人工湿地污水处理技术与节约型城市建设 3页

'第20卷第3期污染防治技术Vol.20,No.32007年6月POLLUTIONCONTROLTECHNOLOGYJun.,2007人工湿地污水处理技术与节约型城市的建设姜婷(潍坊市城区供水处,山东潍坊261031)摘要:人工湿地污水处理技术是一个完整的生态系统,正不断得到研究应用和发展,具有出水水质好、增加绿地面积、改善和美化生态环境、操作简单、维护和运行费用低廉等优点,是建设节约型城市的重要措施之一,具有极其广阔的应用前景。关键词:人工湿地;污水处理;生态系统;节约型城市建设中图分类号:X17111;S15912文献标识码:AArtificialWetlandTechnologyAppliedtotheWastewaterTreatmentandtheConstructionofCityinEconomizationJIANGTing(WeifangWater-supplyingCenter,Weifang,Shangdong261031,China)Abstract:Artificialwetlandisacompleteecosystemwithwideapplicationandsustaineddevelopment.Foritsadvantages,suchasthegoodquailityofeffluent,beutifyingtheenvironment,convenientandeconomicaletc.,ithasbeenreckonedasamajormeas2ureforconstructingacityineconomization.Keywords:artificialwetland;wastewatertreatment;ecosystem;constructionofcityineconomization引言长、美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇、蒲人工湿地是指根据自然湿地的功能、特点,由草等),形成一个独特的生态体系。[1]人工建造并控制运行的湿地的总称。人工湿地污水处理系统是一个综合性的生态人工湿地污水处理系统是一种较好的污水处系统,其对污水的净化是基质、水生植物和微生物理方式。它能充分发挥资源的生产潜力,防止环境共同作用的结果。污水的处理机理是:利用系统中的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益,具的基质-水生植物-微生物的物理、化学、生物三[2]者的协同作用,通过基质过滤、吸附、沉淀、离子交有较高的环境效益、经济效益及社会效益,比较适合于处理水量不大、水质变化不很大、管理水平换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效不很高的城镇污水,是当前建设节约型城市的重要净化。措施之一。植物是人工湿地污水处理系统的一个重要组成部分,科学地选择植物种类是人工湿地污水处理系统高效运转的关键。通常,挺水、沉水和浮水等1人工湿地污水处理系统的构成及技术原理水生植物多为人工湿地植物的首选。大型挺水植人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统,类物在湿地系统中主要起固定床体表面、提供良好过似自然沼泽地。用人工湿地来处理城市污水是发滤条件、防止湿地被淤泥淤塞、为微生物提供良好达国家近十多年才兴起的生态处理法。它是为处根区环境等作用。理污水而人为地在有一定长宽比和底面坡度的洼湿地植物对污染物均具有吸收、代谢、累积作地上,将石砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例混合构成基质,组成填料床,使污水在床体的收稿日期:20070110填料缝隙中流动或在床体表面流动,并在床体表面作者简介:姜婷(1977—),女,山东潍坊人,助理工程师,在种植具有性能好、成活率高、抗水性强、生长周期读硕士研究生,研究方向为环境工程专业。 2007年6月姜婷1人工湿地污水处理技术与节约型城市的建设·23·用,对Al、Fe、B、Cu、P、Pb、Zn均有富集作用,一般植经过处理后的水可以用于市政建设,可以浇灌植物的长势越好、密度越大,净化水质的能力越强。目物、清洗马路。湿地产生的污泥可以用作肥料。低前国内外最常用的植物种类是芦苇、香蒲和灯芯草。廉的污水处理价格不但完全可以使城镇居民接受,此外,水葱、香根草、茭白、苔草、大米草等植物也比而且还有较大的效益空间。较常用。现在人们对美人蕉、水稻等陆生植物在净化水质方面的研究也越来越深入,其应用也越来越4人工湿地污水处理系统的应用实例广泛,可根据当地的自然气候条件和污水类型选用。21世纪是一个生态的世纪,未来城市与城市之间的竞争不仅是经济竞争,还是生态、环境的竞2人工湿地污水处理系统的生态效益争。自上个世纪70年代开始,人工湿地污水处理人工湿地污水处理系统可使污水处理与环境技术在发达国家开始广泛应用。美国现有大中规生态建设有机结合,其在处理污水的同时,创造城模的人工湿地污水处理系统1万多座,丹麦则有市生态景观等的特点,逐步被越来越多的国家所接800多座,甚至于国外的许多别墅都利用自己的花受,并被广泛应用。园绿地来建一个日处理量仅为几百升的小型处理[3]人工湿地是一种独特的“土壤-植物-微生系统。物”生态系统,不但能够直接处理污水,而且可以基于人工湿地独特的优势,人工湿地净化技术对经人工或其他工艺处理后的污水进行再处理,或也在全国开始应用。现在,中国的北京、上海、深深度处理,同时可以利用污水营造湿地自然保护圳、沈阳、四川、云南等省、市也已开始选择此项技[2]区。资料表明,人工湿地不仅在提供水资源、调术来处理城市污水。北京大学能源资源工程系、环节气候、涵养水源、促淤造陆、降解污染物、保护生境工程系和景观设计学院等多家单位一直参与人物多样性和为人类提供生产、生活资源方面发挥重工湿地污水处理技术的研究。要作用,而且还能吸收二氧化硫、氮氧化物、二氧化目前,全国一些大城市经过多年的摸索,已经碳,增加氧气、净化空气、消除城市热岛效应、光污初步掌握了大量的有关人工湿地建造的技术要点。染和吸收噪声等,并对保护生物的多样性和提高局深圳市洪湖公园的人工湿地被国家环保总局列为部地区景观的美学价值也有很大的益处。如城市2002年12项国家重点环境保护实用技术示范工的芦苇湿地建成后,茂密的芦苇不仅消纳大量的城程之一。由于这一项目建设的成功,深圳正加快推市污水,又成了鸟类的乐园。因此,人工湿地具有广,以较低成本治理更多的污水。目前,已在观澜强大的环境调节功能和生态效益,既给城市污水找湖、沙田、洪湖二期、甘坑、石岩等地规划和建设了到了出路,同时还造就了一片绿洲,形成一个令人人工湿地工程。随着这些工程完工,深圳人工湿地赏心悦目的生态景观和旅游景点,进而美化、净化处理污水总能力达4.2万t/d。深圳在湿地建设和环境,克服了传统污水处理后,产生污泥等的不足,未来规划中提出,一方面要将湿地建设成为污水处达到了保护自然生态的效应。理的示范基地,另一方面,要注重融湿地污水处理、生态旅游和环保宣传为一体,将湿地建设成为生态3人工湿地污水处理系统的经济效益公园和环保科研教育示范基地。人工湿地处理污水投资少,建设、运营成本低北京奥林匹克公园北部森林公园湿地建设工2廉。利用人工湿地技术处理污水,直接运行成本只程总用地约1135hm,是举办2008年奥运会的重需0.2元～0.3元/t,它是传统二级处理的1/10～要区域。奥林匹克森林公园在满足2008年奥运会1/5。其基建投资也少,通常为150～800元/t污比赛和绿色生态带需要的同时,还将作为一个污水[2]水,是传统二级污水处理厂的1/5～1/2。处理系统,使清河再生水厂提供的中水,经过湿地同时,湿地植物还可作为工业原料和生活资的处理,达到森林公园用水的标准。北京市丰台区2源。如江苏省盐城市双灯纸业有限公司利用沿海水衙沟二期治理工程,拟建设一个5000m人工2滩涂种植了0.227万hm芦苇,用造纸废水进行灌湿地,这将是京城南部首个人工湿地景观。溉,每年可收割大量的芦苇,有效地解决了造纸原沈阳浑南人工湿地于2004年9月正式运行,料供应问题。在城市建设中,人工湿地将雨水排是全国首个集污水处理与雨水处理为一体的人工2放、生活污水处理和园林景观有机地结合在一起,湿地,工程占地10万余m,包括雨水湿地生态工 ·24·污染防治技术第20卷第3期程、污水湿地生态工程和污泥矿化床湿地工程三个社区建设规划中,可减少重复建设和改造费用,降2部分。其中,污水人工湿地占地面积6000m,处低运行成本,减轻居民经济负担,多方受益,大面积理6000人住宅小区约1000t/d的生活污水。推广,应用前景广阔。上海第一座潜流式人工湿地污水处理站建在2崇明森林旅游园区,种植着5000多m的水生植5人工湿地污水处理系统在节约型城市建设中的物,茂盛鲜艳的美人蕉,亭亭玉立的水竹,纤细柔韧应用前景的灯心草⋯⋯,构成了一幅鸟语花香、沁人心脾的在城市建设中,水景绿化当属首选。即对城中美景。这片湿地里的植物都是经过精心挑选栽种河湖采取截污清淤、河道疏浚、建坝蓄水、两岸造绿的,不仅生命力顽强,而且个个都是吸水能手,湿地等措施,对城区内的河流湖泊进行高标准治理,形里铺设的沙石中,还生活了大量喜欢与垃圾为伍的成一条条靓丽的景观带,使湖水活起来,河水流起微生物。当污水流过湿地时,在微生物分解、沙石来,精心营造湖水映城、河流环绕、碧水萦回的秀美过滤和植物吸收的共同作用下,氮、磷污染基本消水景。但是,这些水景在投入了大量财力后,往往除,水体得到有效净化,可全部实现达标排放。按因维护、运营费用的不足,导致景观价值退化,甚至照设计标准,这片湿地每天最多可处理污水前功尽弃,其中主要原因就是水的问题。水源不3000t,解决森林旅游园区内所有生活污水绰绰有足,蜿蜒几十千米的城中河甚至要用井水来维系其余。未来5年,上海人工湿地污水处理将主要应用正常运转,其能源和资源消耗惊人。如果在统筹规在三大领域。一是生活污水处理:崇明森林旅游园划的基础上,与人工湿地建设结合起来,一是节约区污水处理示范工程;崇明前卫村、陈家镇人工湿水资源,将净化过滤后的水引入城中河,就可以做地污水处理项目;奉贤青村镇人工湿地污水处理项到水常清;二是节约能源,把常规处理污水所需的目。二是景观水治理:在佘山和梦清园已经建成景大部分电力能耗节约下来,用于其它方面的市政建观水净化工程。三是工业园区中水回用:在深水港设,其经济效益可观;三是增加绿地面积,将不适于物流园区和上海化工区建设相关项目。它用的洼地、甚至原始的污水积聚地等,综合改造将“生态系统”引入城市,人工湿地系统是武成人工湿地,可解决绿化用地紧张的问题,等等。汉解放公园改造最为精彩的地方,是解放公园改造另外,居民社区设计规划小型人工湿地污水处工程对城市发展和建设的一大贡献,也是媒体及社理系统,其投资可以计入建筑成本。投入运行后的会公众关注的热点。人工湿地系统的构建,实现了费用,由居民应交的治污费、公摊水电费、绿化费等园内水系统的自净功能,使解放公园内的水体将由抵交,居民完全可以接受。所营造的绿化美景带给“死”而“复活”,而园内所有的植物也均成为这个人们的精神享受,也将获得无形的社会效益。经人生态系统的有机组成部分。工湿地净化过的水,还可以用于洗车、冲马路等,因几年前,成都市建造的人工湿地,专门净化府成本低,居民乐于接受。南河,“劣Ⅱ类”地面水经湿地系统处理后,其质量总之,人工湿地污水处理系统具有投资低、出与生活饮用水水源地的水相当,全部处理时间只要水水质好、夏季抗雨水冲击力强、增加绿地面积、改10h左右,但其费用与同等处理能力的污水处理善和美化生态环境、操作简单、维护和运行费用低厂相比,建设费、运行费都大大降低。成都市有关廉等优点,非常适合中国建设节约型城市的国情,部门还拟投资2000万元,在凤凰河建设全国最大具有极其广阔的应用前景。同时,湿地生态系统的的治污人工湿地。引入,还能够使人们形成节约资源、尊重自然的新的人工湿地污水处理一举三得:处理了生活污生态观念,是环保宣传中最具说服力的应用实例。水,得到了一块绿地,同时又使水资源得到循环利[参考文献]用,节约了资源,降低了成本。鉴于目前全国许多城市污水处理能力远不能满足截留污水的需要,采[1]上海市水务局1上海市水面积变化调查专题报告[R]1上海:上海水务局,20011用人工湿地处理技术进行治理污水是一种极佳的[2]刘晓涛,郭宗楼,陆琦,等.人工湿地的多重效析[EB/OL].选择。各城市完全可以在借鉴国内外先进经验的http://shanghaiwater.3322.org:8888/stbc/ztbd-51.htm.基础上,因地制宜地建造人工湿地,净化污水,改善[3]白晓慧.人工湿地污水处理技术及其发展应用[J].哈尔滨建环境。特别是将人工湿地污水处理系统纳入城市筑大学学报,1999(12):88-93.'