臨沂市武河人工濕地污水處理經驗做法

李國玉，高 瑞

（1.臨沂市水利局，山東 臨沂 276000；2.臨沂市祊河管理所，山東 臨沂 276000）

臨沂市羅莊區境內有沂河、武河、南涑河、陷泥河、燕子河五大河流，共有25條干支流，河流總長度186 km，分屬沂河河系和中運河河系，統屬淮河水系。

武河，又稱邳蒼分洪道，1957年為承泄江風口分洪閘分泄沂河洪水又進行了開挖。武河全長74 km，陷泥河、南涑河、燕子河均流入武河。陷泥河匯水區域作為臨沂市的工業重地，轄區內化工、建陶、印染等企業眾多，陷泥河長期嚴重污染，已成為臨沂市轄區內污染最嚴重的河流之一。陷泥河同時還是武河、沙溝河的主要匯水河流，武河、沙溝河作為南水北調東線工程的匯水河道，以及淮河流域重要的跨省界河道，其出境斷面的水質達標情況備受關注。

武河人工濕地濕地全長15km，面積1333.3hm2是武河流域水體治理的重要環節，具有自我修復功能的河流濕地生態系統，可有效削減入河污染負荷，確保出境斷面水質達標，增強水體自凈能力，改善河流水質，同時發揮其水源涵養、調洪蓄洪、氣候調節、生物多樣性、維持景觀多樣性營建等多重作用。人工濕地的實施，代表臨沂流域水體污染控制治理設施的完善程度，不僅提高臨沂市的設施水平，改善流域環境，還將產生巨大的社會、環境和經濟效益。

1 日處理規模及標準

武河濕地污水處理規模為40萬m3/d，設計流量為5 m3/s。根據水質監測進水COD約為40 mg/L，BOD 約為 10 mg/L，NH3－N 約為 2 mg/L。經過濕地處理后預計出水COD約為20 mg/L，BOD 約為 4 mg/L，NH3－N 約為 1 mg/L，滿足地表水環境質量標準III類水質的要求。

2 城市污水濕地處理技術工藝

2.1 濕地概念和構造

人工濕地（CW—Constructed Wetland)污水處理技術是20世紀70年代末發展起來的一種污水處理新技術。它是在一定長寬比及有坡度的洼地中，由填料、土壤、水生植物（如挺水植物、浮水植物、沉水植物）組合成的獨立生態系統，如圖1所示。通過微生物、植物等生物的共同活動，對水中污染物進行轉移、轉化及降解作用，從而使水體得到凈化，重建并恢復水生生態系統。人工濕地具有運轉管理方便、去污效率高、工程基建維護費用低以及對負荷變化適應能力強等特點。

圖1 人工濕地的構造

2.2 濕地處理系統中植物和填料微生物的功能

1）植物選取原則。選擇具有去污效果好、抗逆性強、根系發達、經濟與觀賞價值的植物。

植物為物理過濾各種污染物提供良好的環境條件，大量植物的存在減緩了污水在濕地里的流動速度，利于懸浮顆粒污染物的沉降，并且減少了對系統地表的侵蝕和沉淀懸浮物的再懸浮。根系基質中形成許多微小的間隙，增強了基質的疏松度，使水力傳導力（滲透系數）得到加強，促進污水與植物或基質的相互作用。

植物長期生長在人工濕地漬水環境條件下，厭氧環境容易導致鐵以Fe2+形式存在，并將Fe2+氧化形成Fe3+，植物根表形成鐵氧化物膠膜，促進了對磷的吸附和固定，從而減少了向水體的釋放量。

2）微生物功能。濕地中的基質為植物根系提供物理支撐的基礎，為污水中各種復雜的化合物。填料是濕地的基質與載體，其去污過程來自離子交換、專性與非專性吸附、螯合作用及沉降反應。床體內部填充多孔的、有較大比表面積的填料（介質），改善濕地的水力學性能，為微生物提供更大的附著面積，為污染源提供一個反應的界面和區域，生長的各種好氧菌、厭氧菌、微生物提供一個生長繁殖的環境，增強系統對污染物（尤其是N、P）的去除能力。

懸浮物（SS）的去除主要機理是沉淀、聚集和表面粘附；BOD和COD主要是通過好氧和厭氧代謝得到降解；氮（N）的去除是通過微生物反硝化和氨氮的揮發；磷（P）的去除是通過填料土壤對磷的吸附、微生物物理化學作用完成。

2.3 武河濕地類型

濕地技術原理同生物-生態修復技術，利用“土壤—植物—微生物”系統中的物理、化學和生物的三重作用，通過沉淀、過濾、吸附、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現對污水的高效凈化。

武河濕地為表面流人工濕地，表面流（FWS）類型的人工濕地，污水從濕地表面流過，在河道內形成一定的容積，水深一般0.3 m~0.5 m，流動的過程中廢水得到凈化，提高河道內的水體停留時間，在不同的水深配置不同的植物，實現對污水中懸浮物的大部分去除、部分有機污染物的削減。

2.4 污水處理工藝

本工藝采用濕地植物技術，改善河道生態自凈能力及生物多樣性，達到出水標準。武河人工濕地工程，在長度10 km的水面設置多級漿砌石潛壩+翻板閘門作為攔河閘。通過提高武河濕地水位，確保流經濕地的時間保持在7~10 d，0.4 m高潛壩（高出現狀灘地0.2 m）降低濕地水面下光照強度，減緩藻類生長速度。

水流經過的路面、圍堰路的下面均安裝了涵管，涵管流經另一個滯留塘，人工濕地種植香蒲、菖蒲、蘆葦、荷花、蓮藕等水生植物，濕地植物的對水體凈化降低水體氮磷等營養物質濃度的同時，利用植物的化感作用降低濕地內藻類數量，通過多級表流濕地，經濕地截留、沉淀、降解水體部分COD、氨氮、磷等污染物后再次排入武河水體，從而實現降低武河污染物排放總量，確保出水能夠達到地表水環境質量Ⅲ類水的排放標準。濕地植物種類及處理結果如表1、表2所示。

表1 表流濕地種植植物種類與面積統計表

表2 預計排放水體的污染物年削減量 t/a

3 結語

武河濕地在進水為Ⅴ類水質的情況下，經過1 333.3 hm2濕地截留、降解處理，最終出水為具有地表水的Ⅲ類水質，有效解決流經陷泥河、南涑河生活用水和工業廢水凈化尾水問題，在城市生態保護、經濟發展及調節河川徑流、補給地下水和維持區域水平衡中發揮著重要效益，值得借鑒。