人工濕地深度處理污水處理廠尾水工程實例

人工濕地深度處理污水處理廠尾水工程實例

近幾十年來，隨著太湖經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水資源不足，環(huán)境污染日益突出，水質(zhì)惡化。而開展城市污水處理廠尾水資源化利用,是立足本地水資源條件、解決城市缺水問題行之有效的措施,將城市污水廠尾水深度的處理回用,具有開源節(jié)流與環(huán)境保護(hù)的綜合效益。目前,利用人工濕地深度處理尾水的研究較少,相應(yīng)的工程設(shè)計也鮮有報道[2~9]。筆者對以人工濕地深度處理常州市某度假區(qū)污水處理廠尾水項目,進(jìn)行了工藝設(shè)計。該設(shè)計已經(jīng)通過論證,進(jìn)入了實施階段。1設(shè)計進(jìn)出參數(shù)根據(jù)常州市某度假區(qū)污水處理廠的總體規(guī)劃和排水的水質(zhì)水量情況,從滿足景觀用水的標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18921—2002)和要求出發(fā),設(shè)計出水參數(shù)。首期污水處理廠尾水水量為5000m3/d,人工濕地處理系統(tǒng)進(jìn)出水水質(zhì)設(shè)計指標(biāo)如表1所示。2選擇和輸入流程確定方案和流程2.1復(fù)合垂直流人工濕地深度處理工藝根據(jù)對度假區(qū)污水處理廠尾水的水質(zhì)分析及中試情況,并結(jié)合度假區(qū)的總體規(guī)劃,預(yù)測和模擬分析了未來其人工濕地進(jìn)水水質(zhì)。在借鑒國內(nèi)同類大型人工濕地凈化工程(太滆運(yùn)河入湖口凈化工程)成功設(shè)計理念的基礎(chǔ)上,設(shè)計了復(fù)合垂直流人工濕地深度處理工藝,處理流程見圖1。度假區(qū)污水處理廠外排水(二沉池出水)自流進(jìn)入復(fù)合垂直流人工濕地處理系統(tǒng),本系統(tǒng)由下行流池和上行流池串連而成,兩池中間有隔墻,底部連通,出水接人工景觀湖。水流方式為先垂直向下,通過連通層后再垂直向上,污染物質(zhì)在流經(jīng)不同的活性層時逐級得到降解。進(jìn)水方式為間歇式,水力負(fù)荷2m3/(m2·d),分8次進(jìn)入,間歇時間為2h。填料層由砂層和礫石層組成。表層為砂層,中間層是粒徑為5~10mm的礫石層,底層連通層選用粒徑為25~40mm的礫石。下行流池表面鋪設(shè)進(jìn)水布水管,上行流池表面鋪設(shè)出水收集管;下行流池中種植美人蕉、苔草,上行流池中種植蘆葦、水菖蒲。2.2生物處理技術(shù)(1)復(fù)合垂直流人工濕地系統(tǒng)獨特的結(jié)構(gòu)和水流方式為微生物提供了良好的生存環(huán)境,污染物質(zhì)在系統(tǒng)中流經(jīng)不同的活性層時逐級得到降解,由于不同的活性層根據(jù)其所接觸到污染物質(zhì)的不同,而逐步形成了與之相適應(yīng)的專屬種群,所以降解效率比較高。(2)上行流池和下行流池中種植的植物均為大型挺水性植物,它們可通過中空的莖桿向下傳送氧氣,增加水中的溶解氧含量,提高了濕地系統(tǒng)的硝化和反硝化能力。此舉措不但能有效降低污染負(fù)荷,而且可使尾水處理系統(tǒng)成為一個花園式建筑,集效用與美觀為一體。(3)污水在復(fù)合垂直流人工濕地系統(tǒng)中流動完全不需要動力,依靠兩池中的水位差,推動水流前進(jìn)。與一般垂直流濕地相比,此種結(jié)構(gòu)具有更長的水力停留時間和復(fù)氧能力。3主要結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1“地位”及結(jié)構(gòu)上行流池及下行流池均為鋼砼結(jié)構(gòu),單池有效面積2500m2,合計5000m2。下行流池池深H下為:式中:h1——保護(hù)高度,內(nèi)設(shè)布水系統(tǒng),20cm;h2——砂層,25cm;h3——5~10mm粒徑的礫石層,15cm;h4——15~60mm粒徑的礫石層,30cm。池體結(jié)構(gòu)見圖2。上行流池池深H上為:式中:h1——保護(hù)高度,內(nèi)設(shè)集水系統(tǒng),20cm;h2——砂層,15cm;h3——5~10mm粒徑的礫石層,15cm;h4——15~60mm粒徑的礫石層,30cm。池體結(jié)構(gòu)見圖3。3.2噴嘴dn管布水系統(tǒng)敷設(shè)在下行流池表面,采用多干管排列的方式實現(xiàn)下行流池的均勻配水,如圖4所示。考慮管材的經(jīng)濟(jì)性和購買方便,干管采用DN200,噴嘴采取DN15口徑,數(shù)量為549個,干管流速為1.5m/s,孔口流速為2m/s。排水系統(tǒng)敷設(shè)在上行流池表面,采用與布水系統(tǒng)相同的多干管排列的方式實現(xiàn)集水,干管采用DN200,支管采用DN100。4水加劑用量分配(1)廢水處理站工程總投資155.2萬元,具體分配見表2。(2)噸水造價為310元。(3)處理成本。本系統(tǒng)運(yùn)行無能耗物耗,除需配置管理人員,定期清除雜草和枯枝落葉外,基本可實現(xiàn)零成本運(yùn)行。5改善地表環(huán)境(1)復(fù)合垂直流人工濕地處理系統(tǒng)正常運(yùn)行后,至少可減少COD排放量73t/a、氨氮排放量18.25t/a、TP排放量2.74t/a。處理后排水達(dá)到《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》(GB/T18921—2002)標(biāo)準(zhǔn),可作為人工景觀湖的補(bǔ)充水,也可作為度假區(qū)的綠化用水或附近農(nóng)田的灌溉水。通過該項目的實施,可大大降低原受納水體的污染負(fù)荷,有效改善地表水環(huán)境。(2)本處理系統(tǒng)無能耗物耗設(shè)備,安裝工程主要為布水及