胡智鋒，裘 知

（浙江省環(huán)境保護科學設計研究院，浙江 杭州 310007）

1 引言

人工濕地技術是20世紀70年代興起的一種污水生態(tài)處理工程技術，由于具有投資少、能耗低、管理方便等優(yōu)點［1］，因而在污水處理中得到了廣泛的研究和應用。

東陽江人工濕地凈水處理工程位于浙江省東陽市歌山鎮(zhèn)，距東陽市16km，占地約6萬m2。該工程的建設目的是對東陽江上游醫(yī)藥化工園區(qū)排放的制藥廢水進行集中式深度處理，提升納入東陽江流域的廢水水質(zhì)，從而削減東陽江流域水體污染負荷，提升區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量。工程采用目前國際上比較先進的高效垂直潛流（二級）、表流串聯(lián)人工濕地系統(tǒng)，同時以生物多樣性原理構建濕地植物生態(tài)系統(tǒng)［2］。

2 廢水水質(zhì)、水量

污水來自于區(qū)域內(nèi)醫(yī)藥化工行業(yè)排放的經(jīng)過企業(yè)預處理后的工業(yè)廢水和少量生活污水。根據(jù)對東陽江流域上游制藥企業(yè)廢水排放情況的調(diào)研，確定工程設計處理規(guī)模為16 000t／d。同時，要求該工程對影響東陽江流域水環(huán)境質(zhì)量的主要污染因子COD、NH3－N具有良好的處理效果，達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918－2002）一級A標準。工程設計進出水水質(zhì)指標見表1。

表1 設計進出水水質(zhì)指標

3 廢水處理工藝

針對進水氨氮和有機物濃度較高，B／C較低的特點，在流程中設計了A／O預處理工藝強化對廢水中有機污染物和氮素的去除；同時利用垂直潛流人工濕地和表流人工濕地技術的串聯(lián)強化整個工藝對廢水的深度處理效果，同時達到低耗運行的目的。確定的廢水深度處理工藝為A／O預處理＋高效垂直復合潛流（二級）＋表流串聯(lián)人工濕地系統(tǒng)組合工藝。該工程處理工藝流程見圖1。

圖1 工程處理工藝流程圖

4 廢水處理工藝構筑物設計

4.1 工程的分區(qū)

濕地總平面按功能分區(qū)，根據(jù)地形充分利用土地和地勢，集水井和A／O預處理池及部分一級潛流人工濕地位于東部狹長地帶；主要處理單元一、二級潛流人工濕地與表流人工濕地位于西側(cè)開闊地區(qū)。工程平面布置圖見圖2。

濕地主干道寬15m，構筑物及干道兩側(cè)設2～3m寬綠化帶，呈環(huán)狀布置，與各主要構筑物相連。污水從濕地東部集水井進入，依次經(jīng)過A／O預處理單元、一級潛流人工濕地、二級潛流人工濕地和表面流人工濕地，經(jīng)處理后的水從濕地工程的西部排放進入東陽江。

圖2 工程平面布置

4.2 A／O預處理池

設置A／O預處理單元主要是強化工程對廢水中有機污染物和氮素污染物的去除，為了增加體系的污泥濃度，增強污染物去除效果。

預處理池采用鋼砼結構，平面尺寸：30m×20m，有效水深2.2m，總水力停留時間2h，在A池和O池布設HX型組合填料，填料直徑150mm，填充率50%，采用羅茨鼓風機提供氣源，風機風量q為31.7m3／min，風壓p為30kPa，配套電機功率n為30kW，2臺，1開1備。

4.3 垂直潛流人工濕地

一、二級垂直潛流式人工濕地串聯(lián)設計，采用素土夯實膜防滲結構，設計流量為16 000m3／d，垂直流人工濕地面積為40 990m2，設計水力負荷為0.40m3／（m2od），水力停留時間為71.4h，填料層深度為1.5m，采用碎石填料，粒徑50～350mm，同時以生物多樣性原理構建濕地植物生態(tài)系統(tǒng)，一級潛流人工濕地共種植香蒲、菖蒲、風車草、菩提子、千屈菜、蒲葦和斑茅等25種植物，主要處置COD、BOD5等，以降低二級潛流人工濕地的處理負荷；二級潛流人工濕地共種植蘆竹、美人蕉、水蠟燭和菖蒲等17種植物，主要處置N、P等元素。為保證濕地系統(tǒng)布水均勻，各分塊濕地設有獨立的布水系統(tǒng)，采用階梯式布水方式。

4.4 表流人工濕地

表流人工濕地采用素土夯實膜防滲結構，設計流量為16 000m3／d，濕地面積為4 370m2，有效深度為1.2m，水力停留時間為5.1h，濕地布置有阿科曼BDF型填料600m2，填料規(guī)格為2.0m×1.2m。表流濕地主要是對二級潛流人工濕地出水起到進一步的修飾凈化作用，并營造一定的景觀效果，因此，表流人工濕地共種植了聚草、睡蓮、田字萍等7種植物。

5 工程運行結果

工程自2008年3月開始建設，于2009年4月底完工，5月初開始試運行。在進水量達到設計水量的90%的情況下，工程通過實地調(diào)查和委托監(jiān)測進行了驗收。驗收期間人工濕地系統(tǒng)運行正常，監(jiān)測結果見表2。

表2 人工濕地系統(tǒng)各處理單元的水質(zhì)檢測結果

由表2可知，該工程出水中的COD、NH3－N濃度達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918－2002）一級 A 標準，COD、NH3－N的平均去除率分別達到75.4%、62.3%，處理效果良好。

工程總裝機功率為122kW，動力設備為間歇性運行，噸水動力費用為0.14元／t，低于常規(guī)處理工藝。

6 結語

東陽江人工濕地凈水處理工程能有效提升納入東陽江流域的廢水水質(zhì)，保護東陽江流域的水環(huán)境質(zhì)量，對COD、NH3－N的平均去除率分別達到75.4%、62.3%，處理效果良好，且在經(jīng)濟和運行管理上都有一定的可行性，值得在適宜地區(qū)推廣。

［1］籍國東，倪晉仁.人工濕地廢水生態(tài)處理系統(tǒng)的作用機制［J］.環(huán)境污染治理技術與設備，2004，5（6）：71～75.

［2］楊志煥，葛 瀅，沈 琪，等.亞熱帶人工濕地中配置植物與遷入植物多樣性的季節(jié)變化［J］.生物多樣性，2005，13（6）：527～534.

［3］吳曉磊.人工濕地廢水處理機理［J］.環(huán)境科學，1995，16（3）：83～86.

［4］聶志丹，年躍剛，等.水力負荷及季節(jié)變化對人工濕地處理效率的影響［J］.給水排水，2006，32（11）：28～30.

［5］袁東海，任全進，等.幾種濕地植物凈化生活污水COD、總氮效果比較［J］.應用生態(tài)學報，2004，15（12）：2 337～2 341.