我國尾水型人工濕地發(fā)展現(xiàn)狀
【純水設備http://www.tjxqcs.com】污水處理廠尾水水質的提升在水環(huán)境質量改善中起到日益重要的作用，而人工濕地具有投資省、運行費用低、景觀效果好等優(yōu)點，對于尾水水質的提升具有良好的應用前景。目前，我國尾水型人工濕地正步入快速應用期。尾水型人工濕地分為塘-表、塘-床、(塘)-床-表、強化預處理型四種常見類型，分析了各種類型工藝的特點，并介紹了實際工程案例。同時，提出了應因地制宜地采用人工濕地工藝類型，從全生命周期的角度考慮濕地的建設和運營，并加強人工濕地建成后的效果評估，以最大化地發(fā)揮人工濕地的綜合效益。
作者簡介：魏俊(1982-)，江西萍鄉(xiāng)人，碩士，高級工程師，主要研究方向為水環(huán)境治理。
01 尾水概述
1.1 定義及特點
尾水尚無明確定義，可指農(nóng)田退水、水壩或水力發(fā)電廠出水、采礦等工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的水等，本文所指為污水廠處理后排放的水，具有以下兩大特點：
無法滿足《地表水環(huán)境質量標準》
尾水具有排放量大且集中的特點，多數(shù)尾水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)，達標后往往排入地表水體，而地表水執(zhí)行《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)。如果將兩套標準的指標進行比較，《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中最嚴格的一級A排放標準劣于《地表水環(huán)境質量標準》中地表V類水質標準，用通俗的話來講就是，達標排放的尾水仍是劣Ⅴ類水。工業(yè)純水設備
不能穩(wěn)定達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》
由于我國一直以來重廠輕網(wǎng)，導致出現(xiàn)雨污管網(wǎng)分流不徹底、管道病害等問題，加上城市管理水平低等原因，使得我國城鎮(zhèn)污水處理廠進水往往存在有機負荷較低、SS/BOD5比值高、BOD5/TN比值低等特點，很大程度上限制了生化反應特別是反硝化過程的進行，從而對出水水質造成不利影響。此外，在經(jīng)濟發(fā)達省份，城鎮(zhèn)污水處理廠進水中工業(yè)廢水的比例較高，以浙江省為例，工業(yè)廢水水量的占比平均達30%以上，使得污水廠進水BOD5/COD低，可生化性差，工業(yè)廢水中的油脂等物質會影響生化處理效果和感觀效果，難生物降解且具有生物毒性的物質(如重金屬)容易穿透整個污水處理流程，導致尾水水質不能穩(wěn)定達標。
1.2 處理工藝
從尾水穩(wěn)定達標排放和地表水環(huán)境改善兩方面來看，污水處理廠提標改造工作勢在必行，需要對尾水進行進一步處理，尤其在河湖水質敏感、河道生態(tài)基流嚴重不足的區(qū)域，對尾水實施提標已成為改善水環(huán)境質量、保障水生態(tài)系統(tǒng)的重要舉措。
污水處理廠的提標改造可分為原位提升和異位新增兩大類。
原位提升
即對原主體工藝進行改造、革新，如改良運營、優(yōu)化參數(shù)、添加藥劑、強化生化處理，還包括對附屬工藝的改造，如污泥處置、隔音、除臭等;以及對電氣、自控設備等進行升級。
異位新增
即在原主體工藝后串聯(lián)新增處理設施，包括以物理化學法(如混凝沉淀、高級氧化、過濾等)為核心，以生物法(如生物接觸氧化法、曝氣生物濾池等)為核心，以膜分離技術(如超濾、納濾、反滲透等)為核心和以人工濕地系統(tǒng)(如垂直流、水平流、表面流等)為核心的四種主流處理工藝。其中，以人工濕地系統(tǒng)為核心的工藝作為一項新型的生態(tài)污水處理技術，具有處理效果較好、基建投資及運行費用低、運行維護簡單、景觀性強等優(yōu)點，得到了廣泛的應用。
02 人工濕地的應用及發(fā)展
狹義上的人工濕地，根據(jù)《人工濕地污水處理工程技術規(guī)范》(HJ2005—2010)中的定義，主要指用人工筑成水池或溝槽，底面鋪設防滲漏隔水層，充填一定深度的基質層，種植水生植物，利用基質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用使污水得到凈化的系統(tǒng)。
建造于1903年英國約克郡Earby的人工濕地被認為是世界上第一個用于污水處理的人工濕地系統(tǒng)，迄今已有百年歷史。至此開始，全球的科研工作者和工程技術人員開展了大量的人工濕地研究和實際工程應用。與西方國家相比，我國對人工濕地系統(tǒng)的研究與應用起步較晚，研究起始于20世紀80年代中期工業(yè)純水設備，自此之后人工濕地在我國的發(fā)展以2004年為界主要可以分為兩個階段：
研究及探索應用階段(1987年—2004年)，1987年我國第一個人工濕地污水處理系統(tǒng)建成，該系統(tǒng)為占地6hm2、處理規(guī)模達1400m3/d的蘆葦床濕地工程，標志著我國應用人工濕地進行污水處理的開始;1990年，以我國第一座實用型人工濕地處理系統(tǒng)——深圳白泥坑濕地建成為標志，人工濕地建設進入實際應用階段。
快速發(fā)展階段(2004年—至今)：復合垂直流人工濕地系統(tǒng)在武漢市漢陽-蔡甸區(qū)三角湖的成功應用標志了我國人工濕地技術發(fā)展進入新階段。該階段人工濕地得到了快速發(fā)展，2009年住建部頒布了《人工濕地污水處理技術導則》(RISN-TG006—2009)、2010年環(huán)保部頒布了《人工濕地污水處理工程技術規(guī)范》(HJ2005—2010)等。
據(jù)不完全統(tǒng)計，1990年—2015年間我國建成的人工濕地共有791個，其中有541個人工濕地已明確建設年限，由此統(tǒng)計出我國人工濕地的年變化情況如圖1所示。
03 尾水人工濕地的應用及發(fā)展
3.1 應用類型
經(jīng)過30余年的發(fā)展，人工濕地系統(tǒng)在我國得到廣泛應用，應用領域包括處理生活污水和工業(yè)廢水、控制農(nóng)業(yè)面源污染以及改善飲用水源水質等方面，其中尾水深度處理已成為重要的發(fā)展方向之一。
3.2 工藝流派
尾水人工濕地處理單元主要有強化預處理單元、穩(wěn)定塘、潛流濕地、表流濕地四種。除強化預處理單元外，其他三種工藝單元習慣上簡稱為塘、床、表，將這幾種工藝單元進行組合，可形成四種常用的工藝流程。
①塘–表組合工藝
主要以塘系統(tǒng)和表流濕地作為工藝單元，穩(wěn)定塘常采用植物氧化塘，塘深形成兼氧環(huán)境，通過種植浮水、浮葉植物或設置浮床種植挺水植物等形式，同時起到助凝沉淀、吸收氮磷等作用。由于氧化塘、表流濕地總體屬于低效率、低負荷的處理單元，故一般占地面積較大，同時，由于沒有強化預處理單元和潛流濕地單元，易于根據(jù)場地基底、水深、水生植物的變化，劃分不同功能區(qū)，創(chuàng)造不同的生境，形成良好的自然生態(tài)景觀環(huán)境。作為塘-表組合工藝的特殊類型，也有將各單元池體修建成鋼筋混凝土形式，以強化其污染物去除效果，可將其歸類為強化型塘–表工藝。更多環(huán)保及純水處理設備資訊請關注皙全蘇州純水設備網(wǎng)。
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