水平潛流型九公里生態濕地處理污水廠出水回用景觀技術研究

劉兵偉，王 銀，郭世浩（克拉瑪依市排水管理處，新疆克拉瑪依市834000）

水平潛流型九公里生態濕地處理污水廠出水回用景觀技術研究

劉兵偉，王 銀，郭世浩（克拉瑪依市排水管理處，新疆克拉瑪依市834000）

在我國，淡水資源短缺已經日益嚴重，與此同時，由于水質低劣造成的“水質污染型缺水”又進一步加劇了水資源的稀缺。文章介紹了克拉瑪依市為了改變污水處理廠的出水不能回用或回用后給市民造成了二次污染和企業帶來了高昂的處理費用的尷尬局面，給市民營造更多的濕地綠地，給企業更好的回用水質，在九公里生態濕地建設過程中從三方面去除污水廠出水中有機物、氮和磷的基本情況。

生活污水；回用；生態濕地

在我國，淡水資源短缺已經日益嚴重，與此同時，由于水質低劣造成的“水質污染型缺水”又進一步加劇了水資源的稀缺，一些淡水儲量相對豐富的歐美國家已經意識到水質性缺水的嚴重性，并在上個世紀就開展了大量富有針對性的污水回用技術的探索。

隨著克拉瑪依市經濟的發展，水資源的短缺和經濟持續增長的矛盾日益突出，尤其是污水的再利用已顯得尤為關鍵。近幾年隨著克拉瑪依市的不斷擴大，城市用水量不斷增大，在新建各個綠地、九公里、東湖濕地和金龍湖等景觀用水等顯出我市水資源不足的短板[1]，且已嚴重的影響了我市的發展。這種情況如果不能及時有效遏制，日益增加的污水會造成生態環境的臟亂差，使本來優美干凈的環境遭到惡化。另一方面，由于污水處理廠處理后的水，因感觀度差，有一定的異味等原因而沒有得到利用，而造成了每年凈2000萬方水的浪費。事實上，污水處理廠處理后的水如果再經過精細處理后，是完全可以作為濕地或景觀用水的[2]。

為了改變這樣一個污水處理廠的出水不能回用或回用后給市民造成了二次污染和企業帶來了高昂的處理費用的尷尬局面，為了給市民營造更多的濕地綠地，給企業更好的回用水質。考慮到水體景觀是一個國家、一個城市人們生活水平、文化底蘊的重要體現，其生態建設的功能和意義多種多樣，我們計劃以九公里污水處理廠處理后的污水作為原水，經過油浮選水處理技術進一步深化處理后排入到九公里濕地作為景觀水，將景觀用水循環使用后再分配給企業和園林綠化，既解決濕地、景觀用水的緊張狀況，又為企業和園林綠化節約了資金和提供了豐沛的水源。

1 原水水質

九公里生態濕地使用的九公里污水處理廠的出水，其設計的出水的指標滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）一級A的標準。基于水質的分析來看，一級A出水標準高于農業灌溉用水標準，相比再生水指標，其中大腸桿菌的數量相差較大，通過污水處理廠的深度消毒可以解決。最為景觀用水來說，一級A水質較差。首先，一級A標準的COD是50mg/L，仍有部分污染物進入環境，且多為污染強度大的難降解物質，對環境還有潛在的污染和影響。從封閉半封閉的水體來看，一級A標準的總氮含量是15mg/L，磷是0.5mg/L，容易造成景觀水體的富營養化。

2 設計方案

為了解決污水處理廠一級A的出水與景觀水的差距，在九公里生態濕地的建設中采用了以下三個方面去除水中的有機物、氮和磷。

2.1 有機物的去除

采用的水平潛流型人工濕地對有機污染物有較強的降解能力[3～4]。水平潛流型人工濕地可以利用其沉積、過濾作用迅速截留流入人工濕地的污水，其中的不溶性有機物會被截留進而被濕地中的微生物利用降解，而濕地中的植物可通過其發達的根系生物膜吸附可溶性有機物為自身生物代謝提供營養，從而達到去除可溶性有機物的目的。

2.2 總氮的去除

水平潛流型人工濕地對氮的去除作用包括吸附、過濾、沉積、氨揮發、植物吸收和微生物硝化和反硝化作用[5]，其中微生物的硝化和反硝化作用在氮的去除過程中起著重要作用。在潛流型濕地系統中，氧的主要來源是植物根系，其釋放氧的能力非常有限，妨礙了任何流經該水域水流對氨的硝化作用。為提高潛流型濕地的供氧量，可以采用周期性地改變水深方式，來促使根系向縱深生長，增加暴露水面或地表漫流區，以促進表面復氧作用。或者采用間歇布水的方式，以及采用頻繁注入和循環的多個平行床系統使大氣中的氧進入到介質中的方法。潛流型濕地系統高的凈化能力主要是依靠土壤有效的通氣性，對BOD、COD、氨氮的去除能力很高，但總氮的去除能力卻有限。

2.3 磷的去除

水平潛流型人工濕地對磷的去除作用包括吸收、化學沉積、植物和藻類吸收、微生物作用等，其中基質吸附起主要作用[6]。基質的理化性質對磷的去除有很大影響。鈣與磷的吸附相關性量強。有機磷在細菌作用下的凈化分解，通過水平潛流型人工濕地可實現50～70%的磷去除率。

表1為人工濕地系統對于污水中污染物的去除效率。

表1 人工濕地系統污染物去除效率（單位：%）

上述三個措施要得以實施必須要構建適地、適種、適量的植物群系，濕地再設計之初已考慮以上的因素，只是現在的植物群系還未構建完成，所以造成水體的富營養化繁衍出大量的藻類。

3 結論

九公里污水處理廠回用補給九公里生態濕地技術研究能確保水資源良性循環利用，既符合克拉瑪依市中長期發展規劃需要，又是以人為本的大計方針。在目前我市提出大綠化和九公里生態濕地都需要大量的水，而我市目前引水工程的水量已無法滿足我們目前的一些項目的用水需求，這就要求我們必須在污水處理技術進一步加深技術研究，提高污水處理的水平，以滿足我市近幾年的生態濕地、園林綠化、景觀用水等民生工程的建設，更好的服務于世界石油城的建設，同時也為我市申報國家級節水城市提供了有力的支持。

[1]張義勇，劉兵偉，覃 麗，等.城市污水生態景觀回用現狀及安全保障技術[J].資源節約與環保，2016，1：167～168.

[2]宋 輝，劉忠輝.人工濕地在污水處理上的應用和發展[J].水處理信息報道，2008，6：1～3.

[3]馮 偉.利用潛流人工濕地處理受污染河水[J].河南科技，2007，21：38～39.

[4]蔣玲燕.潛流人工濕地降解受污染水體中有機物研究[J].同濟大學，2007.

[5]賈濱洋，劉 宜.人工濕地處理污水的機理及其應用前景[J].四川環境，2008，1：81～86.

[6]劉強.高效潛流式人工濕地污水處理研究[J].資源環境與工程，2010，3：304～309.

X703

A

2095-2066（2016）33-0014-02

克拉瑪依市科技計劃項目（SK2014-56）。

2016-11-12

劉兵偉（1983-），男，2007年畢業于長春師范大學，生物技術專業，主要研究方向為污水處理方面的技術的研究、水質分析、計算機在污水處理中的應用等。