人工濕地在城鎮污水深度處理中的應用

關鍵詞：人工濕地；污水深度處理；再生水利用；工程實踐

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）07-0249-03

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.07.073

Application of Artificial Wetlands in Deep Treatment of Urban Sewage -Taking the Recycled Water Utilization Project of a Certain Sewage Treatment Plant as an

Example

LIYanke

（Shenyang Saisi Environmental Engineering Designand Research CenterCo.，Ltd.，Shenyang11oooo，China）

Abstract：The efluent qualityof someurban sewage treatment plants is unstable，andartificial wetlandsarean emerging method foradvancedsewage treatment.Artificial wetlandsareagreenandecologicalsewage treatmenttechnology with lowinvestmentandoperationcosts，stabletreatment efects，and significantecological benefits.Taking therecycledwater utilizationprojectofacertainsewagetreatment plantasanexample，thecombinationprocessof\"subsurfaceflow wetland + （20 surfaceflowwetland\"isadopted todeeply treattheeffuentofurbansewage treatmentplants，withadesignedtreatment capacity of 20000m³/d. The construction project includes 1.52hm² of subsurface flow wetlands and 4.03hm² of surface flow wetlands，achieving an annual utilization of 7300000m³ of recycled water and reducing Chemical Oxygen Demand （COD） by 146 t，ammonia nitrogen （NH ³ -N） by 25.55 t，and Total Phosphorus （TP） by 1.46t. Practice has shown that this process hasagooddeeptreatment efecton wastewaterfromsewage treatment plants，providing valuableengineering experience for the deep treatment of wastewater from urban sewage treatment plants.

Keywords：artificial wetland;advanced sewage treatment;reclaimed water utilization; engineering practice

隨著我國城鎮化進程的加快和環保要求的日益嚴格，城鎮污水處理廠出水水質面臨更高標準。傳統污水處理工藝能達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）的一級A排放標準，但出水水質和水量仍存在波動。人工濕地作為一種生態化的污水處理技術，具有投資運行成本低、處理效果穩定、生態效益顯著等優勢。通過人工濕地對污水處理廠尾水進行深度處理，不僅能進一步提升出水水質，還能實現水資源的循環利用，對推進污水資源化具有重要意義。

1工程概況

近年來，為優化城市水資源利用結構，提高污水資源化水平，某城市規劃建設污水處理廠再生水利用工程。工程位于黃河北岸，采用“潛流濕地 + 表流濕地”組合工藝，設計處理規模為 20000m³/d 工程整體布局分為3部分。第一部分是第一污水處理廠尾水輸送系統，將 15000m³/d 尾水輸送至表流人工濕地進行生態處理；第二部分是第二污水處理廠尾水輸送系統，通過現有管道將 5000m³/d 尾水輸送至潛流人工濕地處理；第三部分是再生水回用系統，將處理后的 20000m³/d 回用水通過泵站輸送至工業園區回用。工程總占地面積為8.12hm² ，其中潛流濕地占地面積為 1.62hm² ，有效面積為 1.52hm² ，表流濕地占地面積為 4.03hm² 。配套建設提升泵房、管理房和取水井各1座，出水閘門井有7座，計量井有1座。具體布置及景觀效果如圖1所示。

圖1污水處理廠再生水利用工程平面圖

2 工程設計

2.1進出水水質要求

工程進水來源為2座污水處理廠的尾水。第一污水處理廠、第二污水處理廠尾水水質均執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）的一級A標準，其中第一污水處理廠實際出水水質達到地表水準四類標準。工程設計出水水質執行《地表水環境質量標準》（GB3838—2002）的V類標準。人工濕地深度處理系統實現主要污染物削減，每年化學需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）削減 146t ，氨氮（ NH₃–N ）削減 25.55t ，總磷（TotalPhosphorus，TP）削減 1.46t ，平均每年可利用再生水730萬 m³ ，為工業園區提供穩定的再生水水源[1]。通過在線監測系統實時監控進出水水質，確保系統處理效果。建立完整的水質監測體系，對 pH 值、COD、氨氮、總磷等指標進行常規檢測，并形成水質動態評估報告，為系統運行調控提供科學依據。

2.2工藝流程選擇

基于當地氣候條件和處理要求，本工程采用“潛流濕地 + 表流濕地”組合工藝。第二污水處理廠5000m³/d 尾水先進入潛流人工濕地進行處理，潛流濕地通過填料層的過濾、吸附和微生物降解作用，去除水中殘留的污染物[2]。第一污水處理廠 15000m³/d 尾水與潛流濕地出水一并進入表流人工濕地，通過水生植物的吸收、微生物的降解以及自然凈化作用，進一步提升水質。該工藝組合充分發揮兩種濕地系統的優勢，可有效應對進水水質波動，確保出水穩定達標。系統設計充分考慮季節變化因素，采用分區控制和智能調節技術，設置冬季運行方案和應急處理預案，保證系統全年穩定運行，處理效果持續達標。

2.3 濕地系統構造

潛流人工濕地占地面積為 1.62hm² ，采用垂直流和水平流相結合的復合結構，填料層由下至上依次為防滲層、排水層（礫石）、過濾層（卵石）和種植層

（人工介質），種植挺水植物。表流人工濕地占地面積為 4.03hm² ，分為水動力緩沖區、水質凈化I區、水質凈化Ⅱ區、水質穩定區和水質展示區5個功能區。各功能區通過生態駁岸連接，種植不同類型的水生植物，形成完整的生態凈化系統。配套建設3座濕地提升泵房，用于調節水力負荷和保證系統水力流態[3-4]。系統設計采用模塊化理念，各功能單元之間設置水力調節設施和連通管道，可根據水質情況靈活調節處理流程。生態駁岸采用卵石駁岸和植物護坡相結合的方式，既保證結構穩定性，又實現良好的景觀效果。

3主要工程內容

3.1潛流人工濕地

潛流人工濕地主要處理第二污水處理廠的5000m³/d 尾水，占地面積為 1.62hm² ，有效處理面積為 1.52hm² ，采用垂直流和水平流相結合的工藝設計。填料層結構從下至上依次為防滲層、排水層、過濾層和種植層，防滲層采用高密度聚乙烯（HighDensityPolyethylene，HDPE）防滲膜，排水層采用粒徑70～110mm 的卵石，過濾層選用粒徑 5～10mm 、10～30mm 、 30～70mm 的卵石分層鋪設。其中有一部分固定化填料進行深度處理，種植層采用種植土。系統種植黃花鳶尾、香蒲等挺水植物，通過植物根際的微生物作用和基質的過濾吸附作用，實現對污染物的有效去除。為保證系統處理效果，設計水力負荷為0.33m³/（m²?d） ，水力停留時間為 1.2d ，并在進水區設置配水渠，采用穿孔管均勻配水。同時，考慮冬季氣候特點，設置集水渠和反沖洗倒膜，確保系統全年穩定運行。

3.2表流人工濕地系統

表流人工濕地總占地面積為 4.03hm² ，按功能分區設計為5個區域。水動力緩沖區用于均勻分配水流;水質凈化I區和Ⅱ區為主要處理單元，種植菖蒲、香蒲、千屈菜、黃花鳶尾、蘆葦、蘆竹等挺水植物和睡蓮、荷花等浮水植物；水質穩定區進行水質的進一步穩定；工業園區蓄水池作為最終水質展示區。系統通過生態駁岸進行分區，并配置相應的管道和生態廊道，確保水流均勻分布。系統同時處理第一污水處理廠15000m³/d 尾水和潛流濕地出水，充分發揮生態凈化作用。表流濕地水深一般為 0.3～0.5m ，水動力緩沖區的深水區為 1.5m 。表流濕地設置生態島、曝氣系統和礫石床，增強處理效果。系統設計水力停留時間為

3d，采用迷宮流水工藝，延長水流路徑，提高處理效率。

3.3配套設施建設

項目配套建設提升泵房、管理房、取水井、出水井和計量井，并配備太陽能照明、視頻監控、水質在線監測儀等，實現工程的智能化管理和長期穩定運行。

4工程效益分析

人工濕地對2座污水處理廠尾水進行深度處理，出水水質顯著提升，達到地表水V類標準，為工業園區提供優質的再生水資源，年處理水量為730萬 m³ ，節約新鮮水資源超600萬 m³ ，年經濟效益為300余萬元。同時，系統削減大量污染物，年削減COD 146t. 氨氮 25.55t. 總磷 1.46t 此外，濕地系統創造良好的生態環境效益，形成生態景觀，提高生物多樣性，改善區域生態環境和城市人居環境質量，成為集污水處理、生態保護、科普教育和景觀游憩于一體的城市生態空間，對優化區域水資源配置和推動循環經濟發展具有重要意義。

5結論

人工濕地在城鎮污水深度處理中的應用實踐表明，“潛流濕地 + 表流濕地”組合工藝能夠有效解決污水處理廠尾水水質不穩定的問題。建設規模合理、結構優化的濕地系統，既能實現污染物的進一步削減，又可獲得穩定的再生水資源。工程建成后的運行效果進一步驗證人工濕地在城鎮污水深度處理中的應用優勢，特別是在處理效果、生態環境和運行穩定性等方面取得新的突破，對同類工程的規劃設計和建設運營具有重要的借鑒意義。

參考文獻

1吳跳.基于人工濕地的農村污水凈化效果評估[J].農村科學實驗，2024（21）：153-155.

2 李冠亞，陳月豪.基于生態工程的污水處理廠尾水深度凈化研究[N].山西科技報，2024-08-08（A06）.

3何凡，許超，劉軍，等.三級穩定塘 + 人工濕地組合工藝在城鎮污水處理廠尾水深度處理中的應用[J].中國資源綜合利用，2023（11）：173-178.

4張嫚.張家口市某城鎮污水處理廠尾水資源化利用方案設計[J].山西化工，2022（3）：243-246.