摘 要：人工濕地是近 20年發(fā)展起來的一種廢水處理新技術(shù)，其特點(diǎn)是投資省、處理效果好、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單和方便，它屬于一種生態(tài)治理污水的方法，可作為傳統(tǒng)污水處理技術(shù)的一種有效替代方案，這對(duì)于節(jié)省資金、保護(hù)水環(huán)境以及進(jìn)行有效的生態(tài)恢復(fù)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要結(jié)合工程實(shí)例，考慮到軍營(yíng)生活污水處理工程的特殊性，闡述人工濕地在軍營(yíng)生活污水處理工程中的設(shè)計(jì)應(yīng)用，并結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)對(duì)人工濕地采取了特殊的設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理，取得了良好的實(shí)際運(yùn)行效果。

　　關(guān)鍵詞：生活污水,污水處理工程,人工濕地

　　1 工程概況

　　某軍營(yíng)每天產(chǎn)生500m3/d的生活污水(含少量餐飲廢水和醫(yī)院廢水)，為保護(hù)軍營(yíng)周邊自然環(huán)境，軍營(yíng)配套建設(shè)一座污水處理設(shè)施，采用“格柵+厭氧沉淀池+潛流式人工濕地”的工藝，出水達(dá)到廣東省《污染物排放限值》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，目前，該污水處理設(shè)施已建成并投入運(yùn)營(yíng)，運(yùn)行狀況良好。

　　1.1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

　　1.2 工藝流程

　　來自營(yíng)房排水管網(wǎng)的綜合污水(含預(yù)處理后餐飲廢水和醫(yī)院廢水)，首先經(jīng)過人工格柵去除大的雜物和漂浮物質(zhì)，然后進(jìn)入沉砂池進(jìn)行砂水分離，然后污水進(jìn)入?yún)捬醭恋沓�。厭氧沉淀池�?nèi)安裝有厭氧填料，一方面利用厭氧菌將污水中大分子的有機(jī)物分解成易降解的小分子物質(zhì)，另一方面通過重力沉淀作用進(jìn)行泥水分離，去除部分有機(jī)物和SS。厭氧沉淀池出水經(jīng)過三級(jí)水平潛流濕地，利用濕地的物理、化學(xué)、生物等的綜合作用，進(jìn)一步污水中大部分的有機(jī)污染物和SS，然后出水一部分進(jìn)入回用水池作為污水處理站綠化用水，多余出水經(jīng)圍墻外排水溝渠外排進(jìn)入自然水體。。

　　2 人工濕地設(shè)計(jì)介紹

　　1. 設(shè)計(jì)參數(shù)

　　設(shè)計(jì)規(guī)模：500m3/d

　　人工濕地類型：水平潛流濕地，共設(shè)3級(jí)，每級(jí)3組。

　　水力表面負(fù)荷：0.22m3/m2d

　　污染物有機(jī)負(fù)荷：0.012kgBOD5/m2d

　　單格處理單元：L×B= 25×10=250m2

　　單格長(zhǎng)寬比：L:B=25:10=2.5:1

　　池底坡度：按0.5%設(shè)計(jì)

　　3 該軍營(yíng)人工濕地設(shè)計(jì)的特殊性

　　1. 進(jìn)出配水設(shè)計(jì)和水位控制設(shè)計(jì)

　　(1) 總進(jìn)水配水設(shè)計(jì)：采用配水渠作為進(jìn)水分配裝置，保證進(jìn)水均勻分配。

　　(2) 濕地前端配水設(shè)計(jì)：采用穿孔管形式設(shè)置在濕地前端，并設(shè)置有閥門。每組均單獨(dú)設(shè)置可閥門和穿孔管。

　　(3) 濕地后端配水和水位控制設(shè)計(jì)：采用穿孔管形式設(shè)置在濕地后端，并設(shè)置有具有可調(diào)節(jié)的可旋轉(zhuǎn)T形出水管。

　　2. 基質(zhì)選擇和級(jí)配

　　(1) 基質(zhì)選擇：該軍營(yíng)人工濕地選用不同級(jí)配的碎石作為人工濕地基質(zhì)。具有如下特點(diǎn)：

　　a. 質(zhì)輕，松散容量小，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度;

　　b. 比表面積大，孔隙率高，屬于多孔性惰性載體;

　　c. 不含有害物質(zhì)，化學(xué)穩(wěn)定性良好;

　　d. 水頭損失小，形狀系數(shù)好，吸附能力強(qiáng);

　　e. 濾速高，工作周期長(zhǎng)，產(chǎn)水量大，出水水質(zhì)好。

　　(2) 基質(zhì)級(jí)配：基質(zhì)級(jí)配對(duì)于有效避免或減緩人工濕地堵塞現(xiàn)象具有重要作用，該軍營(yíng)人工濕地在進(jìn)水配水區(qū)和出水集水區(qū)采用60~100mm粒徑的填料，其余區(qū)域采用30~50mm粒徑和20~30mm粒徑的填料，水力傳導(dǎo)性較好，可以大大減少堵塞量。

　　(3) 基質(zhì)厚度：基質(zhì)厚度需根據(jù)所栽種植物的種類及根系的生長(zhǎng)深度確定，基質(zhì)厚度為0.6m~0.8m。

　　3. 植物選擇和栽種

　　人工濕地選擇種植的植物種類對(duì)于人工濕地的正常運(yùn)行具有重要影響，通過對(duì)人工濕地植物的篩選，該軍營(yíng)人工濕地選擇菖蒲、風(fēng)車草、紙莎草、再力花、梭魚草、美人蕉作為濕地栽種的植物。具有如下特點(diǎn)：

　　a. 均為多年生植物，在廣東地區(qū)均為全年常綠，無需反復(fù)種植，收割管理容易。

　　b. 所選植物均具有粗壯的根莖，能較好的抵抗惠州地區(qū)的臺(tái)風(fēng)威脅。

　　c. 均具有良好的環(huán)境適應(yīng)能力和耐污能力，生長(zhǎng)迅速，容易成活。

　　d. 根系均較為發(fā)達(dá)，并都具有較好的污染物去除效果，廣泛應(yīng)用于潛流人工濕地工程中。

　　e. 各種植物具備一些獨(dú)有特點(diǎn)，能夠互相有機(jī)搭配。菖蒲作為先鋒植物，具有除臭驅(qū)蟲的作用。風(fēng)車草和紙莎草作為主用配置植物，具有良好的COD、BOD5去污能力。再力花、梭魚草和美人蕉除有良好的TN、TP去除效果，還具有較好的景觀欣賞性。

　　4. 防堵塞設(shè)計(jì)

　　a. 由于人工濕地的堵塞主要發(fā)生在進(jìn)水端的基質(zhì)層中，該軍營(yíng)人工濕地進(jìn)水端設(shè)置特別粒徑級(jí)配的過濾層(粒徑為60~100mm填料)，可以大大減少堵塞量，并延長(zhǎng)發(fā)生堵塞的時(shí)間。同時(shí)該過濾層設(shè)計(jì)中是單獨(dú)設(shè)置并便于清洗，能夠在發(fā)生嚴(yán)重堵塞時(shí)及時(shí)對(duì)該層進(jìn)行翻新清洗。

　　b. 設(shè)計(jì)中通過設(shè)置格柵、沉砂池、厭氧沉淀池等預(yù)處理設(shè)施，可以大幅度減少人工濕地進(jìn)水污染物，特別是可以有效去除造成人工濕地堵塞的SS濃度，采用上述措施，SS去除率可達(dá)到60%以上，使得人工濕地進(jìn)水SS控制在60mg/L以下，將大大減少和延緩人工濕地堵塞問題的發(fā)生。

　　c. 設(shè)計(jì)中共設(shè)有多級(jí)、多組的人工濕地。每組人工濕地均可單獨(dú)運(yùn)行或停止，可以進(jìn)行獨(dú)立的控制，通過定期的更換表層基質(zhì)和停床輪休，可以有效的緩解人工濕地堵塞的問題。

　　4 該軍營(yíng)人工濕地運(yùn)營(yíng)管理的特殊性

　　該軍營(yíng)人工濕地共設(shè)有多級(jí)、多組的人工濕地。每組人工濕地均可單獨(dú)運(yùn)行或停止，可以進(jìn)行獨(dú)立的控制，因此與常規(guī)人工濕地的運(yùn)行管理存在一定的不同。

　　該軍營(yíng)人工濕地可實(shí)現(xiàn)定期的更換表層基質(zhì)和停床輪休，可以有效的緩解人工濕地堵塞的問題。人工濕地中有機(jī)物的積累主要發(fā)生在表層，有機(jī)質(zhì)積累對(duì)水力傳導(dǎo)性和凈化效果均有一定影響。因此定期更換濕地表層基質(zhì)可以防止?jié)竦乇韺拥亩氯�，保持人工濕地的穩(wěn)定運(yùn)行。停床輪休可按短期輪休(3d)、中期輪休(10d)、長(zhǎng)期輪休(30d)進(jìn)行。經(jīng)過長(zhǎng)期輪休后，人工濕地基本可以恢復(fù)到原有設(shè)計(jì)要求。結(jié)合進(jìn)出水情況和運(yùn)營(yíng)管理的特殊性，可采用長(zhǎng)期輪休，即每隔一段時(shí)間或根據(jù)人工濕地堵塞的程度停止1~2組人工濕地的運(yùn)行，通過關(guān)閉所需組人工濕地進(jìn)出水并保持水位，使人工濕地形成落干狀態(tài)，進(jìn)行自然充氧恢復(fù)。

　　5 該軍營(yíng)人工濕地的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

　　5.1 5人工濕地特點(diǎn)

　　(1) 根據(jù)地形特點(diǎn)，人工濕地采用階梯設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)重力自流。

　　(2) 在人工濕地前端設(shè)置預(yù)處理部分，無需二級(jí)生化處理。

　　(3) 采用水平潛流人工濕地，其進(jìn)水污染物允許濃度較高，具有較高的污染負(fù)荷，對(duì)污染物的去除效果好;且其臭氣產(chǎn)生量少，蚊蟲孳生現(xiàn)象少;具有特殊的防堵塞設(shè)計(jì)。

　　(4) 在占地面積和建設(shè)投資方面都較為經(jīng)濟(jì)。

　　(5) 流程簡(jiǎn)單、維護(hù)容易、機(jī)電設(shè)備少、無需專業(yè)運(yùn)營(yíng)人員、景觀效果好。

　　5.2 人工濕地優(yōu)點(diǎn)

　　通過分析，該軍區(qū)人工濕地主要具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　5.2.1 優(yōu)化的工藝設(shè)計(jì)

　　針對(duì)該軍營(yíng)污水處理的特殊要求，在常規(guī)人工濕地的基礎(chǔ)上進(jìn)行了更優(yōu)化的工藝設(shè)計(jì)，特別是進(jìn)行專門的防堵塞設(shè)計(jì)，有效的改善解決了常規(guī)人工濕地的最大缺點(diǎn)，對(duì)于人工濕地在生活污水處理的應(yīng)用推廣起到了良好的示范作用。

　　5.2.2 投資費(fèi)用較低和運(yùn)營(yíng)管理簡(jiǎn)單

　　該項(xiàng)目采用預(yù)處理+人工濕地，除了中水回用水泵，沒有其他的機(jī)電設(shè)備，因此投資項(xiàng)目較低，同時(shí)運(yùn)營(yíng)管理非常簡(jiǎn)單。

　　5.2.3 良好的出水水質(zhì)

　　該軍營(yíng)人工濕地出水效果良好，可達(dá)到中水回用水質(zhì)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)污水的再生利用和節(jié)能減排具有非常良好的效果，同時(shí)具有良好的景觀效果，能夠和營(yíng)房周邊環(huán)境有機(jī)融合。