榮成市污水的濕地處理工藝

時間：2008-01-29  來源：  作者：  下載次數：

榮成市位于膠東半島的東端，三面環海，是我國重要的海珍品生產基地，有我國最大的天鵝越冬棲息地——天鵝湖。為保護環境，市政府于1998年興建榮成市污水處理廠。該廠占用蘆葦荒地80hm2，采用自然濕地處理工藝，該工程屬國家“九五”試點工程。1998年則月投入運行，經過2a滿負荷的運行，該工藝對污水處理效果好，運行費用低，出水質量穩定，各項指標均優于國家二級排放標準。

1 處理規模及進出水水質

該項工程總設計規模為3×104m3/d，其中一期工程處理規模為2×104m3/d。由于污水來源主要是市區及沿途居民的生活污水，污染物質主要為有機物，水質較穩定。設計進出水水質指標見表1。

2 污水處理工藝

2.1 污水處理工藝流程
　　污水處理工藝流程見圖1。

2.2 運行工藝及主要參數
　　該廠承擔處理的污水來自市區及沿途10多個村莊，約12萬居民的生活污水及少量工業廢水。污水經城市管網，在重力的作用下沿8.5km的暗渠輸送。暗渠對污水提供了厭氧環境（DO僅為0.4～0.6mg/L），達到了對微生物種群進行馴化與篩選的目的。
　　污水流經格柵間（b=10mm），平面尺寸4.5m×2.5m。進入2個污水調蓄池（1.4m×13.2m×2.0m），使流量調節為900m3/h，流速為0.15m/s，進入提升泵房。泵房設置3臺淹沒式軸流泵（H=8m，W=15kW/h）。
　　污水經泵站提升，進入配水渠。分水采用人工提升閘門進行配水，根據處理單元能力的不同進行周期性配水，配水周期一般為3～5d，使處理單元始終處于飽和狀態。
　　污水的濕地處理系統即自由水面濕地系統，其核心部分是由土壤、微生物、浮游生物及蘆葦組成的處理單元。處理單元之間分布著凈水支干渠。污水通過混凝土明渠及閘門進行分水。污水在處理單元內由處理單元特有的生態系統進行處理（主要是微生物的氧化分解作用），爾后經過土壤滲漏進入凈水支渠。
　　污水進入濕地處理單元——蘆葦濕地系統，生活污水在周圍筑有壩埂的蘆葦濕地中，通過對配水閘門的調節，使其保持一定的深度，經過一定時間的培養，在每個單元內形成了一個相對獨立的簡單的生態系統，見圖2。

污水經過土壤滲漏，植物吸收，特別與地表根墊層及節根部微生物相接觸后，滲入凈化溝內。這一過程使污水在耐水性植物、微生物及土壤聯合作用下，通過物理、化學、物理-化學及生物反應使污水得以凈化，其作用機理為[1]：
　　異養菌+有機質+DO→CO2+NH3+H2O
　　 
　　污水中污染物質的凈化機理為[2]：
　　BOD的去除：BOD去除機理包括過濾、吸附和生物氧化作用，其主要氧源是大氣復氧和水生維管束植物。
　　SS的去除：沉淀、過濾、吸附作用。
　　氮的去除：反硝化作用，揮發和作物吸收。
　　磷的去除：作物的吸收和土壤的吸附固定。
　　病原體的去除：吸附作用、過濾作用、生物吞噬及其它不利于病原體生存的條件。
　　另外，由于凈水溝是泥壩溝，溝邊生有雜草，所以在溝水接近出水泵房處，設立2～3處攔草網，以保證出水水質。
　　進入凈水溝處理后的水達到排放標準，排入小海生態塘進行進一步穩定利用。排水泵房處，由于水源穩定，可進行集中抽水，一般每天啟動3臺泵抽水6～8h即可滿足要求。另外，由于出水中有大量的微生物，所以集水井要求容積盡可能大，并采用周邊進水方式。同時要在集水井內水泵喇叭口以上設置2～3層鐵絲網，減少水流的沖擊，以此消除產生生物泡沫的可能。

3 運行處理效果

運行兩年來，出水水質穩定，處理效果見表2。

　　由表2數據可以看出，處理后出水水質指標均優于國家二級排放標準。

4 經濟分析[3]

（1）電費：年總耗電量為25×104kWh，工業電費為0.68元/kWh，W1=17萬元
　�。�2）人員工資：每月工資按每人980元計，處理人工費W2=980×11×12=13萬元
　�。�3）化驗及維修費：W3=8萬元
　�。�4）辦公費：W4=5萬元
　　（5）折舊費：土建投資償還期為20a，設備投資償還期為15a，電氣儀表投資償還期為8a，本工程上建投資為1200萬元，設備投資為70萬元，電氣儀表為30萬元。
　　　　W5=1200/20+70/15+30/8=68萬元
　　（6）處理成本為：
　　　　W=(17+13+8+5+68)/(360×2)=0.16元/m3

5 結束語

濕地處理工藝作為一種自然生物處理方法，利用閑置鹽堿地，具有投資少，運行管理簡單，費用低，處理后出水水質穩定的特點；從長遠考慮，具有改進生態結構，促進物質能量的循環，保護濕地系統，防止近海區域赤潮的發生的優點。另外，污水直接資源化可利用凈水溝進行淡水養殖，水生植物種植，能獲得一定的經濟效益。