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  人工濕地項目

  濕地具有調節氣候、涵養水源、蓄洪抗旱、控制土壤侵蝕、促淤造陸、凈化水質等方面的功能,被譽為“地球之腎”。它更是動物尤其是鳥類的重要棲息地。因此,濕地是具有巨大經濟、文化、科學及娛樂價值的資源。濕地的保護與設計開發符合了社會生態與可持續發展的潮流,與傳統污水處理廠相比,人工濕地不僅具有投資少、運行成本低等明顯優勢,治污效果也優于傳統污水處理廠。因此,人工濕地是當前社會比較熱門的環境保護開發項目。
  1.人工濕地的內涵
  人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面,將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上,污水與污泥在沿一定方向流動的過程中,主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用,對污水、污泥進行處理的一種技術。面對資源節約型、環境友好型社會建設的重大任務,人工濕地這個綜合的生態系統,應用生態系統中物種共生、物質循環再生原理,結構與功能協調原則,在促進廢水中污染物質良性循環的前提下,可以充分發揮資源的生產潛力,防止環境的再污染,獲得污水處理與資源化的最佳效益,實現經濟效益、社會效益、生態效益的最大統一。
  2.人工濕地的類型
  2.1地表流人工濕地
  地表流人工濕地的特點突出表現為兩方面:一方面,在表面流濕地系統中,四周筑有一定高度的圍墻,維持一定的水層厚度(一般為10-30cm);另一方面,濕地中種植挺水型植物,如蘆葦等。向濕地表面布水,水流在濕地表面呈推流式前進,在流動過程中,與土壤、植物及植物根部的火山巖(生物膜載體)接觸,通過物理、化學以及生物反應,污水得到凈化,并在終端流出。
  2.2潛流式人工合成濕地
  人工濕地的核心技術是潛流式濕地。一般由兩級濕地串聯,處理單元并聯組成。濕地中根據處理污染物的不同而填有不同介質,種植不同種類的凈化植物。水通過基質、植物和微生物的物理、化學和生物的途徑共同完成系統的凈化,對BOD、COD、TSS、TP、TN、藻類、石油類等有顯著的去除效率;此外該工藝獨有的流態和結構形成的良好的硝化與反硝化功能區對TN、TP、石油類的去除明顯優于其他處理方式。主要包括內部構造系統、活性酶體介質系統、植物的培植與搭配系統、布水與集水系統、防堵塞技術、冬季運行技術。
  潛流式人工合成濕地的形式分為垂直流潛流式人工濕地和水平流潛流式人工濕地。利用濕地中不同流態特點凈化進水。經過潛流式濕地凈化后的河水可達到地表水Ⅲ類標準,再通過排水系統排放。
  2.2.1垂直流潛流式人工濕地
  在垂直潛流系統中,污水由表面縱向流至床底,在縱向流的過程中污水依次經過不同的專利介質層,達到凈化的目的。垂直流潛流式濕地具有完整的布水系統和集水系統,其優點是占地面積較其它形式濕地小,處理效率高,整個系統可以完全建在地下,地上可以建成綠地和配合景觀規劃使用。
  2.2.2水平流潛流式人工濕地
  水平流潛流式人工濕地是潛流式濕地的另一種形式,污水由進水口一端沿水平方向流動的過程中依次通過火山巖、介質、植物根系,流向出水口一端,以達到凈化目的。
  2.3溝渠型人工濕地
  溝渠型濕地床包括植物系統、介質系統、收集系統。主要對雨水等面源污染進行收集處理,通過過濾、吸附、生化達到凈化雨水及污水的目的。溝渠型人工濕地是小流域水質治理、保護的有效手段。
  3.人工濕地在我國的發展歷程
  世界上第一個用于處理污水的人工濕地于1903年在英國約克郡運行使用,20世紀70年代德國學者Kichunth提出根區法(the root-zone-method)理論,人工濕地生態系統開始在世界各地逐漸受到重視并發展至今。我國的人工濕地研究始于“七五”時期。從20世紀80年代末開始,天津、北京、深圳和上海先后建設了人工濕地污水處理工程,并對污水處理的規律及機理進行了比較系統的研究。進入21世紀以來,我國在人工濕地處理技術和工程應用方面取得較大進展,目前有數十座城市開展了人工濕地研究,有上百座人工濕地投入運行。污水處理量從每天10萬立方米到11萬立方米不等,應用于生活污水、市政污水、景觀河湖水、工業污水、采礦污水等處理,為保護水資源做出了貢獻。
  4.2013人工濕地項目簡介
  目前,我國人工濕地的研究和應用方興未艾,下面介紹幾個“十二五”規劃的人工濕地水質凈化工程項目。
  1.山東夏津
  工程已于9月25日開始施工放線,截至目前,動用挖掘機6臺,開始開挖土方,計劃9天完成。人工濕地總占地面積約385畝,總投資1918萬元,設計處理規模4萬m3/d。工程采用“潛流+表流”處理工藝,整個潛流濕地采用重力流布水方式,潛流面積32000平方米,表流占地337畝。縣污水處理廠每天出水4萬方,均勻布水至潛流濕地,經潛流濕地凈化后,由汀步跌水堰跌至表流濕地,經過濕地處理后的水質達到地表水IV類水質標準要求。
  2.山東寧津
  寧津人工濕地總投資1300萬元,位于寧津新河與路家溝交匯處,設計日處理污水能力2萬立方米,近日,寧津縣人工濕地改擴建工程全面完工。該工程是寧津縣傾力打造的一項重點生態民生工程,占地面積1860畝,日水質凈化能力5萬噸。是該縣海河流域綜合治理的重要組成部分,也是德州市碧水藍天規劃的8個濕地工程之一。該工程利用自然生態系統中物理、化學和生物的吸收、轉化作用來實現對污水的凈化,每年可削減COD73噸、BOD36.5噸、氨氮21.9噸、總氮94.9噸、總磷0.73噸,將徹底改善寧津新河的水質。
  寧津人工濕地填料以沙、火山巖為主、內將種植大面積的蘆葦、香蒲和蓮藕,完工后將形成美麗的濕地景觀,既達到了治污的目的,也改善了地下水質,提高水資源利用率。濕地建成后不僅為海河流域水污染防治發揮重要作用,也為該縣經濟社會可持續發展奠定良好基礎。
  3.山東禹城
  山東禹城市按照“人工濕地建設和污染減排相統一”的規劃原則,把人工濕地建設作為保證“徒駭河變清”的重要環節來抓,積極制定徒駭河沿岸人工濕地工程項目規劃。項目總投資3537.68萬元,目前,濕地建設的環評已完成,工程計劃在年底完成。
  項目位于禹城市洛北干渠至張漢橋之間的徒駭河河灘,總長10公里,建設面積約1500畝,項目建設主要包括人工濕地工程及輔助壩閘工程。該工程主要利用濕地系統中物理、化學和生物的三重協同作用對水中的污染物做深度降解和凈化,處理出水基本達到地表水Ⅳ類標準。并通過濕地建設實現污水入河口的生態修復,達到增加生物多樣性、防止水土流失、改善氣候和涵養水源的目的。同時,通過濕地水生植物的種植和銷售,實現農村產業結構調整,增加周邊農民的收入,建立濕地的可持續運行機制。
  4.山東武城
  該工程位于濟寧南陽湖農場和任城區石橋鎮境內,工程總投資5813.16萬元。該工程依托市截污導流工程塌陷蓄水區進行建設,是截污導流工程的延續和提升。在蓄水區近九千畝水域利用人工濕地系統深度處理蓄存中水,采用多級表面流人工濕地+近自然人工濕地+生態穩定塘組合工藝凈化水質,使出蓄水區水質達到地表Ⅲ類標準。通過構建集水質凈化和生態景觀于一體的城市人工濕地,進一步完善工程各項功能,近而充分發揮截污導流工程的生態效益、經濟效益和社會效益。
  人工濕地系統水質凈化技術作為一種新型生態污水凈化處理方法,其基本原理是濕地植物在特定的人工濕地填料上種植,從而建立起一個人工濕地生態系統.人工濕地中的植物不但直接攝取利用污水中的營養物質。吸收富集污水中的重金屬等有害物質。而且為根區的微生物輸送氧并提供棲息地,加強和維持濕地系統的穩定性。填料是人工濕地的基質與載體,它支撐著人工濕地動植物與微生物的生命過程,填料對污染物的成功截留不僅為后續植物吸收創造良好條件,而且是出水水質的重要保證。應用人工濕地技術處理污水時,填料的選擇往往是制約其處理功效和使用壽命的主要因素。

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