潜流人工湿地 (2)

1 人工湿地“布水”设计与思考

朱伟1 华国芬1 赵联芳1

（1.河海大学 环境科学与工程学院，江苏 南京 210098）

摘要：人工湿地污水处理系统是一种经济高效的污水生态处理技术。然而，湿地污水处理技术在性能上仍需有待发展与完善，尤其需要对其处理工艺参数进行不断改进和系统优化。本文针对人工湿地污水处理工程中的“布水”这一技术参数，概括了人工湿地布水的原则和一般设计，探讨了几种常见人工湿地类型的布水和其优缺点.同时通过有关工程实例展示了人工湿地布水设计。

关键词：人工湿地；污水处理；布水；设计

Design and thinking of water distribution in constructed wetland

Wei Zhu, GuoFen Hua &Lianfang Zhao

Abstract: Constructed wetland system for waste water treatment is an important technological mode of economical and high effective

ecological treatment of waste water, but it is still necessary to develop and perfect in its performance, and in particular ,to make a

continuous improvement and systematic optimization in its technical parameters. In this paper ,the principle and general design on water

distribution were summarized ; the merits and defects of water distribution in some common constructed wetland systems were discussed.

人工湿地工艺步骤和试验方案

一、 目标

针对本省城镇生活污水处理率较低, 小城镇经济实力普遍不高、 技术管理人员比较缺乏情况, 采取人工湿地工艺在萍乡南坑镇开展人工湿地处理小城镇污水技术示范工程研究,

为江西省日益突出小城镇水环境污染问题提供一个行之有效处理方案。

采取人工湿地技术对南坑河流域生活污水进行治理, 人工湿地处理系统出水水质达成《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-）中一级B标准。

二、 工艺介绍

本研究控制工艺步骤为:

1、 关键构筑物

（1）一级氧化塘

一级生物塘为厌氧生物塘, 其前端设置栏污格栅和沉沙池, 经过栏污格栅对进入湿地系统大颗粒垃圾进行拦截和清理。

面积为1200m2, 蓄容量3500m3左右。其进水采取溢流堰形式布水, 确保一个相对平静和稳定密闭厌氧环境。池体依地势高程而建, 确保有效水深2.5m, 池内关键配置对养分吸收量较大凤眼莲。 生活污引水渠 栏污格栅

二级潜流湿地 一级潜流湿地 一级厌氧生物塘

二级生物塘

垂直沙滤池 三级潜流湿地

出水 （2）一级潜流湿地

经过一级（厌氧）生物塘处理后污水, 利用高差形成曝气瀑布, 跌落聚集于汇水渠中, 经过穿孔管道均匀部署于一级潜流湿地系统中。

一级潜流湿地设计规格为25m×80m×2.5m（m2, 5000m3）, 设计填料深度2.5m左右（内填碎石, 填料为砾石, 填料规格为70×60mm）。

（3）二级潜流湿地

经一级潜流湿地处理后水体, 经过汇水渠（汇水井）布入二级潜流湿地。

二级潜流湿地设计规格为30m×70m×2.4m（2100m2, 5040m3）, 设计填料深度2.4m左右（内填碎石, 填料为砾石, 填料规格为50×40mm）。

（4）二级生物塘

二级生物塘为厌氧氧化塘, 其与一级生物塘一样, 经过浮水植物覆盖, 来达成去除冗污染和冗余养分目。

二级生物塘设计规格为42m×20m×2.3m（840m2, 1932m3）。植物配置以沉水植物为主。

人工湿地设计规范

1总则

1.0.1为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染环境防治法》，规范人工湿地污水处理技术，保护和改善环境，提高人民健康水平，建设环境友好型社会，特制定本规程。

1.0.2本规程适用于江苏省内人工湿地污水处理系统的设计、施工、验收和运行管理。

1.0.3人工湿地污水处理对象为生活污水、生活废水，或具有类似性质的污废水。包括城市生活污水、农村生活污水、学校生活污水、住宅小区生活污水、宾馆污水、机关事业单位污水、疗养院污水、景区污水、污水处理厂尾水等。

1.0.4本规程适用的处理规模:生活污水处理规模≤2000m3/日处理水量，城市污水处理厂尾水处理时规模≤10000m3/日处理水量。

1.0.5人工湿地污水处理系统的设计、施工、验收和运行管理除应符合本规程外，还应符合国家、省现行有关标准的规定。

2术语

2.1.1人工湿地constructedwetlands

人工湿地是人们模拟天然湿地系统结构和功能而建造的、可控制运行的湿地系统，用以对受污染水进行处理的一种工艺，由围护结构、人工介质、水生植物等部分构成。当水进入人工湿地时，其污染物被床体吸附、过滤、分解而达到水质净化作用。

人工湿地分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。

2.1.2表面流人工湿地freewatersurfaceconstructedwetlands 指水在人工湿地介质层表面流动，依靠表层介质、植物根茎的拦截及其上的生物膜降解作用，使水净化的人工湿地。

2.1.3水平潜流人工湿地

subsurfacehorizontalflowconstructedwetlands

指水从人工湿地池体一端进入，水平流经人工湿地介质，通过介质的拦截、植物根部及生物膜的降解作用，使水净化的人工湿地。

2.1.4垂直流人工湿地verticalflowconstructedwetlands

复合人工湿地处理(资料整理版)

1 / 6 人工湿地处理污染河水的研究进展

关艳艳等

目前，国内外研究的人工湿地类型主要有表面流人工湿地、潜流人工湿地以及组合人工湿地系统 3 类。其中潜流人工湿地根据水流形态又分为水平流和垂直流两类。Dongqing

Zhang 等人比较了国内表面流、水平潜流、垂直潜流和组合系统的人工湿地运行数据，指出组合系统对 TSS，BOD5，COD 和 TP 的去除率是最高的。相对于垂直潜流系统，水平潜流湿地对 BOD5和TP 的去除率较高，对 TN 的去除则呈现出明显的优势，而垂直潜流系统对 TSS 有较高的去除率。

2.1 表面流人工湿地

表面流人工湿地（SF）是各类型湿地中最接近自然湿地的一种。绝大部分有机物的去除是由长在植物水下茎、杆上的生物膜来完成，因而不能充分利用填料及丰富的植物根系

目前国内较少采用，具体到应用表面流人工湿地处理污染河水，这方面的研究就更少了。

2.2 潜流人工湿地

潜流人工湿地常用的植物有香蒲、芦苇、风车草、再力花、灯芯草等。在美国，大约 40%的潜流型湿地只种植香蒲一种植物。欧洲国家多数种植芦苇，也有一些是种植多种植物的系统。我国潜流人工湿地系统多采用多种植物交叉栽种。

2.2.1 水平潜流人工湿地

水平潜流人工湿地(HF)系统污水在填料床内部流动，水位较深，可以充分利用填料表面、

植物根系上生长的生物膜和丰富的植物根系、表土层以及填料的截留等作用，处理效果较好。同时，该种系统的保温性较好、处理能力受气候影响小、卫生条件好，是国内外应用最广泛的人工湿地系统。

香蒲根系发达，植株较矮，去污能力强，特别是应用在人工湿地系统中时对氮和磷去除能力较强，适合用于人工湿地污水处理系统，特别是处理低浓度废水，而其处理高浓度废水还有待进一步的研究。

在 TN 的去除中硝化菌和反硝化菌占据重要作用，并且这两种菌对温度的变化较为敏感，而有机物的去除主要通过植物的吸收和微生物的转化，填料介质对磷的物理截流占总除磷量的 70%左右，SS 的去除主要是植物根系和填料的吸附和截流作用，所以，温度的变化对氨氮的去除有较明显的影响，对 COD、TP、SS 的影响不明显。