城北污水處理廠尾水人工濕地處理示范工程設(shè)計
太湖流域水污染防治是國家環(huán)保工作的重點，多年來，經(jīng)過各方面的共同努力，太湖治污工作取得了一定成效，但太湖嚴重污染的狀況還沒有從根本上改變，特別是富營養(yǎng)化問題十分突出。2007年5月底藍藻的大規(guī)模暴發(fā)，致使無錫市供水水源遭到嚴重威脅，可見治理太湖污染十分緊迫。
無錫城北污水處理廠位于太湖周邊，從削減入湖氮磷營養(yǎng)物、減輕湖泊的營養(yǎng)負荷、節(jié)約水資源、實現(xiàn)中水回用的角度考慮，根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗，結(jié)合該污水處理廠周邊規(guī)劃建設(shè)北興塘河濕地的實際情況，采用人工濕地進行尾水的后續(xù)深度凈化，使出水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918--2002)的一級A標準。
1工藝設(shè)計
1．1設(shè)計進、出水水質(zhì)
該深度處理工程進水為污水處理廠的二級出水，達到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918--2002)的一級B標準，深度處理出水執(zhí)行一級A標準。設(shè)計進、出水水質(zhì)見表1。
1．2工藝流程
由于該濕地工程在廠內(nèi)實施，因此考慮利用廠區(qū)三期工程周邊綠化預留地約6900Ill構(gòu)建小型人工濕地示范區(qū)(其中水域面積為4545m，景觀綠化面積為2355In)，設(shè)計處理規(guī)模為2000in／d。整個人工濕地示范工程利用現(xiàn)有地形進行設(shè)計，根據(jù)水質(zhì)凈化要求將整個系統(tǒng)劃分為四個功能單元：曝氣生物強化氧化單元、表流濕地單元、潛流濕地單元、生物穩(wěn)定塘單元。污水處理廠二級出水自二沉池引至進水觀測臺(進水管段上安裝流量控制閥和流量計)以觀測進水水質(zhì)；隨后自流進入曝氣生物強化氧化單元完成BOD的降解和氨氮的硝化；出水通過該單元西側(cè)的布水渠，使水體形成均勻水平流進入三級表流濕地單元實現(xiàn)SS的去除、硝化反硝化，并為后續(xù)單元補充碳源；出水由疊石形成溢流堰進入二級潛流濕地單元完成反硝化脫氮及除磷；最后進入生物穩(wěn)定塘單元進一步凈化水質(zhì)。具體工藝流程如圖1所示。
1．3主要構(gòu)筑物的設(shè)計
1．3．1進水觀測臺
采用地下式磚混結(jié)構(gòu)，面積為20m，有效水深為0．3m，總?cè)莘e為6m，用白色瓷磚貼面。通過觀察此區(qū)，可以從感官上知道進水水質(zhì)，同時也方便水樣采集和水質(zhì)跟蹤監(jiān)測。
1．3．2生物強化氧化單元
生物強化氧化單元水面養(yǎng)殖漂浮植物，水底布設(shè)曝氣系統(tǒng)，水中設(shè)置比表面積較大的微生物填料。將微生物接種在植物與填料上，可以大幅度提高微生物的數(shù)量；通過好氧微生物的生長繁殖和新陳代謝作用將水中的有機物分解為水和CO而被去除，另外在好氧硝化菌的硝化作用下，將水中的氨氮氧化為硝態(tài)氮。在富氧狀態(tài)下通過化學沉淀、吸附、植物和微生物的吸收也能實現(xiàn)磷的去除。
采用地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，總面積為550m，平均有效水深為1．801TI，總?cè)莘e為990m，HRT=11．88h，氨氮硝化率為25％～40％，控制溶解氧為2～4mg／L，需氧量為35．92kg／d，所需供氣量為1．48m／min。上層布置漂浮植物淺層浮床，面積為324m，厚度為0．3m；中層懸掛布設(shè)彈性組合填料，體積為486m，填料層厚度為1．5m；下層布設(shè)UPVC擴散管及砂芯曝氣器的微氣泡空氣擴散裝置。從提高氧氣利用率、降低曝氣能耗方面考慮，在布設(shè)了彈性填料和有漂浮植物根系的情況下，擬用低強度曝氣。
1．3．3表流濕地單元
在前期曝氣好氧過程中，新增殖的大量微生物以活性污泥形式進入到表流濕地單元，可附著在水生植物的根、莖表面或懸浮于水體中，進一步降解污染物，對剩余的氨氮進行氧化。通過植物的合理配置而形成較大的水中表面積和泌氧功能，使懸浮的活性污泥形成吸附和分解凈化機制，并保持水體復氧狀態(tài)，提高了除污效率。好氧微生物所需的氧氣由生物強化氧化單元出水中的余氧、該區(qū)水體自然復氧、水生植物復氧提供。
表流濕地單元采用土埂池體結(jié)構(gòu)，將池底原狀土夯實？偯娣e約為2830In，水深為0．2～0．3m，容積為570m。HRT=6．84h，水力負荷為0．028ITI／(m·h)。
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