人工湿地+生态塘处理农村生活污水工程实例.pdf

人工湿地 生态塘处理农村生活污水工程实例 王桂芳 1 王大义 2 章志元 3 1. 杭州天川环保科技有限公司， 杭州 310005;2. 海宁市环保局， 浙江 海宁 314400; 3. 浙江博世华环保科技有限公司， 杭州 310013 摘要 “ 人工湿地 生态塘” 系统是一种投资少、 建设运营成本低、 工艺简单的新生态处理系统。采用人工湿地 生态 塘工艺处理农村生活污水， 监测数据表明该工艺成熟可靠， 去除 N、 P 能力强， 出水各污染指标均能达排放要求， 证明 该工艺是一种适合农村污水处理的新型工艺， 适合在农村推广应用。 关键词 人工湿地; 生态塘; 农村污水 ENGINEERING DESIGN OF TREATING RURAL DOMESTIC SEWAGE WITH CONSTRUCTED WETLAND AND ECOLOGICAL POND Wang Guifang1Wang Dayi2Zhang Zhiyuan3 1. Hangzhou Tianchuan Environmental Protection Technology Co， . Ltd，Hangzhou 310005，China; 2. Haining Municipal Environmental Protection Bureau，Haining 314400，China; 3. Zhejiang Bestwa Environmental Protection Technology Co， . Ltd，Hangzhou 310013，China AbstractArtificial wetland and ecological pond system is a simple and new ecological processing system which needs less investment and low construction cost. The artificial wetland and ecological pond process is used to treat rural domestic sewage. The monitored data indicate that the process is reliable，mature and has a strong ability to remove N and P. All the inds of the effluent can meet the emission requirements，which shows that the process is suitable for treating rural sewage. It can be promoted and applied in countryside. Keywordsartificial wetland;ecological pond;rural sewage 0引言 浙江某农村共有新老住宅区 169 户， 人口 590 人， 日排水量为88. 7 t。 根据镇政府和镇自来水厂数 据， 老住宅区 35 月自 来水 用 水量分 别为1 160， 1 163， 1 204 t， 平均日排水量为38. 3 t。 新住宅区按平 均每 户 3. 5 口 人计， 按排 水 定额 人 均 日 排 水 量 为 150 L， 则新住宅区日排水量为50. 4 t。 村内采用雨污 分流， 雨水经管网收集后直接排放到内河， 污水经收 集首先进入化粪池， 然后进入人工湿地 生态塘污水 处理系统。 1设计水质、 水量 本工程设计水量为100 m3/d， 24 h运行。出水水 质执行 GB8976 － 1996污水综合排放标准 一级标 准。出水水质如表 1 所示。 表 1设计进出水水质 mg/L pH 除外 项目ρ COD ρ BOD5ρ SSpH ρ NH3-N ρ P 进水浓度3001502006 ～ 9352. 5 排放标准10020706 ～ 9150. 5 2废水处理工艺 2. 1工艺流程 在设计时， 考虑到该村已有低洼地带和闲置沟 渠， 并尽量采用无动力或微动力的工艺， 以最大程度 地实现经济、 环境和社会效益， 设计工艺流程见图 1。 格栅井 → 调节池 → 预处理系统 → 人工湿地 → 生态塘 →出水 图 1废水处理工艺流程 2. 2处理工艺流程单元说明 2. 2. 1格栅 经化粪池处理后的居民生活污水经管道接入污 水收集管网， 然后重力流进入污水处理系统， 污水通 6 环境工程 2010 年 8 月第 28 卷第 4 期 过管道导入格栅池。格栅可去除大的悬浮物和漂浮 物。尺 寸 为 0. 5 m 0. 5 m 1. 6 m，有 效 容 积 为0. 3 m3。 2. 2. 2调节池 污水在调节池内均质均量， 然后由泵送至预处理 系统。池内装有潜污泵 2 台， 功率1. 5 kW。 尺寸为 5 m 3. 5 m 3 m， 有效容积45 m3。 2. 2. 3预处理系统 此工艺单元是遵循“因地制宜、 因势利导、 化害 为利、 生态解决” 的生态原则， 通过高效复合微生物 菌团为主的微生物生态系统， 集吸附、 生物絮凝、 生物 降解功能于一体， 包括物理、 化学和生物化学在内的 综合反应过程。通过一系列综合反应， 可将碳水化合 物降解为脂肪酸， 固体物质降解为溶解性物质， 将大 分子有机物分解成小分子有机物， 便于好氧反应和植 物吸收; 通过重力作用， 使水中的 SS 得到沉淀。由于 所用能耗是生物能和重力能， 因此非常节能。该系统 尺寸为5 m 5. 5 m 3. 8 m， 有效容积为90 m3。 2. 2. 4人工湿地 人工湿地外观为景观绿地， 整体形成水、 微生物、 植物、 动物共生的生态系统。湿地中主要种植女贞、 鸢尾、 麦冬、 高羊茅等植物。同时适当种植灌木， 形成 园林景观效果， 增强高低错落的空间层次感， 使园林 景观与生态景观充分结合。 该人工湿地处理单元与传统的不同， 采用垂直向 上流， 打破了传统人工湿地中布水系统与基质填料各 自独立分开的局限; 将布水系统即布水管直接伸入人 工湿地基质填料床的底部， 采用穿孔布水管多点布 水。与传统的表面流和潜流相比， 其分布均匀， 不存 在死区和短区， 大幅提高了人工湿地的利用效率。因 此相对传统人工湿地， 此人工湿地处理单元占地面积 小， 吨水占地仅为 2 ～ 6 m2。 而且， 系统独特的结构设 计使整个系统形成底部的厌氧环境、 中部的兼氧环境 和上部的好氧环境。这种厌氧与好氧条件共存促进 了污染物的降解， 提高了系统对氮、 磷的去除率。 ［ 1- 2］ 设 计 面 积 为 240 m2，BOD5有 机 负 荷 为 2. 5 kg/ m2a ， 尺寸为10 m 20 m 1. 2 m， 有效容 积为 200 m3。 人工湿地结构示意图如图 2 所示。 人工湿地模块说明如下 1 水流形式 采用垂直潜流式， 在垂直潜流人工 湿地中污水从湿地表面纵向流向填料床的底部， 床体 图 2人工湿地结构示意 处于不饱和状态， 氧可通过大气扩散和植物传输进入 人工湿地系统。该系统的硝化能力高于水平潜流湿 地， 可用于处理氨氮含量较高的污水。 2 布水方式 采用穿孔管布水系统。 3 人工湿地模块构成 潜流型人工湿地主要由 3 部分组成 基质、 植物和布水系统。目前人工湿地系 统可用的基质主要有土壤、 碎石、 砾石、 煤块、 细沙、 粗 砂、 煤渣、 多孔介质 LECA 、 硅灰石和工业废弃物中 的一种或几种组合的混合物。基质一方面为植物和 微生物生长提供介质， 另一方面通过沉积、 过滤和吸 附等作用直接去除污染物。潜流型人工湿地中使用 的植物主要有香蒲、 芦苇、 灯心草等， 这些植物可增加 湿地基质的遇水性， 此外还能与周围环境的原生动 物、 微生物等形成各种微观环境， 将氧气传输至根区， 形成特殊的根际微生态环境， 这一微生态环境具有很 强的净化废水的能力 ［ 3］。 4 潜流式湿地床的水位控制 当接纳最大设计 流量时， 进水端不能出现雍水现象; 当接纳最小流量 时， 出水端不能出现填料床面的淹没现象; 有利于植 物生长， 床 中 水面 浸 没植 物 根 系 的 深 度 应 尽 可 能 均匀。 5 防渗措施。为防止湿地系统因渗漏而造成地 下水污染， 要求在工程时尽量保持原土层， 并在原土 层上设置防渗层。防渗层采用厚度为 0. 5 mm 的复 合土工布。 2. 2. 5生态塘 通过生态塘中多条食物链的物质迁移、 转化和能 量的逐级传递、 转化， 将进入塘中的有机物和营养物 进行降解和转化 ［ 4］。设计参数 尺寸 20 m 1. 2 m， 占地 314 m2， 有效容积 314 m3， 石彻地下式结构。 2. 3工艺技术特点 1 建设与治理同步。因地制宜， 与建设过程同 步， 并可分期分批建设， 做到边建设边治理， 实现污水 零排放。 2 处理效果好。系统达标出水可就地回用， 资 7 环境工程 2010 年 8 月第 28 卷第 4 期 源化， 达到水的生态循环。 3 运行维护简单。由于系统依靠生物链等协同 作用处理、 净化污水， 因此不需要专门技术人员管理， 维护简单。 4 生态效益显著。处理污水同时美化环境， 并 可净化空气、 吸收光污染和噪声污染， 消除热岛效应， 改善局部小气候。 2. 4建设与运行管理 运行维护 日常安排 1 人定期对格栅井、 调节池、 预处理系统、 人工湿地及生态塘进行清理与维护。调 节池每年清掏 1 次， 并定期对人工湿地内杂草、 病虫 害以及植物残体进行清理， 对人工湿地内的植物进行 收割和换茬。生态沟内的水生植物生长旺季时要及 时收割， 冬季需及时清理水生植物残体。 3处理效果 该系统处理工程于 2009 年 6 月完工并进行调 试， 各项污染物指标均达到排放标准， 废水处理效果 见表 2。 表 2全系统进出水各项指标监测结果 mg/L pH 除外 项 目 pHρ CODρ BOD5ρ NH3-Nρ SSρ P 进水出水进水出水进水出水进水出水进水出水进水 出水 1 组 7. 76. 8280751301727. 28. 6162341. 80. 37 2 组 7. 56. 6260561401430. 410. 2154211. 60. 41 3 组 7. 36. 7240631101628. 111. 4147352. 00. 36 平均值7. 56. 726064. 5126. 715. 7 28. 69. 9154. 3301. 80. 38 去除 率 / 75. 287. 665. 480. 678. 8 由表 2 可知， 该系统运行良好， 人工湿地 生态 塘技术处理生活污水的去除率高。经处理后生活污 水的各项指标均达 GB8978 － 1996 一级标准。 4效益分析 本工程具有良好的社会效益， 可减少 COD 排放 量约 7. 04 t/a; 减少 BOD5排放量约 3. 99 t/a; 减少 SS 排放量约 4. 47 t/a; 减少氨氮排放量约 0. 67 t/a; 减少 磷排放量约 0. 05 t/a。 该废水处理工程总投资 55 万元， 每吨废水实际 运行费用为 0. 15 元。 5结论 1 人工湿地 生态塘技术处理农村生活污水可 行， 处理效果好， 出水完全可达排放标准。 2 人工湿地 生态塘技术处理农村生活污水， 因势而建， 因地制宜， 动力消耗极少。为解决农村污 水肆意排放问题提供了一种新途径， 适合在农村推广 应用。 参考文献 ［1 ］ 诸惠昌. 新型废水处理工艺 人工湿地的设计方法［J］ . 环 境科学， 1993， 14 2 39- 43. ［2 ］ 沈耀良. 新型废水处理技术 人工湿地［J］ . 污染防治技 术， 1996 1- 2 1- 8. ［3 ］ 王薇， 俞燕， 王世和. 人工湿地污水处理工艺与设计［J］ . 城市 环境与城市生态， 2001， 14 1 59. ［4 ］ 吉祝美， 李通林， 吕锡武， 等. 生态塘处理农村生活污水的效果 分析［J］ . 江苏环境科技， 2007， 20 5 32- 35. 作者通信处章志元310013杭州市天目山路 238 号华鸿大厦 A 座 604 室 电话 0571 56897353 E- mailbestwa13 163. com 2009 － 12 － 25 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 全球低碳经济发展进入重要分水岭 联合国环境规划署最新报告表明， 与利用煤炭和石油发电的1 100亿美元投资相比， 2008 年全球绿色能源 发电的投资首次超过传统能源， 达到了1 400亿美元。低碳经济中的最重要领域 绿色能源 太阳能、 风能、 生物能源等 发展的状况表明， 全球低碳经济发展已进入一个重要分水岭， 它已开始对各国经济结构， 投资和 生产生活产生重要影响。 事实上， 就在几年前， 以绿色能源为主的低碳经济发展还不为人们看好， 被认为成本过高， 技术不成熟， 难 以迅速开展， 且全球对石油依赖日深， 积重难返。然而油价持续走高， 应对气候变化呼声日高， 尤其是全球金融 危机爆发， 成为促进低碳经济发展的催化剂。早在 2009 年 3 月， 联合国环境规划署执行主任阿希姆施泰纳 就曾指出， 随着各国启动巨额资金的刺激经济计划， 目前正是向低碳经济转变的最好时机， 这一时机千万不能 被错过。 8 环境工程 2010 年 8 月第 28 卷第 4 期