我國(guó)尾水型人工濕地發(fā)展現(xiàn)狀
【蘭州純水設(shè)備http://www.top711.com】污水處理廠尾水水質(zhì)的提升在水環(huán)境質(zhì)量改善中起到日益重要的作用,而人工濕地具有投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、景觀效果好等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于尾水水質(zhì)的提升具有良好的應(yīng)用前景。目前,我國(guó)尾水型人工濕地正步入快速應(yīng)用期。尾水型人工濕地分為塘-表、塘-床、(塘)-床-表、強(qiáng)化預(yù)處理型四種常見類型,分析了各種類型工藝的特點(diǎn),并介紹了實(shí)際工程案例。同時(shí),提出了應(yīng)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(shè)和運(yùn)營(yíng),并加強(qiáng)人工濕地建成后的效果評(píng)估,以最大化地發(fā)揮人工濕地的綜合效益。
作者簡(jiǎn)介:魏俊(1982-),江西萍鄉(xiāng)人,碩士,高級(jí)工程師,主要研究方向?yàn)樗h(huán)境治理。
01 尾水概述
1.1 定義及特點(diǎn)
尾水尚無(wú)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(diǎn):
無(wú)法滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》
尾水具有排放量大且集中的特點(diǎn),多數(shù)尾水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002),達(dá)標(biāo)后往往排入地表水體,而地表水執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)。如果將兩套標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)進(jìn)行比較,《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中最嚴(yán)格的一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)劣于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中地表V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),用通俗的話來(lái)講就是,達(dá)標(biāo)排放的尾水仍是劣Ⅴ類水。工業(yè)純水設(shè)備
不能穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》
由于我國(guó)一直以來(lái)重廠輕網(wǎng),導(dǎo)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(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水往往存在有機(jī)負(fù)荷較低、SS/BOD5比值高、BOD5/TN比值低等特點(diǎn),很大程度上限制了生化反應(yīng)特別是反硝化過(guò)程的進(jìn)行,從而對(duì)出水水質(zhì)造成不利影響。此外,在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份,城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)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(dá)30%以上,使得污水廠進(jìn)水BOD5/COD低,可生化性差,工業(yè)廢水中的油脂等物質(zhì)會(huì)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(zhì)(如重金屬)容易穿透整個(gè)污水處理流程,導(dǎo)致尾水水質(zhì)不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
1.2 處理工藝
從尾水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放和地表水環(huán)境改善兩方面來(lái)看,污水處理廠提標(biāo)改造工作勢(shì)在必行,需要對(duì)尾水進(jìn)行進(jìn)一步處理,尤其在河湖水質(zhì)敏感、河道生態(tài)基流嚴(yán)重不足的區(qū)域,對(duì)尾水實(shí)施提標(biāo)已成為改善水環(huán)境質(zhì)量、保障水生態(tài)系統(tǒng)的重要舉措。
污水處理廠的提標(biāo)改造可分為原位提升和異位新增兩大類。
原位提升
即對(duì)原主體工藝進(jìn)行改造、革新,如改良運(yùn)營(yíng)、優(yōu)化參數(shù)、添加藥劑、強(qiáng)化生化處理,還包括對(duì)附屬工藝的改造,如污泥處置、隔音、除臭等;以及對(duì)電氣、自控設(shè)備等進(jìn)行升級(jí)。
異位新增
即在原主體工藝后串聯(lián)新增處理設(shè)施,包括以物理化學(xué)法(如混凝沉淀、高級(jí)氧化、過(guò)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(shù)(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(xiàng)新型的生態(tài)污水處理技術(shù),具有處理效果較好、基建投資及運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、景觀性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用。
02 人工濕地的應(yīng)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(shù)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(shè)防滲漏隔水層,充填一定深度的基質(zhì)層,種植水生植物,利用基質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、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(guó)約克郡Earby的人工濕地被認(rèn)為是世界上第一個(gè)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(shù)人員開展了大量的人工濕地研究和實(shí)際工程應(yīng)用。與西方國(guó)家相比,我國(guó)對(duì)人工濕地系統(tǒng)的研究與應(yīng)用起步較晚,研究起始于20世紀(jì)80年代中期工業(yè)純水設(shè)備,自此之后人工濕地在我國(guó)的發(fā)展以2004年為界主要可以分為兩個(gè)階段:
研究及探索應(yīng)用階段(1987年—2004年),1987年我國(guó)第一個(gè)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(dá)1400m3/d的蘆葦床濕地工程,標(biāo)志著我國(guó)應(yīng)用人工濕地進(jìn)行污水處理的開始;1990年,以我國(guó)第一座實(shí)用型人工濕地處理系統(tǒng)——深圳白泥坑濕地建成為標(biāo)志,人工濕地建設(shè)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。
快速發(fā)展階段(2004年—至今):復(fù)合垂直流人工濕地系統(tǒng)在武漢市漢陽(yáng)-蔡甸區(qū)三角湖的成功應(yīng)用標(biāo)志了我國(guó)人工濕地技術(shù)發(fā)展進(jìn)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(shù)導(dǎo)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(shù)規(guī)范》(HJ2005—2010)等。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),1990年—2015年間我國(guó)建成的人工濕地共有791個(gè),其中有541個(gè)人工濕地已明確建設(shè)年限,由此統(tǒng)計(jì)出我國(guó)人工濕地的年變化情況如圖1所示。
03 尾水人工濕地的應(yīng)用及發(fā)展
3.1 應(yīng)用類型
經(jīng)過(guò)30余年的發(fā)展,人工濕地系統(tǒng)在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用,應(yīng)用領(lǐng)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(zhì)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(qiáng)化預(yù)處理單元、穩(wěn)定塘、潛流濕地、表流濕地四種。除強(qiáng)化預(yù)處理單元外,其他三種工藝單元習(xí)慣上簡(jiǎn)稱為塘、床、表,將這幾種工藝單元進(jìn)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(guò)種植浮水、浮葉植物或設(shè)置浮床種植挺水植物等形式,同時(shí)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(fù)荷的處理單元,故一般占地面積較大,同時(shí),由于沒有強(qiáng)化預(yù)處理單元和潛流濕地單元,易于根據(jù)場(chǎng)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(qiáng)化其污染物去除效果,可將其歸類為強(qiáng)化型塘–表工藝。本文由皙全蘭州水處理設(shè)備網(wǎng)提供任何人和單位不得轉(zhuǎn)載盜用。
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