水平潜流型九公里生态湿地处理污水厂出水回用景观技术研究

刘兵伟，王 银，郭世浩（克拉玛依市排水管理处，新疆克拉玛依市834000）

水平潜流型九公里生态湿地处理污水厂出水回用景观技术研究

刘兵伟，王 银，郭世浩（克拉玛依市排水管理处，新疆克拉玛依市834000）

在我国，淡水资源短缺已经日益严重，与此同时，由于水质低劣造成的“水质污染型缺水”又进一步加剧了水资源的稀缺。文章介绍了克拉玛依市为了改变污水处理厂的出水不能回用或回用后给市民造成了二次污染和企业带来了高昂的处理费用的尴尬局面，给市民营造更多的湿地绿地，给企业更好的回用水质，在九公里生态湿地建设过程中从三方面去除污水厂出水中有机物、氮和磷的基本情况。

生活污水；回用；生态湿地

在我国，淡水资源短缺已经日益严重，与此同时，由于水质低劣造成的“水质污染型缺水”又进一步加剧了水资源的稀缺，一些淡水储量相对丰富的欧美国家已经意识到水质性缺水的严重性，并在上个世纪就开展了大量富有针对性的污水回用技术的探索。

随着克拉玛依市经济的发展，水资源的短缺和经济持续增长的矛盾日益突出，尤其是污水的再利用已显得尤为关键。近几年随着克拉玛依市的不断扩大，城市用水量不断增大，在新建各个绿地、九公里、东湖湿地和金龙湖等景观用水等显出我市水资源不足的短板[1]，且已严重的影响了我市的发展。这种情况如果不能及时有效遏制，日益增加的污水会造成生态环境的脏乱差，使本来优美干净的环境遭到恶化。另一方面，由于污水处理厂处理后的水，因感观度差，有一定的异味等原因而没有得到利用，而造成了每年净2000万方水的浪费。事实上，污水处理厂处理后的水如果再经过精细处理后，是完全可以作为湿地或景观用水的[2]。

为了改变这样一个污水处理厂的出水不能回用或回用后给市民造成了二次污染和企业带来了高昂的处理费用的尴尬局面，为了给市民营造更多的湿地绿地，给企业更好的回用水质。考虑到水体景观是一个国家、一个城市人们生活水平、文化底蕴的重要体现，其生态建设的功能和意义多种多样，我们计划以九公里污水处理厂处理后的污水作为原水，经过油浮选水处理技术进一步深化处理后排入到九公里湿地作为景观水，将景观用水循环使用后再分配给企业和园林绿化，既解决湿地、景观用水的紧张状况，又为企业和园林绿化节约了资金和提供了丰沛的水源。

1 原水水质

九公里生态湿地使用的九公里污水处理厂的出水，其设计的出水的指标满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A的标准。基于水质的分析来看，一级A出水标准高于农业灌溉用水标准，相比再生水指标，其中大肠杆菌的数量相差较大，通过污水处理厂的深度消毒可以解决。最为景观用水来说，一级A水质较差。首先，一级A标准的COD是50mg/L，仍有部分污染物进入环境，且多为污染强度大的难降解物质，对环境还有潜在的污染和影响。从封闭半封闭的水体来看，一级A标准的总氮含量是15mg/L，磷是0.5mg/L，容易造成景观水体的富营养化。

2 设计方案

为了解决污水处理厂一级A的出水与景观水的差距，在九公里生态湿地的建设中采用了以下三个方面去除水中的有机物、氮和磷。

2.1 有机物的去除

采用的水平潜流型人工湿地对有机污染物有较强的降解能力[3～4]。水平潜流型人工湿地可以利用其沉积、过滤作用迅速截留流入人工湿地的污水，其中的不溶性有机物会被截留进而被湿地中的微生物利用降解，而湿地中的植物可通过其发达的根系生物膜吸附可溶性有机物为自身生物代谢提供营养，从而达到去除可溶性有机物的目的。

2.2 总氮的去除

水平潜流型人工湿地对氮的去除作用包括吸附、过滤、沉积、氨挥发、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过程中起着重要作用。在潜流型湿地系统中，氧的主要来源是植物根系，其释放氧的能力非常有限，妨碍了任何流经该水域水流对氨的硝化作用。为提高潜流型湿地的供氧量，可以采用周期性地改变水深方式，来促使根系向纵深生长，增加暴露水面或地表漫流区，以促进表面复氧作用。或者采用间歇布水的方式，以及采用频繁注入和循环的多个平行床系统使大气中的氧进入到介质中的方法。潜流型湿地系统高的净化能力主要是依靠土壤有效的通气性，对BOD、COD、氨氮的去除能力很高，但总氮的去除能力却有限。

2.3 磷的去除

水平潜流型人工湿地对磷的去除作用包括吸收、化学沉积、植物和藻类吸收、微生物作用等，其中基质吸附起主要作用[6]。基质的理化性质对磷的去除有很大影响。钙与磷的吸附相关性量强。有机磷在细菌作用下的净化分解，通过水平潜流型人工湿地可实现50～70%的磷去除率。

表1为人工湿地系统对于污水中污染物的去除效率。

表1 人工湿地系统污染物去除效率（单位：%）

上述三个措施要得以实施必须要构建适地、适种、适量的植物群系，湿地再设计之初已考虑以上的因素，只是现在的植物群系还未构建完成，所以造成水体的富营养化繁衍出大量的藻类。

3 结论

九公里污水处理厂回用补给九公里生态湿地技术研究能确保水资源良性循环利用，既符合克拉玛依市中长期发展规划需要，又是以人为本的大计方针。在目前我市提出大绿化和九公里生态湿地都需要大量的水，而我市目前引水工程的水量已无法满足我们目前的一些项目的用水需求，这就要求我们必须在污水处理技术进一步加深技术研究，提高污水处理的水平，以满足我市近几年的生态湿地、园林绿化、景观用水等民生工程的建设，更好的服务于世界石油城的建设，同时也为我市申报国家级节水城市提供了有力的支持。

[1]张义勇，刘兵伟，覃 丽，等.城市污水生态景观回用现状及安全保障技术[J].资源节约与环保，2016，1：167～168.

[2]宋 辉，刘忠辉.人工湿地在污水处理上的应用和发展[J].水处理信息报道，2008，6：1～3.

[3]冯 伟.利用潜流人工湿地处理受污染河水[J].河南科技，2007，21：38～39.

[4]蒋玲燕.潜流人工湿地降解受污染水体中有机物研究[J].同济大学，2007.

[5]贾滨洋，刘 宜.人工湿地处理污水的机理及其应用前景[J].四川环境，2008，1：81～86.

[6]刘强.高效潜流式人工湿地污水处理研究[J].资源环境与工程，2010，3：304～309.

X703

A

2095-2066（2016）33-0014-02

克拉玛依市科技计划项目（SK2014-56）。

2016-11-12

刘兵伟（1983-），男，2007年毕业于长春师范大学，生物技术专业，主要研究方向为污水处理方面的技术的研究、水质分析、计算机在污水处理中的应用等。