適宜于小城鎮生活污水處理的生態塘組合處理工藝

時間：2008-06-16 來源：南京市環境保護科學研究院 作者：卜現亭

資料來源：南京市環境保護科學研究院

摘　　要：

通過對小城鎮戰略定位及污水處理重要性和緊迫性的論述，指出我國小城鎮污水處理的現狀及壓力，分析了適宜于小城鎮污水處理的生態塘組合處理工藝作為一項高效實用的環保技術的優勢和發展趨勢，并通過生態塘濕地系統在南京湯泉鎮污水處理中的應用實例分析，對構建生態塘系統的關鍵設計參數及其工藝特點作了重點介紹，為小城鎮生態保護與建設污水處理廠提供技術支撐和示范樣板。

Abstract：

關 鍵 字：小城鎮；污水處理；生態塘；水生植物

（4）基建投資和運行費用低。

    投資省、運行費用省、工藝流程簡單、處理效果好、運行管理簡便的工藝始終是國內外污水處理界所致力于研究與尋求的方向。對于小城鎮污水處理，這樣的需求更加突出[10]。 

4. 生態塘組合處理工藝

4.1生態塘組成及功能

    生態塘是以太陽能為初始能源，通過在塘中種植水生作物，進行水產和水禽養殖，形成人工生態系統。在太陽能的推動下，通過生態塘中多條食物鏈的物質遷移、轉化和能量的逐級傳遞、轉化，將進入塘中的有機物和營養物進行降解和轉化[11][12]。最后不僅去除污染，而且以水生作物、水產的形式作為資源回收，凈化的污水也作為再生水資源予以回收利用，使污水處理與利用結合起來，實現污水的資源化。大型水生植物在水污染治理中可以發揮多種作用：通過自身生長代謝可以大量吸收氮磷等水體中的營養物質，而其中一些種類還可以富集不同類型的重金屬或吸收降解某些有機污染物；通過促進微生物的新陳代謝，將水中的大部分可生物降解有機物；通過抑制低等藻類的生長控制富營養化。

    目前，生態塘的處理工藝正在向著正規化、系統化、資源化、生態化、美學化的方向發展[13]。篩選、培育高效水生凈化植物，組合曝氣、水生植物、水產養殖等多個生物處理單元的綜合功能 ，營建生化一體化的水生動植物的復合生態體系，將成為生態塘處理工藝的發展方向[14]。

4.2生態塘組合處理系統工藝特點

（1）運用組合增效的原理在生態塘工藝的基礎上發展起來的組合工藝將物理措施與生物措施組合起來，更好的強化了穩定塘原來的優點，改進了其缺點。采用的短時快速好氧降解將有機污質轉化為速效養分供濕地植物生長，這一組合既成倍地縮短了生化反應的水力停留時間，同時由于有效地降低了有機負荷，也成倍地減少了生態塘的面積。

（2）適合不同的處理規模，基建費用低廉。生態塘系統沒有復雜的機械設備，工程十分簡易，整個系統的基建費用只有常規處理方法的1/2或1/3。

（3）出水水質穩定，回用領域廣。生態塘處理的出水一般可以達到二級排放標準，如果設計了脫氮除磷的功能，出水甚至可以達到三級排放標準。

（4）材料來源廣，就近可得。生態塘系統不需要任何材料，動植物均為土著種類。

（5）運行費用低。生態塘系統無需額外動力，運行費用只有常規工藝的10%～50%。

（6）管理十分簡單，維護容易。設計良好的小型污水生態塘系統幾乎不用管理與維護。生態塘處理系統具有基建投資省，運行費用低，運行管理維護方便，運行穩定可靠等優點，是實現小城鎮生態環境綜合治理的有效工藝。如小城鎮附近有可利用的天然養魚塘、天然廢塘等條件，可考慮采用該處理系統[15]。

4.3構建生態塘處理系統的關鍵技術參數

（1）濕地植物的篩選及應用配置

    高等水生植物在塘濕地污水處理系統中起著關鍵性作用。常用的水生植物包括挺水植物、浮葉根生植物、漂浮植物、沉水植物四類，通常選擇人工濕地植物時考慮的因素主要包括：生態適應能力、耐污能力強、根系的發達程度、經濟價值和景觀效果、生態安全性等。高等水生植物的優化配置對于提高污水處理效率有重要的意義，從植物類型、去污特點、群落特性、植物對養分的需求以及景觀美學價值等方面合理配置水生植物群落，使得該系統具有更高的氮和磷的去除效率，避免了季節性的功能下降或功能單一。

（2）提高在低溫環境中植物修復效率

    對比寒冷季節生長的水生植物品種去除氮磷的效果，進一步提高在低溫環境中植物修復效率，從而解決植物修復的周年循環問題，是污染水體植物修復過程中必須解決的重要問題。篩選耐寒水生植物并與喜溫水生植物合理搭配，從而建立一個完整的水生植物凈化水體的體系，避免因季節的變化導致水體水質出現明顯波動。

（3）合理優化配置不同工藝組合運行參數

    根據全年進水特征，植物生長狀況和和單元工藝特性合理分配兩段污染物負荷，調節單元工況參數，優化組合兩段工藝，達到生物處理段靈活、高效性和生態處理段低耗、穩定性的最佳結合。比如在秋冬季節植物老化枯萎的情況下，通過適當延長好氧段硝化時間，可抵消水溫降低對硝化造成的抑制等，進一步保障污水處理系統高效穩定運行。 

5. 生態塘濕地系統應用實例分析

       2006年6月建成投產運行的江蘇省南京市湯泉鎮生活污水處理廠采用的就是塘濕地生態處理系統，其設計處理量為3000m3/d。開發了生物接觸氧化-水生植物塘組合工藝，該工藝造價低，運行費用低，維護管理簡便，并在湯泉鎮生活污水處理廠得到成功應用，根據實際測算，該污水處理系統基建投資為每噸水235元，運行費用為0.16元每噸。

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