浅谈人工湿地在某工程项目中的应用

1 人工湿地的类型

一般可以分为三种类型 (1) 表面流湿地:在湿地表面布水, 维持一定的水层, 一般为10cm～30cm, 水力负荷最高可达200m3/ (104m2.d) 水流呈推流式前进, 整个湿地表面形成一层地表水流, 流至终端出流, 完成整个净化过程。表面流人工湿地处理污水量较大, 但是出水水质较差。 (2) 潜流湿地:进水端沿床宽构筑有布水沟, 内置砾石。废水从布水端投入床内, 沿介质下部潜流呈水平渗滤前进, 从另端出水沟流出。潜流湿地出水水质较差, 且易堵塞。 (3) 垂直流人工湿地:湿地内部布置有填料, 湿地的上层和下层分别布有进水管 (收集管) 和收集管 (布水管) , 污水从布水管进入湿地, 呈垂直方式向下 (上) 流动, 经过填料使水质得到净化, 最终从收集管流出。垂直流人工湿地污水处理效率高, 且不易堵塞, 某项目最终选用垂直流人工湿地技术来净化污水。

2 人工湿地的构造

绝大多数人工湿地由五部分组成: (1) 具有各种透水性的基质, 如土壤、砂、砾石; (2) 适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物, 如芦苇; (3) 水体 (在基质表面上或下流动的水) ; (4) 无脊椎或脊椎动物; (5) 好氧或厌氧微生物种群。

3 为什么要选择建造人工湿地?其作用及其重要性在哪

小区生活污水中含有大量的SS、BOD、COD、氮磷以及动植物油。如果将污水直接排入受纳水体, 会造成对水体的严重污染如图1和图2所示;再加上该项目周围没有完整的污水收集管网, 利用污水管网将污水进行收集后送至污水处理厂集中处理也不可行。垂直流人工湿地是一种高效生态治污技术, 将垂直流人工湿地系统应用在小区污水处理中满足了污水的就近处理, 不仅节约了污水输送费用, 景观效果好, 而且处理后的污水可以作为小区的绿化用水、景观用水和生活杂用水。同时, 它不仅可以象天然湿地一样, 起到调节生态平衡, 调节微观气候环境, 为水鸟提供栖息地等作用, 更可以按照设计者的设计成为人们生活中的一道休憩、观赏的风景线。

4 人工湿地在某项目中的应用及其经济效益

4.1 人工湿地在某项目中的应用

小区地块占地面积54.3万m2, 建筑容积率0.5。整个小区污水排放量2374m3/d, 因此污水的处理规模按2374m3/d设计。绿化用水、道路冲洗回用水在旱季约700m3/d, 雨季约240m3/d。

根据上述指标分析, 采用生态治污法“前处理+垂直流人工湿地水质净化”工艺技术对其进行处理, 分别在小区不同部位设有9处人工湿地, 处理规模45m3/d～367m3/d不等, 处理总水量为2347m3/d。

4.2 人工湿地的给该项目带来的经济效益

4.2.1 运行费用估算

本污水处理系统设4人专人管理, 污水运行成本主要由人工费、药剂费、电费和维修费组成: (1) 人工费:15000元/人.年, 年费用为60000元。 (2) 电费:整个9个污水处理系统装机容量约60kw, 运行功率约20kw, 电费按0.7元/kwh计则电费:20×24×0.7×365=122640元/年。 (3) 维修费:本工程设备较少, 维修费按50000元/年考虑。以上费用合计为232640元/年, 年处理污水866510m3, 折合污水处理成本为0.26元/m3。

根据本工程具体情况分析, 小区若用自来水作绿化冲洗用水, 则年用水费700×365×3=766500元/年。若采用本设计方案, 年运行费用仅217640元/年, 则可节省费用548860元/年。

5 人工湿地工程造价经济指标分析见表1和表2所示

6 结语

人工湿地污水处理系统是一个综合的生态系统, 具有如下优点: (1) 人工湿地可以广泛应用于没有污水收集管网的地区。 (2) 人工湿地具有建造成本较低、运行成本很低、出水水质非常好、操作简单, 维护方便, 出水水质优, 无二次污染, 安全环保等特点。 (3) 人工湿地处理污水投资费用和运行费用均较常规污水处理法低。 (4) 人工湿地具有良好的景观效果, 适宜在小区里建设。 (5) 人工湿地的出水水质可以达到回用要求, 且对氮、磷的去除效果比常规污水处理法好。 (6) 人工湿地的前处理及湿地停留时间较常规污水处理及膜处理停留时间长, 所以抗冲击负荷能力强。

但也有不足: (1) 人工湿地的占地面积比常规污水处理法要大。 (2) 易受病虫害影响。 (3) 设计运行参数不精确, 因此常由于设计不当使出水达不到设计要求或不能达标排放, 有的人工湿地反而成了污染源。 (4) 需建成几年后才达到完全稳定的运行。人工湿地污水处理系统是一种较好的废水处理方式, 它充分发挥资源的生产潜力, 防止环境的再污染, 获得污水处理与资源化的最佳效益, 因此具有较高的环境效益、经济效益及社会效益。

摘要：用人工湿地 (Constructed wetland) 来处理城市污水是发达国家近十年来才兴起的生态处理法, 它是为处理污水而根据实际需要和利益, 人为设计与建造的由基质、挺水和沉水植被和水压缩体组成的复合体。基本原理是在一定的填料上种植特定的湿地植物, 从而建立起一个人工湿地生态系统, 当污水通过系统时, 其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解, 使水质得到净化。

关键词：人工湿地,污水处理,经济效益