净化湿地系统对中水净化效果的研究.doc

净化湿地系统对中水净化效果的研究 　　摘要：文章以山东省平阴县净化湿地系统对中水净化效果试验项目为依托，阐述了净化湿地系统设计及中水净化湿地本底调查，研究表明水生植物是人工湿地的核心，对人工湿地的功能充分发挥具有重要作用，对于人工湿地污水处理系统的景观效应和环境效应贡献较大。通过植物不但可以去除污染物，还可以促进污水中营养物质的循环和再利用，同时还能绿化土地，改善区域气候，促进生态环境的良险循环。该试验项目推进了湿地植物去污机制的研究，是人工湿地生态修复的成功范例，为南水北调东线工程防污治污以及山东省的截污导流工程提供了理论支撑及典型示范。 　　关键词：湿地系统；中水净化效果；人工湿地；中水深度处理工程 　　中图分类号：X703　文献标识码：A　文章编号：1009－2374(2011)25－0052－03 　　人工湿地主要是由人工底质、植物、微生物构成，利用这三种基本构成之间的物理、化学、微生物反应，通过底质过滤、吸附、沉淀、植物吸收和微生物分解等作用来实现对污水的净化处理。 　　人工湿地的作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，获得污水处理与资源化的最佳效益。人工湿地技术的特点是投资少、效果好、运行维护方便、氮磷去除率高。 　　一、净化湿地系统设计 　　平阴县中水净化湿地位于平阴县污水处理厂西侧，属表面流人工湿地，湿地底质是坚实的粘土，平均宽度160m，长度约1500m，平均深度1～2m。入口处的平均流速约20000ma／d，根据污水处理厂的处理状况而变化。项目选择中水净化湿地示范点，利用表流人工湿地将污水处理厂的中水进行深度处理，通过研究水生植物及水生生物的污染物去除效率及机制，揭示人工湿地生态一水文一环境效应，探索表流人工湿地处理中水的模式，建立中水深度处理的人工湿地示范工程。湿地设计出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》工级B标准。 　　(一)工艺路线 　　水生植物是人工湿地的核心，对人工湿地的功能充分发挥具有重要作用，对于人工湿地污水处理系统的景观效应和环境效应贡献较大。根据试验结论以及当地的实际情况，选择了芦苇、蒲草湿地为一级净化池，莲藕湿地作为二级净化池，凤眼莲漂浮岛作为三级净化池，四级净化池选择有益菌净化处理。人工湿地生态净化系统设计为4个自然净化区，根据自然净化中生物多样性特征对水质净化所产生的不同作用，分为四步净化： 　　第一步，把处理后的中水引入100亩植有芦苇、蒲草等挺水植物区内，通过曝晒、流动氧化和维管束植物一系列的吸附作用，进行自然净化。 　　第二步，把通过挺水植物净化的中水引入100亩种植有轮叶黑藻、伊乐藻的沉水植物区内，通过此类植物的水底净化，进一步去除水中污染物。 　　第三步，再把水引入100亩凤眼莲、水浮莲、水花生的漂浮水生植物区，通过浅水根系吸附水中富营养物质等一系列生物作用进行自然净化。 　　第四步，使用生石灰、光合细菌等益生菌进一步降解有机污染，并通过安装增氧机调节水质，从而使中水净化为无污、无毒副作用的优质水资源。 　　通过人工湿地系统四步生物自然净化，使中水的有机耗氧及其它污染物含量降到最低，从而达到渔业水质标准。此时将水生植物塘净化好的水引入50亩藕塘进行鱼藕混养；再将水引入150亩养鱼塘进行正规养鱼生产，最后排入平阴县玫瑰湖湿地公园。 　　工艺路线示意图如下：(二)工程路线 　　1.中水进出口设置：为有效拦截水中漂浮垃圾，在排水沟建设拦污桥闸一座，并在上游面安装清污机，下游面设节制闸，中间设管道与污水处理厂进口相连，进而使城市排污沟日常流入的水体需要处理时，通过管道进入厂内与污水同时处理，不需要处理时则通过节制闸流入塘区，参与塘区净化；另外可在汛期洪水下泄时，开启闸门加大流量排水。出口通过倒虹吸管道进入塘区。 　　2.人工湿地面积500亩，位于污水处理厂西侧。在湿地北部有南水北调工程济平干渠自西向东穿过，湿地水则通过倒虹吸穿涵从济平干渠底通过，再进入干渠北湿地区。南区340亩，北区160亩。东、北、西三面地面高程高于湿地起到围堤作用，南面边沿土堤350m，形成相对独立的两个区。 　　3.湿地分类成形：厌氧区－兼性区，即缺氧区－好氧区－深度处理塘(济平干渠以北)。 　　(三)技术原理 　　根据项目区的地形地貌，基于工艺经济、技术稳定及管理方便的原则，综合考虑水质净化修复与生态保护、经济效益相结合，中水资源生态修复及利用与县城市建设规划相统一等因素，确定本项目采用多级表面流人工湿地生态修复系统。即在划定项