生物强化滨岸湿地系统处理入江溢流污染中试研究.doc

生物强化滨岸湿地系统处理入江溢流污染中试研究 陶明清 张耘2 成小峰2 1江苏中天环境工程有限公司 2镇江市水利投资公司 [摘要] 利用镇江北部滨水区南岸1万余平米的滨岸水域系统和200余亩的近岸天然湿地，构建由生物强化-人工湿地-人工快滤－好氧塘－天然湿地系统等组成的生物强化滨岸湿地中试系统，处理入江溢流污染.初步运行结果表明，生物强化滨岸湿地中试系统对入江溢流污染具有良好的去除效果。其中，对COD的去除率达92％以上，对氨氮的去除率达95％，对总磷的去除率高达99％。 关键词：生物强化 人工湿地 好氧塘 天然湿地 溢流污染 1．水质特征 内江 图1. 化学需氧量、氨氮、总氮、总磷监测值的季节变化 表1. 北固山滨岸湿地水域平均水质 监测指标 COD (mg/L) BOD5 (mg/L) 氨氮 (mg/L) 总磷 (mg/L) SS (mg/L) pH 夏季水质 50 20 8 5.5 65 6-8 冬季水质 100 50 15 10.5 137 6-8 2．中试系统处理目标 2.1处理水量 处理水量为：夏季峰值为1000吨/天，冬季峰值为500吨/天。景观娱乐用水水质标准GB12941－91 图1. 处理流程图 接触氧化池内设置填料，填料淹没在水中，填料上长满生物膜，进水后与生物膜接触，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜，从而水中的有机污染物得以去除；人工湿地是一种特殊的生态系统，其对污染物质的去除作用相当复杂。从宏观上来看，是物理、化学及生物化学作用三者协同影响的结果。主要利用高等水生植物或改良的陆生植物，通过植物根部的吸收、吸附作用和物种竞争相克机理，削减富集水中的氮、磷及有机物质，从而达到净化水质的效果，创造适宜多种生物生息繁衍的环境条件，在有限区域重建并恢复水生态系统，并通过收获植物的方法将搬离水体，使水质得到改善、水体变清 3.2 中试系统各处理单元设计参数 表3 中试系统各处理单元负荷参数 项目 单元数 长/m 宽/m 参数 生物强化处理系统 2 9.7 4.3-7.8 有机负荷0.1kgBOD/（m3.d），有效体积200m3 人工湿地系统 10 60 17 池底坡度1%,水力负荷1m3/(m2.d) 人工快滤系统 1 21 10 滤速10m/h 好氧塘系统 1 3x104m3 BOD5表面负荷kgBOD5/(104m2.d) 天然湿地系统 1 200亩 3.3人工湿地设计 3.3.1 水生植物的选择 人工湿地系统设计中，应尽可能增加系统的生物多样性，以提高湿地系统的处理性能。植物在碎石等填料中为微生物提供场所，总的来说，选择植物应该满足以下几点：①耐污能力和抗寒能力强，适宜于本乡生长，最好以本乡植物为主；②根系发达，茎叶茂密；③抗病虫害能力强；④有一定的经济价值。 根据以上几点，本人工湿地选择的植物有芦苇、香蒲和茭草。其中芦苇的根系发达，具有巨大比表面积的活性物质，其生长可深入地下0.6~0.7m具有良好的输氧能力。 图2 接触氧化-湿地-砂滤系统 3.3.2 填料的选择 湿地床主要由两层组成，即砾石层和表层土壤。表层土壤用当地的表层土即可，厚度为20cm。砾石层采用粒径在10~40mm的砾石组成，厚度为60cm。为保证脱氮除磷效果，在填料层中填充一定数量的花岗岩-粘性土壤基质有机负荷小于67.25kgBOD/(104m2·d)，取0kgBOD/(104m2·d)；投配负荷率220cm/d；长宽比3∶1；湿地坡度一般为0%3%，取1%人工湿地平面为梯形，长0m，上宽13m，下宽21m0kgBOD/(104m2·d)×70m×17m/2gBOD/m3=1784m3/d。满足系统要求。 4. 中试系统主要污染负荷处理能力核算 4.1 BOD去除能力核算 （1）夏季时 进水BOD为20mg/L，水量为1000t/d，生物接触氧化池BOD负荷为0.1kg/（m3.d），则生物接触氧化池的出水BOD计为Se，有：0.1=（－）根据对104座潜流型湿地系统和70 座表面流湿地系统的处理效果数据统计，有如下结果表面流湿地系统用于三级处理时出水SS20mg/L；用于二级处理时稍高，但通常也低于20mg/L。水平潜流湿地系统进水SS平均为140mg/L，出水平均为12.4 mg/L。含CaCO3较多的石灰石基质可以有效地去除磷，沸石-石灰石组合的基质可以有效地去除TN、TP；煤渣-草炭基质对磷具有较强的吸附能力，在不种植湿地植物的情况下对TP的去除率可达到77.6%～85.0%，可以作为垂直流人工湿地系统的特殊基质；花岗岩-粘性土壤基质能高效地去除污水中的磷，对TP的去除能力可达90%。[1] 尹炜李培军复合潜流人工