摘要：当前，我国已经全面进入工业化时代，人们生活和工作方式发展巨大转变，虽然在经济发展领域取得了突飞猛进的巨大成就，但同时对自然生态环境也产生了巨大的影响和破坏。对于水利工程的建设而言，也存在破坏自然环境的因素，主要表现在破坏了当地的地址结构，同时也破坏了水系周围原有的动植物生态系统。因此，为了实现水利设施的长期可持续发展，相关设计施工单位必须把生态保护理念纳入水利建设发展规划之中，实现人和自然的和谐共处，保证社会经济的高质量发展。
关键词：生态理念；水利工程设计；应用
引言
伴随着人们对生态环境的保护意识逐渐增强，产生了生态理念，生态理念在人们的社会发展建设中起到了至关重要的作用，对于水利工程来说生态理念的应用使得水利工程的规划与设计变得更加科学合理，有效地避免了原本水利工程规划设计中存在的问题。我国的水利工程在规划设计当中都存在着许多问题，一些不合理的决策造成了水资源的浪费、污染，对人们的生存环境造成了严重的破坏，威胁到人们的生命财产安全。因此想要更好发展建设我国的水利工程就需要将生态理念科学合理的应用进去，这对我国的生态环境保护建设具有十分重要的意义。
1项目概况
本项目为博斯腾湖西岸生态环境保护截污工程（二期），建设规模：修建截污输水渠道长11.，流量1.00～1.25m³/s；配套建筑物16座；砂砾石道路11.65km。博斯腾湖西岸生态环境保护截污工程（二期）截污后汇集到本输水渠道的流量由两部分构成，一是农业排水，二是一期截污工程中剩余水量。
2工艺选择
根据项目区水质及芦苇特点，同时参考国内外已建并成功运营的低污染浓度水处理工程，结合项目区的现有条件和低浓度污染尾水工艺选择原则，本工程选择生物修复技术-人工表流芦苇湿地处理系统。
处理的人工湿地，以净化污水之生化需氧量（BOD）、悬浮固体（SS）浓度为主，其次为去除氨氮（NK3-N），而且栽种水生植物，具有促进生态功能与景观之用，成为素有最美丽的污水处理厂之称。
表面流湿地系统是向湿地表面布水，维持一定厚度的水层，水流呈推流式前进，低污染水以较慢的速度在湿地的土壤表层流过，地块纵向有坡度，底部不封闭，原貌不动，低污染水在流动过程中与土壤、化学、物理-化学及生物反应得到净化。表面流人工湿地处理系统对水质预处理程度要求低，并可以省去耗资巨大的污泥处理工序。湿地与低污染水接触的广阔面积和较长的停留时间使其对悬浮物和有机物的去除效果好。表面流人工湿地对低污染水中的N、P及有机物均具有良好的去除效果。低污染水中的可溶性有机物通过植物根系生物膜吸附、吸收及生物降解过程而被分解除去，不溶性有机物则主要是通过湿地的沉淀和过滤作用而被截留在湿地表层，在适宜的条件下被微生物分解或吸收利用；氮主要是通过微生物的硝化和反硝化作用去除的，特别是当低污染水中NO3-N含量比较高时。湿地植物的根区效应，为硝化反应创造了条件，在湿地植物根系周围形成了许多好氧、缺氧和厌氧小区，相当于许多串联的好氧/兼氧/厌氧单元（A/A/O），植物根系为硝化细菌栖息提供丰富的表面，低污染水经过植物根系区，进入微氧环境，在这里发生硝化作用。当低污染水流经根系区而渗入纯土层，就会发生反硝化作用，最终以N2或N2O的形式从污水中去除；磷元素则主要通过微生物的积累、植物吸收和土壤层的物理化学等几方面的协同作用被去除。
综合所上述，表面流人工湿地系统具有投资少，操作简单，运行费用低，其处理系统出水水质可以达到标准要求，并且可以就地取材，施工难度小，基建投资低。把人工育苇生态保护示范工程，形成了以苇养苇，以苇护水的新格局。根据设计进出水水质的要求，同时参考国内外已建并成功运营的低污染水净化与湿地生态修复工程案例，结合现有条件和低污染水净化工艺选择原则，本工程选择表流式多级串联表流式芦苇湿地处理系统为本工程的处理工艺。人工芦苇湿地在改善环境的同时提高芦苇质量和产量，实现环境效益与经济效益的统一。另外，人工表流芦苇湿地处理系统具有大面积的自由水面，最接近天然湿地形态，可以营造宜人工景观效果，因此人工表流苇田湿地是本工程的最佳处理工艺。
3工艺流程简述
源水首先经过格栅去除尺寸较大的杂物使得SS满足湿地进水要求。经预处理后SS可下降15%，COD可降低5%，在满足湿地进水要求的同时也为后续处理降低负担。然后经泵站提升后进入5级串联芦苇表流湿地，芦苇湿地在去除水中氮、磷的同时也进一步降低BOD、COD。如下图1所示。
图1 工艺流程图
4处理效果
芦苇湿地污水处理系统作为一项高效、便利、廉价的污水处理技术，在国外已广泛用于处理城市生活污水和工业废水，近年来，在西欧和美国，湿地处理系统越来越受到重视。
湿地处理系统运行效果表面，该系统处理污水综合效果可达到常规二级处理法的标准，在某些污染物处理指标上甚至超过二级处理法。与常规二级处理法相比，该系统还具有以下优点：
——基建费用是常规二级处理法的1/2-1/3；
——运转费用是常规二级处理法的1/3-1/5；
——能耗是常规二级处理法的1/3；
——在处理污水的同时实现生态环境恢复。
该湿地示范工程设计出水水质一般情况下BOD5去除率为90%，SS去除率为90%，COD去除率为80%，TN去除率为50%，TP去除率为50%，出水水质达到和超过了常规二级处理标准。当冬季气温降低，而一月份污水浓度最大时，最差出水水质BOD5去除率为85%，SS去除率为85%，COD去除率为70%，污水水质仍能达到二级处理出水水质，并在脱氧和脱磷方面优于二级标准。
项目建成后，湿地的运行管理以芦苇湿地的引水灌溉为主，并配以主要水利工程设施，可以实现湿地灌水的统一管理、集中调度，以较少的人力物力投入达到芦苇湿地全面恢复的效果。通过制定湿地内生态环境保护措施，加强项目的组织管理，减少人为活动对生态环境的影响，为湿地内生态环境的改善恢复提供有利保障。工程区目前主要污染源为农田排水，污水中有机物（COD、BOD）等含量较高，为可生化性废水，而芦苇湿地对高浓度有机物耐受性很好，可生物降解利用有机物，芦苇湿地对污水进行有效处理。
结语
为了能够保证水利工程能够进行正常的运作，相关设计人员就要对生态理念进行了解和掌握，并且在后期的设计过程中还能够对生态理念进行有效的应用，这样不仅能够让水利工程的设计水平得到有效地提高，而且对生态环境也能够进行很好的保护，让可持续发展理念在设计过程中得到贯彻，从而水利工程能够对水资源进行合理的利用，为人们的日常生活提供所需的水资源，促进社会得到更好的发展。
参考文献
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论文作者:朱飞宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/20
标签：湿地论文; 芦苇论文; 水利工程论文; 理念论文; 生态论文; 有机物论文; 污水论文; 《基层建设》2019年第23期论文;