必要的勞保用品。
11.2.5 各崗位操作人員和維修人員必須經(jīng)過崗前培訓(xùn),經(jīng)考核合格后持證上崗,并應(yīng)定期 進(jìn)行教育培訓(xùn)。
11.2.6 操作人員必須嚴(yán)格執(zhí)行本崗位安全操作規(guī)程。
11.2.7 嚴(yán)禁非本崗位操作人員擅自啟、閉本崗位設(shè)備,管理人員不允許違章指揮。
11.2.8 建立并嚴(yán)格執(zhí)行定期和經(jīng)常的安全檢查制度,及時(shí)消除事故隱患,特別是秋冬季節(jié) 的防火安全。12 運(yùn)行與管理
12.1 總則
12.1.1 為加強(qiáng)人工濕地污水處理工程的設(shè)備管理、工藝管理和水質(zhì)管理,保證污水處理廠 安全運(yùn)行,制訂本運(yùn)行管理要求。
12.1.2 人工濕地污水處理工程的運(yùn)行應(yīng)符合CJJ60 中的有關(guān)規(guī)定,同時(shí)還應(yīng)符合國家現(xiàn)行 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。12.2 運(yùn)行條件
12.2.1 必須具有經(jīng)過培訓(xùn)的技術(shù)人員、管理人員和相應(yīng)數(shù)量的操作人員。12.2.2 具有完備的保障污水安全處理的規(guī)章制度。
12.2.3 具有保障人工濕地污水處理工程正常運(yùn)行的周轉(zhuǎn)資金和輔助原料。12.2.4 具有負(fù)責(zé)污水處理效果監(jiān)測、評價(jià)工作的機(jī)構(gòu)和人員。
12.3 機(jī)構(gòu)設(shè)置與勞動定崗、定員
12.3.1 人工濕地污水處理工程運(yùn)營機(jī)構(gòu)的設(shè)置應(yīng)以精簡高效、安全生產(chǎn)、提高勞動生產(chǎn)率 為原則,做到分工合理、職責(zé)分明。
12.3.2 人工濕地污水處理工程的勞動定員可分為生產(chǎn)人員、輔助生產(chǎn)人員和管理人員。管 理人員應(yīng)包括技術(shù)人員和安全管理人員。
12.3.3 人工濕地污水處理工程的勞動定員應(yīng)按定崗定量的原則合理確定。
12.4 人員與運(yùn)行管理
12.4.1 人工濕地污水處理工程的操作人員、技術(shù)人員及管理人員應(yīng)進(jìn)行相關(guān)法律法規(guī)、專 業(yè)技術(shù)、安全防護(hù)、應(yīng)急處理等理論知識和操作技能的培訓(xùn)。
12.4.2 人工濕地污水處理工程應(yīng)建立生產(chǎn)設(shè)施運(yùn)行狀況、設(shè)施維護(hù)等的登記制度。12.4.3 各崗位的操作人員應(yīng)按時(shí)做好運(yùn)行記錄,數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)確無誤。
12.4.4 為保證人工濕地污水處理工程生產(chǎn)活動安全有序進(jìn)行,必須建立嚴(yán)格的交接班制 度。
12.5 人工濕地的啟動
12.5.1 人工濕地的啟動應(yīng)經(jīng)歷兩個(gè)階段:系統(tǒng)調(diào)試、植物復(fù)活、根系發(fā)展的不穩(wěn)定階段以 及植物生長成熟、處理效果良好的穩(wěn)定成熟階段。
12.5.2 潛流人工濕地在啟動階段,蘆葦?shù)戎参镌苑N后即須充水。初期可將水位控制在地面 下25mm 左右處。按設(shè)計(jì)流量運(yùn)行三個(gè)月后,將水位降低至距床底0.2m 處,以促進(jìn)蘆葦?shù)?植物根系向深部發(fā)展。待根系深入到床底后,再將水位調(diào)節(jié)至地表下0.2m 處開始正常運(yùn)行。12.6 人工濕地的管理
12.6.1 應(yīng)加強(qiáng)植物管理,保證人工濕地水生植物的密度及良性生長。
12.6.2 植物系統(tǒng)建立后,必須由污水連續(xù)提供養(yǎng)分和水,保證植物多年的生長和繁殖。12.6.3 應(yīng)避免植物在高濃度毒性物質(zhì)的作用下受損害。12.6.4 應(yīng)對死亡植物及時(shí)補(bǔ)種,保證植物的處理能力。12.6.5 秋季應(yīng)考慮周期性收割枯死植物和去除表面枯枝落葉。
12.6.6 雜草的控制可采取調(diào)節(jié)水位和人工拔除的方式,既要保證高效植株的生長優(yōu)勢,又 要適當(dāng)保持雜草的生長,維系生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
12.6.7 人工濕地設(shè)計(jì)、建造時(shí),應(yīng)考慮引進(jìn)有益生物和控制有害生物之間的生態(tài)平衡。野 生生物的控制應(yīng)因地制宜,綜合考慮地理位置、污染物種類、人工濕地設(shè)計(jì)和管理要求等各 種因素。
12.6.8 人工濕地必須對蚊蠅加以控制。充足的食蚊魚數(shù)量可控制蚊蠅,以及食吃掉蚊蠅幼 卵。在北方氣候食蚊魚很少生存下,可通過化學(xué)或生物藥劑進(jìn)行控制蚊蠅。
12.6.9 除草劑、殺蟲劑的使用可改變?nèi)斯竦氐纳鷳B(tài)功能,對出水水質(zhì)不利,不宜在人工 濕地中使用除草劑、殺蟲劑。
12.6.10 應(yīng)定期清理濕地內(nèi)部沉積物。
12.7 北方低溫環(huán)境運(yùn)行措施
12.7.1 應(yīng)適時(shí)收割人工濕地植物的地上部分,改善冬季人工濕地的出水水質(zhì)。
12.7.2 人工濕地植物的收割時(shí)間宜選擇在秋末初冬植物枯萎后。應(yīng)先降低人工濕地內(nèi)的水 位,待表土干燥后再進(jìn)行收割,避免工人操作時(shí)破壞濕地土壤。12.7.3 冬季應(yīng)做好人工濕地的保溫措施。
12.7.4 定期做人工濕地凍土深度測試,掌握人工濕地的運(yùn)行狀況。12.7.5 冬季可考慮強(qiáng)化預(yù)處理以減輕人工濕地污染負(fù)荷。12.8 人工濕地運(yùn)行防止堵塞措施
12.8.1 啟動清淤系統(tǒng),定期清淤。
12.8.2 間歇運(yùn)行。人工濕地間歇運(yùn)行和適當(dāng)?shù)臐竦馗苫冢WC基質(zhì)一定的好氧狀態(tài),避 免胞外聚合物的過度積累,防止基質(zhì)堵塞。12.8.3 對污水進(jìn)行曝氣。
12.8.4 更換人工濕地局部的基質(zhì),這種方法可以有效的恢復(fù)人工濕地的功能。附 錄 A(規(guī)范性附錄)符 號
ε ——孔隙率;
V ——人工濕地基質(zhì)在自然狀態(tài)下的體積,包括基質(zhì)實(shí)體及其開口、閉口孔隙; V ′ ——人工濕地基質(zhì)的絕對密實(shí)體積; t ——水力停留時(shí)間; V ——濕地容積; av Q ——平均水量; os q ——表面有機(jī)負(fù)荷;
0 C ——人工濕地進(jìn)水BOD5 濃度; 1 C ——人工濕地出水BOD5 濃度; A ——人工濕地面積; hs q ——表面水力負(fù)荷; i ——水力坡度;
ΔH ——污水在人工濕地內(nèi)滲流路程長度上的水位下降值; H ——污水在人工濕地內(nèi)滲流路程1 處的水位值; 2 H ——污水在人工濕地內(nèi)滲流路程2 處的水位值; L ——污水人工濕地內(nèi)的滲流路程; y k ——滲透系數(shù); 1 ΔS ——污水在人工濕地基質(zhì)或防滲層流動通過的距離; S ——污水在某一時(shí)刻T1 時(shí)的位移; 2 S ——污水在某一時(shí)刻T2 時(shí)的位移;
T ——污水通過人工濕地基質(zhì)或防滲層的時(shí)間; in Q ——人工濕地污水入流量; out Q ——人工濕地污水出水量; 1 23 P ——降雨量; I ——滲透量; ET ——蒸發(fā)量。__
第三篇:人工濕地污水處理技術(shù)
人工濕地污水處理工藝設(shè)計(jì)與研究設(shè)想
摘要:人工濕地作為一種新型生態(tài)污水處理技術(shù),在實(shí)際應(yīng)用中取得了快速發(fā)展。為了適應(yīng)我國對這一技術(shù)的迫切需要,本文介紹了目前人工濕地污水處理的工藝結(jié)構(gòu)、基本設(shè)計(jì)方法,闡述了人工濕地污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及存在的若干問題,并提出了開展人工濕地工藝設(shè)計(jì)研究的一些設(shè)想。
關(guān)鍵詞:人工濕地;污水處理;工程設(shè)計(jì)
Abstract : As a new type of ecological wastewater treatment technology ,constructed wetland has been developed at a great speed in its application.In order to satisfy the urgent need of this technology in China ,the basic configuration , types and design methods of current wastewater treatment technology by constructed wetland are introduced ,and the main contents and problems of the process design of constructed wetland for wastewater treatment are summarized , and some research interests are proposed in this paper.Key words : construced wetland;wastewater treatment;process design 引言
近年來,各種水處理技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中取得了不斷的發(fā)展,特別是作為二級處理的活性污泥法以其工藝相對成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好而成為城市污水處理的主流工藝,但傳統(tǒng)的活性污泥不僅基建投資大,運(yùn)行費(fèi)用高,且主要以去除碳源污染物為目的,對氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的去除則微乎其微,經(jīng)處理后的出水排入水體后仍將引起“富營養(yǎng)化”等環(huán)境問題。三級處理雖可解決上述問題,但因投資和運(yùn)行費(fèi)用昂貴而難以大面積推廣。同時(shí)事實(shí)也說明,單純依靠傳統(tǒng)的人工處理方法在我國當(dāng)前的情況下尚難以從根本上解決水污染問題,只能延緩其發(fā)展趨勢。70年代以來,人工濕地處理技術(shù)的提出和發(fā)展,為綜合解決上述問題提供了一種新的選擇。
人工濕地是一種人工建造和監(jiān)督控制的與自然濕地相類似的地面,是人為地將石、砂、土壤等一種或幾種介質(zhì)按一定比例構(gòu)成基質(zhì),并有選擇性地植入植物的污水處理生態(tài)系統(tǒng)[1]。由于人工濕地具有處理效果好、建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用低、易于維護(hù)管理等優(yōu)點(diǎn)[2,5 ],因而受到世界各國的普遍重視,成為近年來發(fā)展較快的一種污水處理新技術(shù)[6]。
但是,由于人工濕地污水處理技術(shù)還處于開發(fā)階段,尤其在我國人工濕地污水處理技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用時(shí)間還相對較短,還沒有比較成熟的設(shè)計(jì)參數(shù),其工藝設(shè)計(jì)也還處于試驗(yàn)階段;人們對其的認(rèn)識較少,加之存在許多亟待解決的問題,因而人工濕地的應(yīng)有潛力未能得到深入挖掘。本文將在闡述人工濕地污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及存在的若干問題的同時(shí),提出一些開展人工濕地工藝設(shè)計(jì)研究的設(shè)想和展望,以供廣大環(huán)境保護(hù)工作者參考。人工濕地的類型與工藝流程
人工濕地系以人工建造和監(jiān)督控制的、與沼澤地相類似的地面,通過自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物三者協(xié)同作用以達(dá)到對污水的凈化。此種濕地系統(tǒng)是在一定長寬比及底面坡度的洼地中,由土壤和填料混合組成填料床,廢水在床體的填料縫隙或在床體表面流動,并在床體表面種植具有處理性能好、成活率高、抗水性強(qiáng)、生長周期長、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物,形成一個(gè)獨(dú)特的動、植物生態(tài)系統(tǒng),對廢水進(jìn)行處理[7]。
人工濕地按污水在其中的流動方式可分為兩種類型[7]:①自由水面人工濕地(簡稱FWS,或稱地表徑流型人工濕地),②潛流型人工濕地(簡稱SFS)。FWS系統(tǒng)中,廢水在濕地的土壤表層流動,水深較淺(一般在0.3~0.6m)。與SFS系統(tǒng)相比,其優(yōu)點(diǎn)是投資省,缺點(diǎn)是負(fù)荷低。北方地區(qū)冬季表面會結(jié)冰,夏季會滋生蚊蠅、散發(fā)臭味,目前已較少采用。而SFS系統(tǒng),污水在濕地床的表面下流動,一方面可以充分利用填料表面生長的生物膜、豐富的植物根系及表層土和填料截留等作用,提高處理效果和處理能力;另一方面由于水流在地表下流動,保溫性好,處理效果受氣候影響較小,且衛(wèi)生條件較好,是目前國際上較多研究和應(yīng)用的一種濕地處理系統(tǒng),但此系統(tǒng)的投資比FWS系統(tǒng)略高。
人工濕地的工藝流程有多種,目前采用的主要有:推流式、階梯進(jìn)水式、回流式和綜合式4種,如圖1所示[7]。階梯進(jìn)水可避免處理床前部堵塞,使植物長勢均勻,有利于后部的硝化脫氮作用;回流式可對進(jìn)水進(jìn)行一定的稀釋,增加水中的溶解氧并減少出水中可能出現(xiàn)的臭味。出水回流還可促進(jìn)填料床中的硝化和反硝化作用,采用低揚(yáng)程水泵,通過水力噴射或跌水等方式進(jìn)行充氧。綜合式則一方面設(shè)置出水回流,另一方面還將進(jìn)水分布至填料床的中部,以減輕填料床前端的負(fù)荷。實(shí)際設(shè)計(jì)中,人工濕地的運(yùn)行可根據(jù)處理規(guī)模的大小進(jìn)行多級串聯(lián)或附加必要的預(yù)處理、后處理設(shè)施構(gòu)成。這樣的多種方式的組合,一般有單一式、并聯(lián)式、串聯(lián)式和綜合式等,如圖2所示[7]。在日常使用中,人工濕地還常與氧化塘等進(jìn)行串聯(lián)組合。
人工濕地污水處理系統(tǒng)一般包括前處理和人工濕地兩部分。前處理一般包括化糞池、格柵、沉砂池、沉淀池、厭氧池和兼性塘等。直接將未經(jīng)沉淀處理的污水引入人工濕地,雖然首級人工濕地的COD、BOD、SS的去除率高,但容易引起堵塞等問題,使維護(hù)費(fèi)用增加。因此,將沉淀池或穩(wěn)定塘作為人工濕地系統(tǒng)前處理是非常必要的。人工濕地一般工藝處理流程見圖3[7]。
a c
b
d 圖1 人工濕地的基本流程
a.推流式;b.回流式;c.階梯進(jìn)水式;d.綜合式
a
c
b
d
圖2 人工濕地的不同組合方式 a.單一式;b.串聯(lián)式;c.并聯(lián)式;d.綜合式
圖3 人工濕地一般工藝處理流程 人工濕地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
人工濕地污水處理技術(shù)還處于開發(fā)階段,尤其在我國還沒有比較成熟的設(shè)計(jì)參數(shù),其工藝設(shè)計(jì)也還處于試驗(yàn)階段。其設(shè)計(jì)受很多因素的影響,主要是:水力負(fù)荷、有機(jī)負(fù)荷、濕地床的構(gòu)造形式、工藝流程及其布置方式、進(jìn)出水系統(tǒng)的類型和濕地所種植植物的種類等。由于不同國家及地區(qū)的氣候條件、植被類型以及地理?xiàng)l件各有差異,因而大多根據(jù)各自的情況,經(jīng)小試或中試取得相關(guān)數(shù)據(jù)后進(jìn)行設(shè)計(jì)[7]。
3.1 選址及污水量和污水水質(zhì)的確定
在人工濕地修建前,先進(jìn)行污水量的調(diào)查和污水水質(zhì)分析,確定處理規(guī)模以及有關(guān)污染物的去除率,設(shè)計(jì)處理后污水必須達(dá)到國家規(guī)定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。然后,根據(jù)地質(zhì)、地貌、水文、污水出口等自然狀況以及市政規(guī)劃等因素選定人工濕地地址。比如地形有一定自然坡度可減少開挖土方量,有利于排水、降低投資且減少對周圍環(huán)境的影響;一般人工濕地應(yīng)建在非洪澇災(zāi)害區(qū)或則需考慮修建相應(yīng)的防洪措施;在房價(jià)較低地段修建可大幅度降低修建成本等。
3.2 植物的選擇
人工濕地系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡可能增加濕地系統(tǒng)的生物多樣性,以提高濕地系統(tǒng)的處理性能,延長其使用壽命。植物在碎石中為微生物提供場所,在整個(gè)濕地系統(tǒng)中占有重要的地位,因此應(yīng)慎重選擇。
總的來說,選擇植物應(yīng)該滿足:(1)耐污能力和抗寒能力強(qiáng),適宜于本土生長,最好以本鄉(xiāng)土植物為主;(2)根系發(fā)達(dá),莖葉茂密;(3)抗病蟲害能力強(qiáng);(4)有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。而常用的植物有蘆葦、香蒲、大米草、美人蕉、水花生和稗草等,目前最常用的是蘆葦。蘆葦?shù)母递^為發(fā)達(dá),具有巨大比表面積的活性物質(zhì),其生長可深入到地下0.6~0.7m,具有良好的輸氧能力。種植蘆葦時(shí),一般應(yīng)盡量選用當(dāng)?shù)靥J葦進(jìn)行移栽,即將有芽苞的蘆葦根分剪成10cm長左右,將其埋入4cm深的土中并使其端部露出地面。插植的最佳季節(jié)在秋季或早春,插植密度可為1~3株/m2。
3.3 填料的選用
濕地床由三層組成,表層土壤、中層礫石層和下層小豆石層。表層土壤可用當(dāng)?shù)乇韺油粒瑑?yōu)先選用鈣含量為2~2.5kg/100kg的混合土,以利于提高脫磷效果。在鋪設(shè)表層土?xí)r,要將地表土壤與粒徑為5~10mm石灰石摻和,厚度為150~250mm。表層以下采用粒徑在0.5~5mm的礫石或花崗巖鋪設(shè),其鋪設(shè)厚度一般為0.4~0.7m,有時(shí)也采用粒徑在5~10mm或12~25mm石灰石填料。進(jìn)水配水區(qū)和出水集水區(qū)的填料常采用粒徑為60~100mm的礫石,分布于整個(gè)床寬。由于表層土壤在浸水后會有一定的下沉,因此,設(shè)計(jì)的填料表層標(biāo)高應(yīng)高出期望值10%~15%[7]。
3.4 基本技術(shù)參數(shù)的確定
主要是確定污染物負(fù)荷、停留時(shí)間、水深和所需的土地面積等技術(shù)參數(shù),污水的特性、地理位置、氣候條件、人們的生活方式、經(jīng)濟(jì)和科技水平等均影響工藝參數(shù)的選擇。基本技術(shù)參數(shù)見表1[7]。
表1 人工濕地基本技術(shù)參數(shù)
設(shè)計(jì)參數(shù) 單位 FWS SFS
水力停留時(shí)間 d 4~15 4~15
水深 ft 0.3~2.0 1.0~2.5
BOD5 水力負(fù)荷率
lb/acre.d <60 <60
Mgal/acre.d 0.015~0.050 0.015~0.050
面積 Acre/(Mgal/d)67~20 67~20 注:ft×0.3048=m
lb/acre.d×1.1209=kg/hm2·d
Mgal/acre.d×0.9354=m3/m2·d
Acre/(Mgal/d)×0.1069= hm2/(103m3/d)3.4.1 基本幾何參數(shù)的確定
在人工濕地的設(shè)計(jì)中,濕地的長寬比可按下列公式計(jì)算:
為保證廢水以推流方式流經(jīng)濕地,一般要求長度應(yīng)>20m,長寬比L/W不應(yīng)過大,建議控制在3∶1以下,常采用1∶1,對于以土壤為主的系統(tǒng),L/W比應(yīng)小于1∶1[1]。根據(jù)現(xiàn)有人工濕地的設(shè)計(jì)與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),一般單個(gè)碎石床的長度<50m,寬度為25~30m,濕地床的深度一般根據(jù)水生植物自然根系的延伸程度來設(shè)計(jì)的,多數(shù)為0.6~0.7m。
3.4.2 FWS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[7]
由于廢水在人工濕地中流動緩慢,故人工濕地通常可視作一級推流式反應(yīng)器,穩(wěn)態(tài)條件下可用以下反應(yīng)動力學(xué)公式描述:
基于人工濕地的影響因素較為復(fù)雜,各國研究者對濕地床的尺寸提出了不同的計(jì)算方法。Reed建議FWS系統(tǒng)可用下列方程計(jì)算[8]:
Tchobanoglour建議,設(shè)計(jì)水溫為T時(shí),反應(yīng)動力學(xué)速率常數(shù)可由下式確定[8]:
當(dāng)濕地床的底坡或水力坡度不小于1%時(shí),上述方程可調(diào)整為: 對床表面積As,Kaklec和Knight建議用下式計(jì)算:
初步設(shè)計(jì)時(shí),k值可取34m/y,背景BOD5值可由下式計(jì)算:。FWS系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷
隨廢水性質(zhì)和條件變化很大,其范圍在18~110kgBOD5(ha·d)。一般只作為設(shè)計(jì)校核的指標(biāo),它的控制對維持系統(tǒng)好氧狀態(tài)及防止蚊蟲、惡臭等非常重要。
FWS系統(tǒng)的水力負(fù)荷可達(dá)150~500m3/(ha·d)。在確定水力負(fù)荷的同時(shí)應(yīng)考慮氣候、土壤狀況、滲透系數(shù)和植被類型等場地類型,還應(yīng)考慮接納水體的水質(zhì)要求,尤其注意由于蒸發(fā)、蒸騰的失水量對夏季處理的影響及在干旱地區(qū)設(shè)計(jì)濕地的可行性[7]。在特殊情況下,要求濕地設(shè)計(jì)達(dá)到零排放時(shí),濕地中的水主要通過蒸發(fā)、蒸騰、補(bǔ)充地下水或系統(tǒng)內(nèi)回用等途徑完成,這時(shí)水力負(fù)荷及水平衡計(jì)算是設(shè)計(jì)時(shí)需要重點(diǎn)考慮的問題。
3.4.3 SFS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[7]
1.濕地床坡度的確定。
在SFS系統(tǒng)中,水流有兩種流態(tài),層流和紊流。當(dāng)濕地床中所用填料的粒徑不大,污水充滿整個(gè)填料縫隙并處于飽和狀態(tài)時(shí)水流為層流,此時(shí)填料床的坡度可用Darcy公式計(jì)算[8,10]:
對于其中的滲透系數(shù)Ks,到目前為止尚無準(zhǔn)確的測定,如果是以礫石為主的濕地床,歐洲人建議取10-3m/s,而美國的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為Ks不宜大于10-4m/s。
一般認(rèn)為當(dāng)濕地床中的滲流雷諾數(shù)Re大于1~10時(shí),水流變?yōu)槲闪鳎藭r(shí)不宜用Darcy定律來描述了,尤其是當(dāng)采用的填料粒徑較大時(shí),則需要考慮水流的擾動作用了。此時(shí)宜用Ergun公式來描述[8,10],即:
2.濕地床表面積的確定。濕地的表面積As可用下計(jì)算[8]:
式中KT與溫度的關(guān)系為。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道和實(shí)際試驗(yàn),某一特定SFS系統(tǒng)的K20與床
體填料的孔隙率n有關(guān),關(guān)系式為,對典型城市污水取K0=1.839d-1,高濃度有機(jī)工業(yè)廢水
K0=0.198d-1。
英國人Kitkutb推薦用下列公式計(jì)算表面積:
。附-符號說明:
Ac,As—濕地床的橫截面積,表面積,m2; Se,So—進(jìn)水、出水BOD5,mg/L; Q—平均設(shè)計(jì)流量,m3/d; Ks—滲透系數(shù),m3/(m2·d);
K20,KT—溫度20℃,T℃時(shí)的速率常數(shù),d-1;
Ko—某一填料中植物根系充分發(fā)展后的最佳速率常數(shù),d-1; L—濕地床長度,m; W—濕地床寬度,m; D—濕地床深度,m; S—底坡或水力坡度。
由上述各式,即可確定濕地床的基本尺寸。濕地床長度通常定為20~50m,過長易造成濕地床中的死區(qū),且使水位難于調(diào)節(jié),不利于植物的栽培。床橫截面面積與溫度、有機(jī)負(fù)荷無關(guān),只受填料的水力學(xué)特性影響。在借鑒有關(guān)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上人們建議,通過填料橫截面的平均流速Q(mào)/Ac以不超過8.6m/d為宜,以避免對填料根莖結(jié)構(gòu)的破壞。
3.濕地床深度的確定。
濕地床的設(shè)計(jì)深度,一般要根據(jù)所栽種的植物種類及其根系的生長深度來確定,以保證濕地床中的必要的好氧條件。對于蘆葦濕地系統(tǒng),用于處理城市或生活污水,濕地床的深度一般取0.6~0.7m;而用于較高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理時(shí),濕地床的深度一般在0.3~0.4m之間。為保證濕地深度的有效使用,在運(yùn)行的初期應(yīng)適當(dāng)將水位降低以促進(jìn)植物根系向填料床的深度方向生長,濕地床的底坡一般在1%或稍大些,最大可達(dá)8%,具體應(yīng)該根據(jù)填料性質(zhì)及濕地尺寸加以確定,如對以礫石為填料的濕地床,其底坡一般可取2%。表2[7]為深圳白泥坑人工濕地系統(tǒng)各單元的設(shè)計(jì)參數(shù)。
表2 深圳白泥坑人工濕地系統(tǒng)各單元的設(shè)計(jì)參數(shù) 項(xiàng)目 單元 長/ 個(gè)數(shù) m
寬/ m
碎石粒徑/ 碎石層厚/ mm
cm
池底坡度/ %
水力負(fù)荷/(m3/m3·d)
第一級 3 42 11-12.5 10-50 40-100 1,1.5,2.0 95.4
第二級 2 47 18.5 10-30 50-120 2.0,3.0 95.4
第三級 3 30 19
0(停留4天)
第四級 3 54 19 5-10 60-100 0.5,1,1.5 100.7
3.5 進(jìn)出水系統(tǒng)的布置
濕地床進(jìn)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證配水的均勻性,一般采用多孔管或三角堰等。多孔管可設(shè)于床面上或埋于床面以下,埋于床面下的缺點(diǎn)是配水調(diào)節(jié)較為困難。多孔管設(shè)于床面上方時(shí),應(yīng)比床面高出0.5m左右,以防床面淤泥和雜草積累而影響配水。同時(shí)應(yīng)定期清理沉淀物和雜草等,保證系統(tǒng)配水的均勻性。系統(tǒng)的進(jìn)水流量可通過閥或閘板調(diào)節(jié),過多的流量或緊急變化時(shí)應(yīng)有溢流、分流措施。
濕地出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可采用溝排、管排、井排等方式,合理的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮受納水體的特點(diǎn)、濕地系統(tǒng)的布置及場地的原有條件。為有效地控制濕地水位,一般在填料層底部設(shè)穿孔集水管,并設(shè)置旋轉(zhuǎn)彎頭和控制閥門。對嚴(yán)寒地區(qū),進(jìn)、出水管的設(shè)置須考慮防凍措施,并在系統(tǒng)的必要部位設(shè)置控制閥和放空閥。
3.6 濕地的水位控制
通常,濕地進(jìn)水的水位是不變的,為使污水在床體內(nèi)以推流式流動,須對床層的水位加以控制。通常,SFS系統(tǒng)對水位的控制有幾點(diǎn)要求:①在系統(tǒng)接納最大設(shè)計(jì)流量時(shí),濕地進(jìn)水端不出現(xiàn)雍水,以防發(fā)生表面流;②在系統(tǒng)接納最小設(shè)計(jì)流量時(shí),出水端不出現(xiàn)填料床面的淹沒,以防出現(xiàn)表面流;③為了利于植物的生長,床中水面浸沒植物根系的深度應(yīng)盡量均勻,并盡量使水面坡度和底坡基本一致[7]。當(dāng)出水端控制水面時(shí),床堤的底坡選擇對工程造價(jià)和水流流態(tài)有較大影響。因此,濕地床的底坡應(yīng)盡可能地與床體的水面線坡度一致,且濕地床的長度不宜過長,過長易增加植物浸沒深度的不均勻性,同時(shí)水流易形成大片的死區(qū),將增加出水端水位控制的難度。
3.7 防止地下水污染
為防止?jié)竦叵到y(tǒng)因滲漏而造成地下水污染,要求在工程時(shí)盡量保持原土層,并在原土層上設(shè)置防滲層。防滲層的設(shè)置方法有多種,如采用厚度為0.5~1.0mm的高密度聚乙烯樹脂,或油毛氈密封鋪墊等,為防止床體填料尖角對薄膜的損壞,施工時(shí)可在塑料薄膜上預(yù)鋪一層細(xì)砂。存在的問題與研究設(shè)想
在我國,人工濕地污水處理技術(shù)還處于開發(fā)階段,還沒有成熟的設(shè)計(jì)參數(shù),工業(yè)設(shè)計(jì)也還處于試驗(yàn)階段,其中存在的很多問題都有待研究和解決。
4.1 存在的問題
人工濕地污水處理技術(shù)中存在的問題可以概述如下:
(1)人工濕地的基質(zhì)種類比較單一,只有土壤、礫石和沙等幾種,難以處理特殊污染物的水體,而且基質(zhì)中的某些化學(xué)組成還可能抑制水體中某些污染物的去除。
(2)人工濕地植物種類單一,常用的濕地植物主要為蘆葦、菖蒲、香蒲等挺水植物,實(shí)際應(yīng)用中只選用其中的一種或幾種植物,這樣必然影響系統(tǒng)的處理效果。
(3)關(guān)于人工濕地去除污染物機(jī)理的研究雖然取得了很大的進(jìn)展,但總體上看還無法為其工藝設(shè)計(jì)提供有力的理論指導(dǎo),有待進(jìn)一步深入,特別是對水體中主要污染物如N、P 元素及重金屬元素的去除機(jī)理尚不十分清楚。
(4)污水在人工濕地中運(yùn)行情況相當(dāng)復(fù)雜,給人們對其水力學(xué)特征的研究帶來了很大困難,一些工藝參數(shù)只能依據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),因而導(dǎo)致了系統(tǒng)水力學(xué)設(shè)計(jì)不合理,出水效果不理想。
(5)目前關(guān)于人工濕地污染物降解動力學(xué)的研究雖已取得一定進(jìn)展[11,12],但采用的模型都是濕地床的靜態(tài)宏觀模型,沒有考慮傳質(zhì)效率,即沒有考慮污染物從液相遷移到生物膜過程中的阻力,難以反映人工濕地的真實(shí)情況。(6)人工濕地類型單一,對含特殊污染物或污染負(fù)荷比較高的水體難以達(dá)到處理效果。
第四篇:人工濕地污水處理技術(shù)研究進(jìn)展
人工濕地污水處理技術(shù)研究進(jìn)展
[摘要]文章對人工濕地污水處理技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概述,闡述了人工濕地污水處
理技術(shù)主要研究內(nèi)容及進(jìn)展,包括人工濕地對污染物的去除機(jī)理、去除效率研究,影響人工濕地處理效率的因素研究。根據(jù)人工濕地在污水處理中的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀,指出了今后的研究 方向。
[關(guān)鍵詞]人工濕地;污水處理;研究進(jìn)展
[中圖分類號]X52 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]C [文章編號]1002-0624(2011)06-0052-03 濕地是地球上水陸生態(tài)系統(tǒng)中獨(dú)特的、重要的生物生存環(huán)境和最富生物多樣性的自然生態(tài)景觀之一。它在抵御洪水、調(diào)節(jié)徑流、改善氣候、控制污染、美化環(huán)境和維護(hù)區(qū)域生態(tài)平衡等方面具有非常重要的作用,被譽(yù)為“自然之腎”。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述
1953 年,德國Max Planck 研究所的Dr.Kathe Seidel 博士在研究中發(fā)現(xiàn)蘆葦能夠去除污水中大量的有機(jī)和無機(jī)物質(zhì),隨后開發(fā)出Max—Planck Institute Process 系統(tǒng)。1977 年由 Kickuth 提出了“根區(qū)法”(采用栽種蘆葦?shù)乃綕摿鳚竦厥褂袡C(jī)物降解,硝化反硝化去除N,沉淀去除P),標(biāo)志著人工濕地污水處理機(jī)理的初步萌芽。與此同時(shí),美國的國家空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)了“厭氧微生物和蘆葦處理污水”復(fù)合系統(tǒng)。此后,人工濕地處理污水技術(shù)不斷完善,并于20 世紀(jì)80,90 年代在歐洲、美國、加拿大、日本等地得到了廣泛的應(yīng)用。
按照工程設(shè)計(jì)和水體流態(tài)的差異,人工濕地污水處理系統(tǒng)可以分為表面流濕地、水平潛流濕地和垂直流濕地3 種主要類型,各類型在運(yùn)行、控制等方面的諸多特征存在著一定的差異。其中,表面流濕地不需要砂礫等物質(zhì)作填料,造價(jià)較低,但水力負(fù)荷較低,該類型在美國、加拿大、新西蘭、瑞典等國有較多分布。水平潛流濕地的保濕性較好,對有機(jī)物和重金屬等去除效果好,受季節(jié)影響小,目前在歐洲、日本應(yīng)用較多。垂直流濕地綜合了前兩者的特點(diǎn),但其建造要求較高,至今尚未廣泛使用。早期的人工濕地主要用于處理城市生活污水或二級污水處理廠出水,目前已被國內(nèi)外許多學(xué)者或工程技術(shù)人員,經(jīng)過工藝改進(jìn)或者與其他系統(tǒng)進(jìn)行組合后用于農(nóng)業(yè)面源污染、城市或公路徑流等非點(diǎn)源污染的治理[2]。此外,最近發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到利用人工濕地處理特殊工業(yè)廢水方面。將人工濕地用于處理特殊工業(yè)廢水,這是人工濕地未來發(fā)展的一個(gè)新特點(diǎn)和趨向[3]。
我國進(jìn)行濕地處理系統(tǒng)研究較晚,在“七五”期間才開始了人工濕地研究工作,仍處于起步階段。目前人工濕地的研究和應(yīng)用正方興未艾。繼天津市環(huán)保所建成的我國第一個(gè)蘆葦濕地工程之后,1989 年于北京昌平區(qū)、1990 年于深圳白泥坑等地建成了濕地處理系統(tǒng)示范工程,效果良好(BOD去除率90%,COD去除率80.47%,SS去除率93%)[4]。1990 年,國家環(huán)保局華南環(huán)保所與深圳東深供水局建立了人工濕地示范工程,處理規(guī)模為3 100m3/d,其出水達(dá)到了二級處
理水平。1999 年,漳州市天寶造紙廠因地制宜,利用荒廢的低洼地建造小型水葫蘆—水草人工濕地,進(jìn)行廠外廢水治理,處理后出水灌溉香蕉園,實(shí)現(xiàn)了廢水不外排,具有農(nóng)業(yè)生態(tài)特征的廢水治理模式,為我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)造紙企業(yè)廢水治理提供了有益的參考。2002 年,日處理污水50 000 m3 的人工濕地污水處理廠在江蘇泅洪縣竣工,深圳市、沈陽市、上海市也在開展積極的設(shè)計(jì)、規(guī)劃工作。研究內(nèi)容
2.1 人工濕地污染物的去除機(jī)理
人工濕地污染物的去除機(jī)理研究仍處于起步階段,人工濕地污水處理普遍認(rèn)同的機(jī)理是硝化反硝化去除N,沉淀去除P 的概括性描述,進(jìn)一步研究難度很大,因?yàn)樯婕暗缴铩⑽锢怼⒒瘜W(xué)等多個(gè)學(xué)科,而且難以從微觀角度定量化。
去除機(jī)理主要包括微生物、植物、土壤對污染物的去除機(jī)理。人工濕地有機(jī)物降解的基礎(chǔ)機(jī)制是微生物的硝化和反硝化活動,豐富的微生物資源為濕地污水處理系統(tǒng)提供了足夠的分解者。濕地植物對氮的去除主要通過以下途徑:氨的揮發(fā)作用、NH4+的陽離子交換作用、吸收、硝化和反硝化作用等。濕地植物對磷化物的處理除作為營養(yǎng)成分吸收外,還可以通過在苗床基質(zhì)中的吸附、絡(luò)合和沉淀反應(yīng)來去除。濕地土壤對有毒物質(zhì)的“凈化”機(jī)理,主要是通過沉淀作用、吸附與吸收作用、離子交換作用、氧化還原作用和代謝分解作用等途徑實(shí)現(xiàn)的。
2.2 人工濕地處理污水的效率
1)對有機(jī)物的去除效率。綜合國內(nèi)外有關(guān)學(xué)者對人工濕地凈化城市污水的研究數(shù)據(jù),在進(jìn)水濃度較低的情況下,人工濕地對BOD5 的去除率可達(dá)85%~95%,對COD 的去除率可達(dá)80%,處理出水BOD5 的濃度在10 mg/L 左右,SS 小于20mg/L[5]。
2)對氮的去除效率。廢水中的氮以無機(jī)氮和有機(jī)氮兩種形式存在,無機(jī)氮可以被人工濕地中的植物吸收,合成植物蛋白質(zhì),植物的收割對濕地系統(tǒng)除氮有直接貢獻(xiàn),但這一部分氮僅占總氮量的8%~16%。微生物的硝化和反硝化作用在氮的去除中起著重要作用。目前人工濕地系統(tǒng)TN 去除率不高的主要原因是硝化-反硝化途徑不暢通,提高氮的去除率最重要的是提高濕地系統(tǒng)中的硝化作用強(qiáng)度。還有研究發(fā)現(xiàn),人為提高濕地中BOD與NO3-N 之比(如添加秸稈或甲醇),氮的去除率會大幅度提高,能從30%左右上升至80%~90%,原因是BOD∶NO3-N 的比值太低時(shí)不利于反硝化作用的進(jìn)行,當(dāng)比值上升到2.3 時(shí),反硝化率達(dá)到最大值。
3)對磷的去除效率。在人工濕地中磷主要是通過基質(zhì)的吸附、絡(luò)合及與Ca,Al,F(xiàn)e 和土壤顆粒的沉淀反應(yīng)及泥炭累積,植物的吸收,微生物去除等作用而去除。據(jù)資料顯示,人工濕地對各種類型污水中的TP 的去除率為47.0%~97.2%[6]。
2.3 影響人工濕地處理效率的因素
1)人工濕地的類型。人工濕地的類型不同對不同污染物的去除效率也有差異。水平潛流濕地對BOD,COD 等有機(jī)物和重金屬的去除效果較好,垂直流濕地對氮、磷的去除效果較好,表面流型濕地的處理效果一般。但如果將表面流型與潛流型、表面流型與垂直流型結(jié)合起來的復(fù)合濕地,去污效率會進(jìn)一步提高[7]。
2)濕地植物種類。一般來說,植物的生物量較大、根系比較發(fā)達(dá)、根系的輸氧能力比較強(qiáng)的話,其凈化能力就比較強(qiáng)[7]。其次,不同的植物對污染物的去除速率也不相同,日本學(xué)者對不同的植物去除氮和磷的速率進(jìn)行了研究。
3)基質(zhì)類型。一般來說,含有機(jī)質(zhì)豐富的基質(zhì)有助于吸附各種污染物;土壤基質(zhì)的去污能力不如礫石基質(zhì)[3];含CaCO3較多的石灰石基質(zhì)可以有效地去除磷,沸石-石灰石組合的基質(zhì)可以有效地去除TN,TP [6];煤渣-草炭基質(zhì)對磷具有較強(qiáng)的吸附能力,在不種植濕地植物的情況下對TP 的去除率可達(dá)到77.6%~85.0%,可以作為垂直流人工濕地系統(tǒng)的特殊基質(zhì);花崗巖-粘性土壤基質(zhì)能高效地去除污水中的磷,對TP 的去除能力可達(dá)90%[5]。
4)濕地中微生物種類和數(shù)量。廢水中各類污染物的去除與濕地系統(tǒng)中生長的微生物種類和數(shù)量有關(guān),相關(guān)系數(shù)的大小可以反映某一類微生物對某一類污染物的去除能力。不同微生物與BOD和COD 的去除率之間均有明顯的相關(guān)性,說明人工濕地微生物系統(tǒng)對BOD 和COD 去除率的貢獻(xiàn);廢水中NH4-N 的去除與硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌都有明顯的相關(guān)性,說明硝化和反硝化作用是人工濕地系統(tǒng)去除氮的主要方式;廢水中磷的去除與濕地中的各類微生物均不具有明顯的相關(guān)性,這說明微生物不是人工濕地系統(tǒng)中去除的磷主要因素;廢水中總大腸桿菌的去除與放線菌和原生動物的數(shù)量有明顯的相關(guān)性,這說明人工濕地系統(tǒng)中的放線菌和原生動物是去除大腸桿菌的主要作用者[6]。
5)環(huán)境因子的影響與管理措施。溫度、水力停留時(shí)間、水力負(fù)荷、濕地的運(yùn)行管理等均會對人工濕地的去污效果產(chǎn)生影響。水溫在20~25 ℃時(shí)生物去污的效果最好,低于10 ℃時(shí),處理效果會明顯下降。因此,夏天的處理效果會好于冬天[9]。有研究表明,細(xì)菌的反硝化作用受溫度影響,在10~30℃范圍內(nèi),高溫有利于反硝化。但溫度高于30 ℃,則會對硝化反硝化過程產(chǎn)生抑制作用[7]。也有研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)濕地運(yùn)作一段時(shí)間(如3 年)后,去污效果基本不再受環(huán)境因子(如溫度、污水流量等)影響。人工濕地污水處理技術(shù)研究展望
1)進(jìn)一步加強(qiáng)人工濕地處理污水機(jī)理的研究。人工濕地處理污水的機(jī)理非常復(fù)雜,設(shè)計(jì)的范圍也很廣。目前,雖然有些機(jī)理研究已經(jīng)得到初步的認(rèn)可,但仍然存在很多問題需要進(jìn)一步研究,如污水中的有機(jī)污染物、無機(jī)污染物、金屬污染物的去除過程與機(jī)理;根際微生態(tài)系統(tǒng)的綜合作用;有機(jī)物、無機(jī)化合物和金屬離子在濕地系統(tǒng)內(nèi)的相互作用及其對植物、微生物和土壤的影響等[9]。
2)人工濕地處理農(nóng)村污水示范研究。人工濕地在解決我國農(nóng)業(yè)面源污染和農(nóng)村生活污水方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢,應(yīng)加大人工濕地處理農(nóng)村污水示范研究,探討適合我國國情的農(nóng)村污水處理方式,并通過集成示范,查找技術(shù)中存在的問題,為進(jìn)一步大范圍推廣打下良好的基礎(chǔ),3)濕地系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)用研究。①加強(qiáng)濕地植物的篩選工作,選擇一些耐污能力強(qiáng),去污效果好的濕地植物,同時(shí)加強(qiáng)多種植物的合理搭配的研究。
②重點(diǎn)研究在提高人工濕地氧化硝化能力的同時(shí)如何提高其反硝化能力,解決硝態(tài)氮的高效去除問題。③填料的類型直接影響濕地系統(tǒng)的凈化能力,尤其是對磷的去除。加強(qiáng)填料的篩選
和如何防止填料堵塞,是今后應(yīng)該優(yōu)先考慮的工作。結(jié)語
人工濕地系統(tǒng)是一個(gè)完整的人造生態(tài)系統(tǒng),它形成了良好的生態(tài)循環(huán),不僅具有較好的污水凈化效果,而且具有較好的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。目前發(fā)達(dá)國家已用人工濕地處理各種類型的廢水,發(fā)展中國家發(fā)展也應(yīng)大力發(fā)展人工濕地技術(shù),在我國該項(xiàng)技術(shù)將會得到越來越廣的應(yīng)用。
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第五篇:人工濕地生活污水處理技術(shù)
人工濕地生活污水處理技術(shù)
(一)基本概念
人工濕地實(shí)質(zhì)是一個(gè)綜合生態(tài)系統(tǒng),主要應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)共生物種的能量和物質(zhì)循環(huán)的再生作用,在促進(jìn)廢水中污染物良性循環(huán)的前提下,充分發(fā)揮資源生產(chǎn)潛力,獲得污水處理與資源化的最佳效益,防止污水對環(huán)境造成二次污染。
(二)技術(shù)原理
人工濕地污水處理技術(shù)的原理是通過人工建造和控制來運(yùn)行與沼澤地類似的地面,將污水有控制地投配到濕地上,使污水在濕地土壤縫隙和表面沿一定方向流動的過程中,利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用,對污水進(jìn)行處理的一種技術(shù)。其生態(tài)系統(tǒng)的作用機(jī)理包括吸附、滯留、過濾、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、氧化還原、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類動物的其他作用等。
(三)系統(tǒng)分類
人工濕地處理系統(tǒng)可以分為以下幾種類型:自由水面人工濕地處理系統(tǒng)、潛流型人工濕地處理系統(tǒng)、垂直水流型人工濕地處理系統(tǒng)等。
系統(tǒng)去除的污染物范圍廣泛,包括N、P、SS、有機(jī)物、病原體等。在進(jìn)水濃度較低的條件下,人工濕地對BOD5的去除率可達(dá)85%~95%,COD去除率可達(dá)80%以上,出水中BOD5的濃度在10mg/L,SS小于20mg/L。廢水中大部分有機(jī)物作為異樣微生物的養(yǎng)分,最終被轉(zhuǎn)化為微生物有機(jī)體、CO2和H2O。
(四)技術(shù)特點(diǎn)
人工濕地處理系統(tǒng)同時(shí)具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),非常適合中、小型村莊生活污水的集中處理。
(五)適用范圍
1.人工濕地污水處理技術(shù)易受氣候條件影響,南北差異較大,北方大部分地區(qū)冬季溫度較低,難以維持生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)行或保證污水處理效果。因此在選用該技術(shù)時(shí),要選取合適的植物,并且要充分考慮項(xiàng)目地植物過冬問題。
2.該處理技術(shù)適用于農(nóng)村集中式和分散式污水處理,根據(jù)各地土地充裕情況、居住方式和經(jīng)濟(jì)狀況而定。對于居住較為分散、土地寬裕的村莊,可選用分散式處理方式,以戶為單位,充分利用農(nóng)村零星空地,建設(shè)小規(guī)模濕地處理系統(tǒng),可同時(shí)滿足凈化污水和美化環(huán)境的效果。集中式處理系統(tǒng),更適宜于居住集中、土地有限的農(nóng)村,尤其是撤村并鎮(zhèn)和新建的農(nóng)村社區(qū),各戶將污水通過管網(wǎng)或溝渠排入處理系統(tǒng)集中處理。
3.該技術(shù)對于項(xiàng)目地地形條件的要求較為寬松,設(shè)計(jì)時(shí)可因地制宜。
(六)注意事項(xiàng)
采用人工濕地處理技術(shù),主要注意以下幾點(diǎn):
1.人工濕地處理技術(shù)必須做好防滲系統(tǒng),對于農(nóng)村地區(qū)濕地防滲可采用土工膜或三灰土夯實(shí)等簡易實(shí)用的方法。
2.人工濕地植物的選取。濕地植物是濕地處理系統(tǒng)最明顯的生物特征,它是人工濕地的主要組成部分,在污水處理過程中起著重要作用。濕地植物選取時(shí)應(yīng)因地制宜,綜合考慮植物的以下特征:耐水、根系發(fā)達(dá)、多年生、耐寒、吸收氮、磷量大、兼顧觀賞性和經(jīng)濟(jì)性、要盡量選擇當(dāng)?shù)氐耐林N。目前,常用的有蘆葦、香蒲、菖蒲、美人蕉、風(fēng)車草、彩虹鳥、水竹、水蔥、大米草、鳶尾、蕨草、燈芯草等。
3.人工濕地植物栽種初期的管理主要保證其成活率。濕地植物栽種最好在春季,植物容易成活。如果不是在春季栽種而在冬季,應(yīng)做好防凍措施,在夏季應(yīng)做好遮陽防曬。總之,要根據(jù)實(shí)際情況采取措施以確保栽種植物的成活率。
4.植物栽種初期為了使植物的根扎得比較深,需要通過控制濕地的水位,促使植物根莖向下生長。
5.做好日常護(hù)理防止其他雜草滋生并及時(shí)清除枯枝落葉,防止腐爛污染。
6.對不耐寒的植物在冬季來臨之前要做好防凍措施或及時(shí)收割。