茅洲河樓村人工濕地改造技術(shù)簡(jiǎn)述

【摘要】人工濕地是將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上，借助土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水、污泥的處理。但是，部分濕地逐漸不能滿足城市發(fā)展需求，影響城市服務(wù)水平。故此，文章結(jié)合茅洲河樓村人工濕地為例，對(duì)具體茅洲河樓村人工濕地的改造技術(shù)進(jìn)行闡述，旨在綜合提升人工濕地的功能，推動(dòng)城市服務(wù)質(zhì)量提升。

【關(guān)鍵詞】茅洲河；樓村；人工濕地；改造技術(shù)

城市建設(shè)和日常生活中，會(huì)產(chǎn)生大的污水和污泥，影響城市的美觀性和服務(wù)性。為實(shí)現(xiàn)對(duì)城市污水和污泥的處置，可借助人工濕地的方式實(shí)現(xiàn)。但是，隨著城市的發(fā)展，部分人工濕地逐漸不能滿足城市污水、污泥產(chǎn)生情況，則需要對(duì)人工濕地進(jìn)行改造，亟需改進(jìn)與完善?；诖?，本文結(jié)合茅洲河樓村人工濕地為例，分析具體的人工濕地改造技術(shù)，詳細(xì)內(nèi)容如下。

1、項(xiàng)目概況

茅洲河樓村人工濕地工程位于光明新區(qū)公明辦事處，規(guī)模為4萬(wàn)噸/日，占地8.3公頃，項(xiàng)目主要處理樓村水和新陂頭河河道內(nèi)混流污水，采用“生物接觸氧化+二沉+人工濕地”的組合處理工藝，設(shè)計(jì)出水執(zhí)行廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中第二時(shí)段城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

如下圖1所示，現(xiàn)狀茅洲河樓村人工濕地的基本工藝流程圖。

2、茅洲河樓村人工濕地的現(xiàn)狀存在主要問(wèn)題

（1）處理設(shè)施老化失效無(wú)法運(yùn)行

由于原運(yùn)營(yíng)合同到期，濕地已于2017年停止運(yùn)行。自項(xiàng)目停運(yùn)以來(lái)，由于缺乏維護(hù)和保養(yǎng)，造成項(xiàng)目進(jìn)水控制閘、提升泵房、生物接觸氧化池、二沉池等設(shè)施損壞嚴(yán)重，超過(guò)90%以上均無(wú)法使用。生物接觸氧化池、二沉池等設(shè)施更是完全淤塞，失去使用功能。

（2）人工濕地淤積堵塞失去凈化功能

原設(shè)計(jì)采用前端生化處理后接人工濕地深度處理，由于前端生化處理已經(jīng)完全失效，加上人工濕地自身累計(jì)污染物過(guò)多，濕地下部的布水系統(tǒng)已大部分堵塞，喪失凈化功能。

（3）管理設(shè)施損壞現(xiàn)場(chǎng)無(wú)維護(hù)管理?xiàng)l件

現(xiàn)狀管理樓損壞嚴(yán)重，無(wú)法正常辦公和住宿；廠區(qū)受新陂頭河綜合整治工程施工影響，部分區(qū)域圍墻被打開，沒(méi)有形成封閉管理區(qū)域，而監(jiān)控設(shè)施部分損壞，無(wú)法及時(shí)掌握全廠情況，存在安全隱患。

3、茅洲河樓村人工濕地改造技術(shù)

現(xiàn)狀茅洲河人工濕地占地8.3公頃，故本項(xiàng)目改造用地在現(xiàn)有用地范圍內(nèi)解決，茅洲河人工濕地原設(shè)計(jì)規(guī)模為4萬(wàn)噸/日，本項(xiàng)目改造規(guī)模保持4萬(wàn)噸/日不變，出水水質(zhì)提升至地表IV類水標(biāo)準(zhǔn)，保證處理水量和水質(zhì)能維持新陂頭河以及樓村水支流河道正常生態(tài)景觀需求，其中現(xiàn)有前處理系統(tǒng)改造后的處理規(guī)模為1.5萬(wàn)噸/日，新建前處理系統(tǒng)處理規(guī)模為2.5萬(wàn)噸/日。改造內(nèi)容主要包括原有前處理系統(tǒng)（“生物接觸氧化+二沉池”工藝）的改造（包括：改造污泥系統(tǒng)、改造曝氣系統(tǒng)、增加混凝反應(yīng)工藝），人工濕地系統(tǒng)的改造（包括：現(xiàn)有植物的清除與處置、現(xiàn)有填料的清理與處置以及重新構(gòu)建垂直流人工濕地系統(tǒng)），新建一套前處理系統(tǒng)（采用“一體化高效生物化學(xué)處理池+高密度沉淀池”工藝），更換壞舊的設(shè)備和管配件以及改造廠區(qū)景觀、道路、管理房以及照明等附屬設(shè)施等。

現(xiàn)結(jié)合上述表1的情況，結(jié)合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，提出具體改造后，水質(zhì)目標(biāo)如下表2所示，為具體的詳細(xì)如進(jìn)出口水質(zhì)情況。

按照這類方式對(duì)進(jìn)水和出水的水質(zhì)進(jìn)行控制，促使污水可以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)需求，避免對(duì)水體造成污染。結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)具體茅洲河樓村人工濕進(jìn)行改造，如下圖2所示為具體的人工濕地改造工藝流程。

根據(jù)上圖的基本情況，對(duì)具體的改造技術(shù)進(jìn)行闡述與分析，詳細(xì)內(nèi)容如下：

3.1改造技術(shù)

（1）前處理系統(tǒng)（改造部分）

1）污水首先自流經(jīng)粗、細(xì)格柵攔污后進(jìn)入提升泵池。格柵主要攔截大漂浮物（保留現(xiàn)狀，更換損壞的閥門管件，維修格柵機(jī)等，此部分與新建前處理系統(tǒng)共用）。

2）污水提升至接觸氧化池，接觸氧化池中掛填料，屬生物膜法，接觸氧化法通過(guò)生物膜中的微生物分解廢水中的有機(jī)物，并將氨氮氧化（拆除原有曝氣設(shè)備，將潛水曝氣改造成曝氣管曝氣，由鼓風(fēng)機(jī)供氣）。

3）接觸氧化池的后面為混凝反應(yīng)池（改造新增，在原接觸氧化池中進(jìn)行改造），于混凝反應(yīng)池中加入PAC（聚合氯化鋁）、PAM（聚丙烯酰胺），以通過(guò)混凝反應(yīng)礬花去除廢水中的磷。

4）混凝反應(yīng)池后面斜管沉淀池，污水與污泥在沉淀池內(nèi)進(jìn)行泥水分離，沉淀后的污水進(jìn)入人工濕地系統(tǒng)，經(jīng)垂直流人工濕地系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物凈化等復(fù)雜的生態(tài)凈化過(guò)程，此時(shí)污水中的各種污染物都得到相當(dāng)程度的降解，垂直流濕地出水最后排入河道進(jìn)行補(bǔ)水（保留工藝現(xiàn)狀，更換損壞的閥門管件以及設(shè)備，清除淤泥等）。

5）沉淀池污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)，經(jīng)帶式壓濾機(jī)壓濾后，外運(yùn)。（據(jù)了解廠區(qū)現(xiàn)狀有污泥壓濾機(jī)系統(tǒng)，但是無(wú)法使用，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)將增加污泥壓濾系統(tǒng)，采用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾）。

（2）前處理系統(tǒng)（新建部分）

為保證垂直流人工濕地系統(tǒng)的正常運(yùn)行和提高整個(gè)系統(tǒng)效率，需要增加一套前處理系統(tǒng)，工藝為“一體化高效生物化學(xué)處理池+高密度沉淀池”。

1）污水首先自流經(jīng)粗、細(xì)格柵攔污后進(jìn)入提升泵池。格柵主要攔截大漂浮物。（保留現(xiàn)狀，更換損壞的閥門管件，維修格柵機(jī)等，此部分與改造前處理系統(tǒng)共用）。

2）泵池中的污水經(jīng)提升至一體化高效生物化學(xué)處理池，一體化高效生物化學(xué)處理池集中了生物、化學(xué)反應(yīng)與沉淀于一池中，外圈的前段為生物反應(yīng)池，為活性污泥法工藝，污水進(jìn)池后，在短短的時(shí)間內(nèi)有機(jī)物被吸附和分解，為使活性污泥在好氧的狀態(tài)下運(yùn)行，內(nèi)設(shè)有管道曝氣（由鼓風(fēng)機(jī)供氣），作供氧和攪拌用。

3）生物反應(yīng)池的后面為高密度沉淀池，通過(guò)投加水處理藥劑，使水處理藥劑與水中的污染物充分混合、反應(yīng)后，沉淀去除水體中的污染物（如COD、BOD、SS、TP等），使水體質(zhì)量提高。該工藝是一種集多種功能為一體的緊湊型工藝。它充分利用了動(dòng)態(tài)混合、加速絮凝原理和淺池理論，把高效混合、提升絮凝、斜管沉淀三個(gè)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到常規(guī)技術(shù)無(wú)法比擬的性能。

4）沉淀后的污水進(jìn)入垂直流人工濕地系統(tǒng)，經(jīng)垂直流人工濕地系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物凈化等復(fù)雜的生態(tài)凈化過(guò)程，此時(shí)污水中的各種污染物都得到相當(dāng)程度的降解，垂直流濕地出水最后排入河道進(jìn)行補(bǔ)水。

5）污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)，經(jīng)帶式壓濾機(jī)壓濾后，外運(yùn)。

（3）人工濕地系統(tǒng)

原設(shè)計(jì)采用前端生化處理后接人工濕地深度處理，由于前端生化處理已經(jīng)完全失效，加上人工濕地自身累計(jì)污染物過(guò)多，濕地下部的布水系統(tǒng)已大部分堵塞，喪失凈化功能。因此本項(xiàng)目將對(duì)人工濕地進(jìn)行徹底改造，清除與處理現(xiàn)有的植物、清理與處理現(xiàn)有填料，修補(bǔ)漏水擋墻等，然后重新構(gòu)建垂直流人工濕地系統(tǒng)。新構(gòu)建的垂直流人工濕地系統(tǒng)全部并聯(lián)并采用脈沖布水，保證布水的均勻性。污水經(jīng)植物池的過(guò)濾、吸附、生物降解后經(jīng)過(guò)排水渠排出，各單元由電動(dòng)閥控制輪換進(jìn)水。在植物池內(nèi)種植適合當(dāng)?shù)貧夂虻亩喾N水生濕生植物。

（4）固廢處理系統(tǒng)

各沉淀池污泥先經(jīng)重力濃縮后，再經(jīng)螺桿泵泵入帶式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，脫水后的污泥運(yùn)送至垃圾填埋場(chǎng)填埋。格柵攔污送至生活垃圾填埋場(chǎng)處理。收割的植物作堆肥綜合利用，或粉碎后送至沼氣池處理。

3.2濕地綠化及景觀營(yíng)造

（1）綠化是美化廠區(qū)環(huán)境的一個(gè)重要手段，綠化有利于保持和改善廠區(qū)環(huán)境，廠區(qū)周邊以及前處理構(gòu)筑物周邊以喬木、灌木、等形成綠色屏障，綠化種類以芳香型喬木、灌木及草皮為主，以調(diào)節(jié)廠區(qū)小氣候。

（2）本項(xiàng)目景觀設(shè)計(jì)堅(jiān)持“生態(tài)優(yōu)先，以人為本；因地制宜，地域特色；整體協(xié)調(diào)，突出重點(diǎn)；遠(yuǎn)近結(jié)合，科學(xué)發(fā)展；節(jié)約資源，綜合效益”的規(guī)劃原則，結(jié)合現(xiàn)狀條件和水質(zhì)凈化的工藝要求，將本項(xiàng)目按照生態(tài)公園的目標(biāo)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。

（3）景觀配套設(shè)施布置。本項(xiàng)目將在濕地公園內(nèi)應(yīng)設(shè)置一定的游憩設(shè)施和公用設(shè)施，包括展覽館、園椅、雕塑小品、廁所、果皮箱、標(biāo)識(shí)牌等。

結(jié)束語(yǔ)：

本文以茅洲河樓村人工濕地為例，對(duì)當(dāng)前茅洲河人工濕地的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，再結(jié)合現(xiàn)狀，研究具體的人工濕地改造技術(shù)，包括前處理系統(tǒng)的改造和新建、人工濕地系統(tǒng)及固廢處理系統(tǒng)的新建等進(jìn)行分析，再對(duì)景觀和綠化進(jìn)行闡述，從而明確具體人工濕地的改造情況，積極推動(dòng)城市污水、污泥的處理效果。

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