利用復(fù)合垂直流人工濕地處理生活污水

1、工 程 實(shí) 例利用復(fù)合垂直流人工濕地處理生活污水岳春雷 1, 常 杰 2, 葛 瀅 2, 俞建德 3, 朱蔭湄 1(1. 浙江大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院 , 浙江 杭州 310029; 2. 浙江大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院 , 浙江杭州 310029; 3. 寧波德安城市生態(tài)環(huán)境工程有限公司 , 浙江 寧波 315040 摘 要 : 采用復(fù)合垂直流人工濕地處理了城鎮(zhèn)居民生活污水 , 結(jié)果表明 , 該新型人工濕地對(duì) 城市生活污水具有良好的凈化作用 , 對(duì) NH 3-N 、 TP 、 COD 、 BOD 5、 TSS 、 細(xì)菌總數(shù)和濁度的去除率高 達(dá) 80%以上 , 出水水質(zhì)達(dá)到了國(guó)家雜用水標(biāo)準(zhǔn) 。 關(guān)鍵詞 :

2、 新型人工濕地 ; 生活污水 ; 污水處理 ; 美人蕉 ; 黑麥草中圖分類號(hào) :X703. 1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :C 文章編號(hào) :1000-4602(2003 07-0084-02 基金項(xiàng)目 :浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目 (302008 因人工濕地處理污水的出水水質(zhì)好 (可達(dá)到或超過常規(guī)二級(jí)處理出水水平 , 且基建投資及日常運(yùn) 行費(fèi)用分別相當(dāng)于常規(guī)二級(jí)污水處理廠的 1/101/2和 1/51/3, 同時(shí)具有環(huán)境美學(xué)價(jià)值 , 故被廣泛用 于處理城市生活污水 、 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢水 13, 特別符 合國(guó)際上污水處理的小型化和分散化的最新環(huán)保趨 勢(shì) 。 目前 , 歐洲許多國(guó)家建立了大量的蘆葦床污水 處理系統(tǒng) ,

3、 應(yīng)用于城鎮(zhèn)的污水處理 。寧波市鎮(zhèn)海區(qū)某一住宅小區(qū)即采用新型人工濕 地處理生活污水 。1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)行 111 濕地結(jié)構(gòu)該人工濕地建于小區(qū)綠化帶上 , 用于處理該小 區(qū) 311戶的生活污水 , 濕地占地面積為 1600m 2。 其 結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的垂直流濕地不同 , 由上池和下池兩部 分組成 (如圖 1所示 。濕地底部和四周以水泥墻封閉并進(jìn)行防滲處 理 。 上池和下池均以砂和礫石為基質(zhì) 。砂粒徑為 05mm , 砂層厚度為 40cm ; 礫石粒徑為 4070mm , 礫石層厚度為 10cm 。濕地上池和下池種植美人蕉 (Canna indica 和黑麥草 (Lolium multiflorum

4、Lam 。 夏季美人蕉的根系可向下生長(zhǎng)到底部 , 黑麥草的根 系主要分布在 020cm 深處 , 為微生物提供了棲息場(chǎng)所 , 并發(fā)揮著向根莖周圍充氧的作用以促進(jìn)污染物的分解和轉(zhuǎn)化 。 通過埋藏在上池砂層表面的布水 管 , 生活污水均勻流入上池 , 向下沉降 , 經(jīng)上池底部 自流入下池底部 , 并向上經(jīng)過下池的砂層 , 被位于下 池砂層表面的集水管均勻收集 , 最后通過出水管流 入集水池 。 這種獨(dú)特的水流方式能確保流入濕地的 污水基質(zhì)和植物根系的充分接觸 , 事實(shí)上 , 流入濕地 的污水經(jīng)過了兩次處理 , 這有利于提高濕地的凈化 效果 。 居民生活污水在流入濕地以前經(jīng)過濾池過 濾 。圖 1 復(fù)

5、合垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)示意圖 中國(guó)給水排水2003Vol. 19 CHI NA W ATER &W ASTEW ATER No. 7112 濕地運(yùn)行采用全天連續(xù)式注水。設(shè)計(jì)處理水量為 160 m 3/d , 實(shí)際平均流入濕地的水量為 123. 5m 3/d 。進(jìn) 水水質(zhì) (平均值 和運(yùn)行條件分別如表 1、 2所示 。表 1 人工濕地進(jìn)水水質(zhì)項(xiàng)目 COD (mg/L BOD 5(mg/L NH 3-N(mg/L TN(mg/L TP(mg/L SS(mg/L 濁度(NT U 色度(倍 DO(mg/L pH數(shù)值 255. 67126. 835. 3357. 666. 6167. 015375

6、1. 457. 70表 2 人工濕地運(yùn)行條件項(xiàng)目 水力負(fù)荷(cm/d 停留時(shí)間(d COD 負(fù)荷g/(m 2 d BOD 5負(fù)荷g/(m 2 d NH 3-N 負(fù)荷g/(m 2 d TN 負(fù)荷g/(m 2 d TP 負(fù)荷g/(m 2 d SS 負(fù)荷 g/(m 2 d 數(shù)值 7. 72. 119. 79. 82. 74. 50. 55. 2113 分析測(cè)試監(jiān)測(cè)指標(biāo) TN 、 氨氮 、 TP 、 COD 、 BOD 5、 SS 、 濁度 、 色度 、 溶解性固體 、 氯化物 、 鐵 、 錳 、 總硬度 、 細(xì)菌總 數(shù) 、 DO 和 pH 值等采用標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè) 4。2 結(jié)果與討論從表 1可以看出 ,

7、 生活污水中 COD 、 BOD 5、 TP 等指標(biāo)均超過了國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 。 經(jīng)過新型 人工濕地凈化處理 , 出水水質(zhì)有了明顯改善 (見表 3 。 COD 、 BOD 5等多項(xiàng)污染物濃度顯著降低 , 對(duì) NH 3-N 、 TP 、 COD 、 BOD 5、 細(xì)菌總數(shù) 、 SS 和濁度的去 除率高達(dá) 80%以上 。這表明 , 以美人蕉和黑麥草構(gòu) 成的新型人工濕地對(duì)城市生活污水具有良好的處理 效果 。表 3 人工濕地對(duì)污染物的處理效果出水指標(biāo) 數(shù)值 去除率 (% COD (mg/L 21. 9391. 42 BOD 5(mg/L 9. 492. 59 NH 3-N (mg/L 5. 478

8、4. 52 TN (mg/L 16. 8172. 10 TP (mg/L 0. 3894. 25 TSS (mg/L 7. 588. 81濁度 (NT U 795. 42溶解性固體 (mg/L 444氯化物 (mg/L 202. 10鐵 (mg/L 0. 39錳 (mg/L <0. 1總硬度 (以 CaC O 3計(jì) ,mg/L 269. 60pH 7. 54DO (mg/L 4. 6色度 (倍 2862. 67細(xì)菌總數(shù) (個(gè) /m L 3000085. 92嗅 無 人工濕地是一種資源化 、 生態(tài)化的污水處理技 術(shù) , 它把小區(qū)綠化和污水處理結(jié)合起來 , 出水的各項(xiàng) 指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)家生活雜

9、用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 。 生活污水 經(jīng)人工濕地處理后可以回用 , 節(jié)約了水資源 。這種 小型化 、 分散化的污水就地處理模式不需要建設(shè)大 量的污水收集管網(wǎng) , 與傳統(tǒng)的污水治理模式相比具 有投資少 、 運(yùn)行管理費(fèi)用低等特點(diǎn) 。而且建造人工 濕地處理污水的費(fèi)用可以由開發(fā)商 、 居民和政府共 同承擔(dān) , 緩解了水污染日益增多與政府資金短缺之 間的矛盾 , 減輕了政府的財(cái)政壓力 。 這種生態(tài)化 、 資 源化的污水治理模式目前已在浙江 、 寧波等地進(jìn)一 步推廣 。 該人工濕地植物種類相對(duì)單調(diào) , 只有美人 蕉和黑麥草 , 將來應(yīng)通過試驗(yàn)篩選出具有觀賞價(jià)值 、 較高氮磷吸收潛能和抗逆性的植物種類及組合方 式 , 以豐富本地區(qū)人工濕地的生物多樣性 , 增加系統(tǒng) 的穩(wěn)定性 。參考文獻(xiàn) :1 劉超翔 , 胡洪營(yíng) , 張健 , 等 . 人工復(fù)合生態(tài)床處理低濃度 農(nóng)村污水 J.中國(guó)給水排水 ,2002,18(7 :1-4.2 張毅敏 , 張永春 . 利用人工濕地治理太湖流域小城鎮(zhèn)生 活污水可行性探討 J.農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù) ,1998,17(5 :232 -234.3 籍國(guó)東 , 孫鐵珩 , 李順 . 人工濕地及其在工業(yè)廢水處理 中的應(yīng)用 J.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào) ,2002,13(2 :224-228. 4 國(guó)家環(huán)保局 水和廢水檢測(cè)分析方法 編委會(huì)