时间：2013年06月13日 分类：推荐论文 次数：
摘 要：人工湿地是近 20年发展起来的一种废水处理新技术，其特点是投资省、处理效果好、运行维护简单和方便，它属于一种生态治理污水的方法，可作为传统污水处理技术的一种有效替代方案，这对于节省资金、保护水环境以及进行有效的生态恢复具有十分重要的现实意义。本文主要结合工程实例，考虑到军营生活污水处理工程的特殊性，阐述人工湿地在军营生活污水处理工程中的设计应用，并结合项目特点对人工湿地采取了特殊的设计和运营管理，取得了良好的实际运行效果。
关键词：生活污水,污水处理工程,人工湿地
1 工程概况
某军营每天产生500m3/d的生活污水(含少量餐饮废水和医院废水)，为保护军营周边自然环境，军营配套建设一座污水处理设施，采用“格栅+厌氧沉淀池+潜流式人工湿地”的工艺，出水达到广东省《污染物排放限值》一级标准，目前，该污水处理设施已建成并投入运营，运行状况良好。
1.1 设计进出水水质
1.2 工艺流程
来自营房排水管网的综合污水(含预处理后餐饮废水和医院废水)，首先经过人工格栅去除大的杂物和漂浮物质，然后进入沉砂池进行砂水分离，然后污水进入厌氧沉淀池。厌氧沉淀池内安装有厌氧填料，一方面利用厌氧菌将污水中大分子的有机物分解成易降解的小分子物质，另一方面通过重力沉淀作用进行泥水分离，去除部分有机物和SS。厌氧沉淀池出水经过三级水平潜流湿地，利用湿地的物理、化学、生物等的综合作用，进一步污水中大部分的有机污染物和SS，然后出水一部分进入回用水池作为污水处理站绿化用水，多余出水经围墙外排水沟渠外排进入自然水体。。
2 人工湿地设计介绍
1. 设计参数
设计规模：500m3/d
人工湿地类型：水平潜流湿地，共设3级，每级3组。
水力表面负荷：0.22m3/m2d
污染物有机负荷：0.012kgBOD5/m2d
单格处理单元：L×B= 25×10=250m2
单格长宽比：L:B=25:10=2.5:1
池底坡度：按0.5%设计
3 该军营人工湿地设计的特殊性
1. 进出配水设计和水位控制设计
(1) 总进水配水设计：采用配水渠作为进水分配装置，保证进水均匀分配。
(2) 湿地前端配水设计：采用穿孔管形式设置在湿地前端，并设置有阀门。每组均单独设置可阀门和穿孔管。
(3) 湿地后端配水和水位控制设计：采用穿孔管形式设置在湿地后端，并设置有具有可调节的可旋转T形出水管。
2. 基质选择和级配
(1) 基质选择：该军营人工湿地选用不同级配的碎石作为人工湿地基质。具有如下特点：
a. 质轻，松散容量小，有足够的机械强度;
b. 比表面积大，孔隙率高，属于多孔性惰性载体;
c. 不含有害物质，化学稳定性良好;
d. 水头损失小，形状系数好，吸附能力强;
e. 滤速高，工作周期长，产水量大，出水水质好。
(2) 基质级配：基质级配对于有效避免或减缓人工湿地堵塞现象具有重要作用，该军营人工湿地在进水配水区和出水集水区采用60~100mm粒径的填料，其余区域采用30~50mm粒径和20~30mm粒径的填料，水力传导性较好，可以大大减少堵塞量。
(3) 基质厚度：基质厚度需根据所栽种植物的种类及根系的生长深度确定，基质厚度为0.6m~0.8m。
3. 植物选择和栽种
人工湿地选择种植的植物种类对于人工湿地的正常运行具有重要影响，通过对人工湿地植物的筛选，该军营人工湿地选择菖蒲、风车草、纸莎草、再力花、梭鱼草、美人蕉作为湿地栽种的植物。具有如下特点：
a. 均为多年生植物，在广东地区均为全年常绿，无需反复种植，收割管理容易。
b. 所选植物均具有粗壮的根茎，能较好的抵抗惠州地区的台风威胁。
c. 均具有良好的环境适应能力和耐污能力，生长迅速，容易成活。
d. 根系均较为发达，并都具有较好的污染物去除效果，广泛应用于潜流人工湿地工程中。
e. 各种植物具备一些独有特点，能够互相有机搭配。菖蒲作为先锋植物，具有除臭驱虫的作用。风车草和纸莎草作为主用配置植物，具有良好的COD、BOD5去污能力。再力花、梭鱼草和美人蕉除有良好的TN、TP去除效果，还具有较好的景观欣赏性。
4. 防堵塞设计
a. 由于人工湿地的堵塞主要发生在进水端的基质层中，该军营人工湿地进水端设置特别粒径级配的过滤层(粒径为60~100mm填料)，可以大大减少堵塞量，并延长发生堵塞的时间。同时该过滤层设计中是单独设置并便于清洗，能够在发生严重堵塞时及时对该层进行翻新清洗。
b. 设计中通过设置格栅、沉砂池、厌氧沉淀池等预处理设施，可以大幅度减少人工湿地进水污染物，特别是可以有效去除造成人工湿地堵塞的SS浓度，采用上述措施，SS去除率可达到60%以上，使得人工湿地进水SS控制在60mg/L以下，将大大减少和延缓人工湿地堵塞问题的发生。
c. 设计中共设有多级、多组的人工湿地。每组人工湿地均可单独运行或停止，可以进行独立的控制，通过定期的更换表层基质和停床轮休，可以有效的缓解人工湿地堵塞的问题。
4 该军营人工湿地运营管理的特殊性
该军营人工湿地共设有多级、多组的人工湿地。每组人工湿地均可单独运行或停止，可以进行独立的控制，因此与常规人工湿地的运行管理存在一定的不同。
该军营人工湿地可实现定期的更换表层基质和停床轮休，可以有效的缓解人工湿地堵塞的问题。人工湿地中有机物的积累主要发生在表层，有机质积累对水力传导性和净化效果均有一定影响。因此定期更换湿地表层基质可以防止湿地表层的堵塞，保持人工湿地的稳定运行。停床轮休可按短期轮休(3d)、中期轮休(10d)、长期轮休(30d)进行。经过长期轮休后，人工湿地基本可以恢复到原有设计要求。结合进出水情况和运营管理的特殊性，可采用长期轮休，即每隔一段时间或根据人工湿地堵塞的程度停止1~2组人工湿地的运行，通过关闭所需组人工湿地进出水并保持水位，使人工湿地形成落干状态，进行自然充氧恢复。
5 该军营人工湿地的特点和优点
5.1 5人工湿地特点
(1) 根据地形特点，人工湿地采用阶梯设计，实现重力自流。
(2) 在人工湿地前端设置预处理部分，无需二级生化处理。
(3) 采用水平潜流人工湿地，其进水污染物允许浓度较高，具有较高的污染负荷，对污染物的去除效果好;且其臭气产生量少，蚊虫孳生现象少;具有特殊的防堵塞设计。
(4) 在占地面积和建设投资方面都较为经济。
(5) 流程简单、维护容易、机电设备少、无需专业运营人员、景观效果好。
5.2 人工湿地优点
通过分析，该军区人工湿地主要具有如下优点：
5.2.1 优化的工艺设计
针对该军营污水处理的特殊要求，在常规人工湿地的基础上进行了更优化的工艺设计，特别是进行专门的防堵塞设计，有效的改善解决了常规人工湿地的最大缺点，对于人工湿地在生活污水处理的应用推广起到了良好的示范作用。
5.2.2 投资费用较低和运营管理简单
该项目采用预处理+人工湿地，除了中水回用水泵，没有其他的机电设备，因此投资项目较低，同时运营管理非常简单。
5.2.3 良好的出水水质
该军营人工湿地出水效果良好，可达到中水回用水质，对于实现污水的再生利用和节能减排具有非常良好的效果，同时具有良好的景观效果，能够和营房周边环境有机融合。