茅洲河楼村人工湿地改造技术简述

【摘要】人工湿地是将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，借助土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，实现对污水、污泥的处理。但是，部分湿地逐渐不能满足城市发展需求，影响城市服务水平。故此，文章结合茅洲河楼村人工湿地为例，对具体茅洲河楼村人工湿地的改造技术进行阐述，旨在综合提升人工湿地的功能，推动城市服务质量提升。

【关键词】茅洲河；楼村；人工湿地；改造技术

城市建设和日常生活中，会产生大的污水和污泥，影响城市的美观性和服务性。为实现对城市污水和污泥的处置，可借助人工湿地的方式实现。但是，随着城市的发展，部分人工湿地逐渐不能满足城市污水、污泥产生情况，则需要对人工湿地进行改造，亟需改进与完善。基于此，本文结合茅洲河楼村人工湿地为例，分析具体的人工湿地改造技术，详细内容如下。

1、项目概况

茅洲河楼村人工湿地工程位于光明新区公明办事处，规模为4万吨/日，占地8.3公顷，项目主要处理楼村水和新陂头河河道内混流污水，采用“生物接触氧化+二沉+人工湿地”的组合处理工艺，设计出水执行广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中第二时段城镇二级污水处理厂一级排放标准。

如下图1所示，现状茅洲河楼村人工湿地的基本工艺流程图。

2、茅洲河楼村人工湿地的现状存在主要问题

（1）处理设施老化失效无法运行

由于原运营合同到期，湿地已于2017年停止运行。自项目停运以来，由于缺乏维护和保养，造成项目进水控制闸、提升泵房、生物接触氧化池、二沉池等设施损坏严重，超过90%以上均无法使用。生物接触氧化池、二沉池等设施更是完全淤塞，失去使用功能。

（2）人工湿地淤积堵塞失去净化功能

原设计采用前端生化处理后接人工湿地深度处理，由于前端生化处理已经完全失效，加上人工湿地自身累计污染物过多，湿地下部的布水系统已大部分堵塞，丧失净化功能。

（3）管理设施损坏现场无维护管理条件

现状管理楼损坏严重，无法正常办公和住宿；厂区受新陂头河综合整治工程施工影响，部分区域围墙被打开，没有形成封闭管理区域，而监控设施部分损坏，无法及时掌握全厂情况，存在安全隐患。

3、茅洲河楼村人工湿地改造技术

现状茅洲河人工湿地占地8.3公顷，故本项目改造用地在现有用地范围内解决，茅洲河人工湿地原设计规模为4万吨/日，本项目改造规模保持4万吨/日不变，出水水质提升至地表IV类水标准，保证处理水量和水质能维持新陂头河以及楼村水支流河道正常生态景观需求，其中现有前处理系统改造后的处理规模为1.5万吨/日，新建前处理系统处理规模为2.5万吨/日。改造内容主要包括原有前处理系统（“生物接触氧化+二沉池”工艺）的改造（包括：改造污泥系统、改造曝气系统、增加混凝反应工艺），人工湿地系统的改造（包括：现有植物的清除与处置、现有填料的清理与处置以及重新构建垂直流人工湿地系统），新建一套前处理系统（采用“一体化高效生物化学处理池+高密度沉淀池”工艺），更换坏旧的设备和管配件以及改造厂区景观、道路、管理房以及照明等附属设施等。

现结合上述表1的情况，结合相关质量标准，提出具体改造后，水质目标如下表2所示，为具体的详细如进出口水质情况。

按照这类方式对进水和出水的水质进行控制，促使污水可以满足相关标准需求，避免对水体造成污染。结合实际情况，对具体茅洲河楼村人工湿进行改造，如下图2所示为具体的人工湿地改造工艺流程。

根据上图的基本情况，对具体的改造技术进行阐述与分析，详细内容如下：

3.1改造技术

（1）前处理系统（改造部分）

1）污水首先自流经粗、细格栅拦污后进入提升泵池。格栅主要拦截大漂浮物（保留现状，更换损坏的阀门管件，维修格栅机等，此部分与新建前处理系统共用）。

2）污水提升至接触氧化池，接触氧化池中挂填料，属生物膜法，接触氧化法通过生物膜中的微生物分解废水中的有机物，并将氨氮氧化（拆除原有曝气设备，将潜水曝气改造成曝气管曝气，由鼓风机供气）。

3）接触氧化池的后面为混凝反应池（改造新增，在原接触氧化池中进行改造），于混凝反应池中加入PAC（聚合氯化铝）、PAM（聚丙烯酰胺），以通过混凝反应矾花去除废水中的磷。

4）混凝反应池后面斜管沉淀池，污水与污泥在沉淀池内进行泥水分离，沉淀后的污水进入人工湿地系统，经垂直流人工湿地系统的物理、化学和生物净化等复杂的生态净化过程，此时污水中的各种污染物都得到相当程度的降解，垂直流湿地出水最后排入河道进行补水（保留工艺现状，更换损坏的阀门管件以及设备，清除淤泥等）。

5）沉淀池污泥进入污泥处理系统，经带式压滤机压滤后，外运。（据了解厂区现状有污泥压滤机系统，但是无法使用，本项目设计将增加污泥压滤系统，采用带式压滤机进行压滤）。

（2）前处理系统（新建部分）

为保证垂直流人工湿地系统的正常运行和提高整个系统效率，需要增加一套前处理系统，工艺为“一体化高效生物化学处理池+高密度沉淀池”。

1）污水首先自流经粗、细格栅拦污后进入提升泵池。格栅主要拦截大漂浮物。（保留现状，更换损坏的阀门管件，维修格栅机等，此部分与改造前处理系统共用）。

2）泵池中的污水经提升至一体化高效生物化学处理池，一体化高效生物化学处理池集中了生物、化学反应与沉淀于一池中，外圈的前段为生物反应池，为活性污泥法工艺，污水进池后，在短短的时间内有机物被吸附和分解，为使活性污泥在好氧的状态下运行，内设有管道曝气（由鼓风机供气），作供氧和搅拌用。

3）生物反应池的后面为高密度沉淀池，通过投加水处理药剂，使水处理药剂与水中的污染物充分混合、反应后，沉淀去除水体中的污染物（如COD、BOD、SS、TP等），使水体质量提高。该工艺是一种集多種功能为一体的紧凑型工艺。它充分利用了动态混合、加速絮凝原理和浅池理论，把高效混合、提升絮凝、斜管沉淀三个过程进行优化，从而达到常规技术无法比拟的性能。

4）沉淀后的污水进入垂直流人工湿地系统，经垂直流人工湿地系统的物理、化学和生物净化等复杂的生态净化过程，此时污水中的各种污染物都得到相当程度的降解，垂直流湿地出水最后排入河道进行补水。

5）污泥进入污泥处理系统，经带式压滤机压滤后，外运。

（3）人工湿地系统

原设计采用前端生化处理后接人工湿地深度处理，由于前端生化处理已经完全失效，加上人工湿地自身累计污染物过多，湿地下部的布水系统已大部分堵塞，丧失净化功能。因此本项目将对人工湿地进行彻底改造，清除与处理现有的植物、清理与处理现有填料，修补漏水挡墙等，然后重新构建垂直流人工湿地系统。新构建的垂直流人工湿地系统全部并联并采用脉冲布水，保证布水的均匀性。污水经植物池的过滤、吸附、生物降解后经过排水渠排出，各单元由电动阀控制轮换进水。在植物池内种植适合当地气候的多种水生湿生植物。

（4）固废处理系统

各沉淀池污泥先经重力浓缩后，再经螺杆泵泵入带式压滤机进行脱水，脱水后的污泥运送至垃圾填埋场填埋。格栅拦污送至生活垃圾填埋场处理。收割的植物作堆肥综合利用，或粉碎后送至沼气池处理。

3.2湿地绿化及景观营造

（1）绿化是美化厂区环境的一个重要手段，绿化有利于保持和改善厂区环境，厂区周边以及前处理构筑物周边以乔木、灌木、等形成绿色屏障，绿化种类以芳香型乔木、灌木及草皮为主，以调节厂区小气候。

（2）本项目景观设计坚持“生态优先，以人为本；因地制宜，地域特色；整体协调，突出重点；远近结合，科学发展；节约资源，综合效益”的规划原则，结合现状条件和水质净化的工艺要求，将本项目按照生态公园的目标进行整体设计。

（3）景观配套设施布置。本项目将在湿地公园内应设置一定的游憩设施和公用设施，包括展览馆、园椅、雕塑小品、厕所、果皮箱、标识牌等。

结束语：

本文以茅洲河樓村人工湿地为例，对当前茅洲河人工湿地的现状进行分析，再结合现状，研究具体的人工湿地改造技术，包括前处理系统的改造和新建、人工湿地系统及固废处理系统的新建等进行分析，再对景观和绿化进行阐述，从而明确具体人工湿地的改造情况，积极推动城市污水、污泥的处理效果。

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