摘要:为了减少污水厂尾水直接排放后对地表自然水体造成一定的污染负荷和生态毒害,选择了生态塘-人工湿地-生态集水河道的复合系统对污水厂尾水中污染物的去除。结果表明该复合系统稳定性高,抗负荷能力强,脱氮除磷效果好,保证了最终出水的水质,具有良好的处理效果和景观效益。生态塘-人工湿地-生态集水河道复合系统可选择作为污水厂尾水处理有效治理的工艺之一。
关键词:污水厂尾水;生态塘;人工湿地;生态集水河道
随着城市建设和工业的发展,生活污水和工业废水产生量也在不断地增加。污水处理厂出水即使符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,其尾水直接排放后仍然会对自然水体造成一定的污染负荷和生态毒害[1],且水资源作为我国的一种紧缺资源,城市污水经处理净化后,可以回用于农业、工业、市政用水、景观娱乐,补充地表水和进行地下水回灌,以及工业用水的循序使用、循环回用等多个领域[2]。目前对污水厂出水常采用生物/化学法的三级处理工艺,虽可去除部分氮和磷,但存在投资和运行费用高、净化效果不太理想的问题[3]。而作为典型的生态处理技术,生态塘、人工湿地、生态集水河道等广泛应用于污染水体的水质净化与恢复、面源污染控制、雨水处理与利用、污水处理等领域,具有投资及维护费用低、出水水质好、二次污染小等优点,是削减二级出水中氮磷污染物的有效工艺之一[4]。
1概况
1.1工艺流程
采用生态塘-人工湿地-生态塘复合系统,该系统由不同类型稳定塘(碱性曝气塘、好氧塘、鱼类稳定塘)、人工湿地综合净化系统单元(表流、潜流)和生态集水河道(控藻趋草水体生态修复技术)组成,通过合理设计可将有机质、悬浮物、营养盐、金属离子和其它物质达到深度处理。
1.2进水水质
进水水质的主要水质指标(COD、BOD5、NH3-N、TP)为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准的A标准;主要重金属指标参照国家标准《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)之水污染物特别排放限值。
2主要设计
2.1生态塘
稳定塘的塘体用料应就地取材,当水力条件不利时,宜在塘内设置导流墙。
稳定塘的堤岸应采取防护措施,塘堤内侧应在适当位置(进出水口处)设置阶梯平台。塘底应平整并略具坡度,倾向出口。当塘底原土渗透系数K值大于0.2m/d时,应采取防渗措施。塘体进出水口宜采用扩散式或多点进水方式,出水口应设置挡板,潜孔出流。进水口至出水口的水流方向应避开当地常年主导风向,宜与主导风向垂直。
2.2植物配置
人工湿地中植物系统主要通过改变金属离子存在的相,将有毒重金属离子存在相转化为无毒无污染型的相,从而达到去除重金属的目的。植物根系表面吸附和生物物质沉积和迁移,也是湿地植物对重金属离子的主要作用。BragatoC研究表明,植物在人工湿地中的作用是非常重要的,一方面水生植物能吸附、富集一些重金属离子,其富集重金属的能力为沉水植物>浮叶植物>挺水植物,而且重金属在植物的不同部位,其浓缩倍数是不同的:根>茎>叶。
2.3填料选择
填料又称为人工基质,一般可选土壤、细砂、粗砂、砾石灰渣及石灰石、沸石等的一种或几种组成。不同的填料对不同污染物质的处理能力是不同的,并且某些填料的组合要优于单一填料的处理能力。因此根据废水中的污染物的种类、特征可以选取不同的填料或采取几种填料的组合。
2.4布水与集水口设计
湿地进水系统的设计应尽量保证配水的均匀性,一般采用多孔管或三角堰等。多孔管可设于填料上或埋于填料以下,埋于填料下的缺点是配水调节较为困难。多孔管设于填料上时,应高于填料0.3m以上,以防止填料淤泥和杂草积累而影响配水。同时应定期清理沉淀物和杂草,保证系统配水的均匀性。系统的进水流量可通过阀门或者闸板调节,流量过大或紧急变化时应有溢流、分流措施。
2.5湿地防渗层设计
为防止湿地系统对地下水和周围土壤的污染,一般湿地系统要考虑防渗措施,其基本要求是在工程施工时尽量保持原土层,并在原土层上采取防渗措施。防渗层的设置方法有多种,是否采取以及采取何种方式要根据湿地类型、处理水质以及湿地区域的土质情况而定。
防渗层必须坚固、密实、光滑以防止植物根部的附着和穿透。如果现场的土壤中含有较多棱角的石块,在人工防渗层下面需铺一层沙或土工布,以防止内衬被刺穿;在砾石填料的湿地中,防渗层也应铺一层土壤或细沙,以防止填料棱角划破衬垫。如果用湿地处理工业废水,应该在使用前进行废水对黏土或人工防渗层影响的测评,因为一些黏土或合成防渗层材料存在与废水中的污染物发生反应的可能。
3结论
湿地处理复合系统作为一种自然生物处理方法,利用闲置地,具有投资少、运行管理简单、费用低、处理后出水水质稳定的特点;从长远考虑具有改进生态结构,促进物质能量的循环的优点。另外,污水直接资源化可利用水生植物种植,能获得一定的经济效益[5]。
传统的渗滤湿地、水平潜流人工湿地和垂直流湿地都存在自身的优缺点,而且也都有一定的应用范围。但是,如今在不断的研究和应用中发现复合系统的应用范围在被不断的拓宽,特别是在中国,人工湿地复核系统成为一种可以跟传统污水处理技术相媲美的一种污水处理技术,近几年在全国范围内得到大力的推广和应用。
参考文献
[1]张自杰,林荣忱,金儒霖.排水工程[M].北京:中国建筑工业出版社,l996.
[2]刘汝鹏,曲莹,于水利.生态稳定塘系统在城市污水处理中的应用[J].水处理技术,2006,32(11):68.
[3]张瑞兴.生态塘处理中小城市污水的现状及前景[J].甘肃科技,2006,7(22):94.
[4]山长城.认识生态塘系统[J].林区教学,2009(6):3.
[5]吕宪国.湿地生态系统保护与管理.北京:化学工业出版社,2004.
论文作者:谭小艳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签:湿地论文; 填料论文; 生态论文; 系统论文; 污水论文; 污染物论文; 水质论文; 《基层建设》2019年第1期论文;