于橋水庫馬伸橋濕地系統(tǒng)工程規(guī)模設計初探

孫炳南，李翔天，李兆明

（天津市水利勘測設計院，天津300204）

于橋水庫馬伸橋濕地系統(tǒng)工程規(guī)模設計初探

孫炳南，李翔天，李兆明

（天津市水利勘測設計院，天津300204）

馬伸橋濕地系統(tǒng)工程依據(jù)《城鎮(zhèn)生活源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》（2008年3月）、《人工濕地污水處理技術(shù)導則》（RISN-TG006-2009）和《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002），采用數(shù)學模型計算方法，以薊縣于橋水庫馬伸橋鎮(zhèn)11個村污水和地表徑流排放為對象，設計出濕地工程建設規(guī)模：表流濕地≥0.43 hm2，潛流濕地≥0.95 hm2。

于橋水庫；濕地系統(tǒng)；規(guī)模

1 引言

馬伸橋濕地系統(tǒng)工程位于天津市薊縣于橋水庫東北部邦喜公路以南的馬伸橋鎮(zhèn)。于橋水庫營養(yǎng)鹽指標超標嚴重，水體富營養(yǎng)化已經(jīng)達到中-富水平。擬建馬伸橋濕地位于于橋水庫周邊，其區(qū)域內(nèi)的匯水和村落污水經(jīng)溝道最終排入于橋水庫，污染水庫水體。工程區(qū)域內(nèi)溝道縱橫，魚塘洼地廣泛分布。在低洼地建設生態(tài)濕地系統(tǒng)，入庫水導入設在庫前區(qū)域的濕地生態(tài)系統(tǒng)進行凈化，達到減少營養(yǎng)鹽等污染物經(jīng)河道、溝道進入庫區(qū)的目的。

2 工程現(xiàn)狀

2.1 處理水量

濕地系統(tǒng)處理水量規(guī)模受附近村落污水排放、降雨和水庫水位影響。

村落污水量主要來源于馬伸橋鎮(zhèn)11個村的生活污水，見表1。

表1 濕地系統(tǒng)污水處理規(guī)模

根據(jù)現(xiàn)場觀測，工程區(qū)域非汛期進入溝道總徑流量為2 500m3/d，包括上游地下水和附近村落污水。所以，人工濕地的處理規(guī)模按2 500m3/d設計。

2.2 水質(zhì)特征調(diào)查

根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測，馬伸橋鎮(zhèn)西溝水質(zhì)現(xiàn)狀還達不到地表水Ⅴ類標準，主要污染物為總氮、COD、總磷和BOD5，見表2。

表2 馬伸橋鎮(zhèn)西溝溝道現(xiàn)狀水質(zhì)mg/L

3 濕地選型

3.1 選型原則

（1）滿足凈化水質(zhì)目標。

（2）能保證各種不利條件下處理效能，進而保障水庫水質(zhì)安全，達到或接近飲用水水體用水標準。

（3）濕地植被選擇時充分考慮工程區(qū)域土壤環(huán)境現(xiàn)狀：植被是濕地極為重要的要素之一，應按因地制宜的原則選擇先鋒物種，一方面保障凈化功能，另一方面盡快形成景觀。

（4）一次性投資少，運行維護管理簡便：綜合考慮處理效果、工程投資和運行費用等技術(shù)和經(jīng)濟因素，選擇處理效果有保障、投資省、運行費用低、易操作的“水面+潛流”復合型濕地工藝。

3.2 選型結(jié)果

濕地工程采用人工濕地處理技術(shù)。

人工濕地工藝常用類型有天然水面型濕地、人工滲濾型濕地和地下潛流型濕地。人工濕地按水流考慮人工濕地的凈化功能、污染負荷、占地面積、建設費用等因素后，本工程采用組合型人工濕地（表面流濕地+水平潛流濕地）。

4 濕地規(guī)模確定

4.1 濕地進、出水水質(zhì)

進水水質(zhì)控制指標值參照現(xiàn)狀水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，確定總氮濃度為18.64 mg/L、COD濃度為91.24 mg/L。濕地進水水質(zhì)，見表3。

出水水質(zhì)按《人工濕地污水處理技術(shù)導則》中確定的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）二級以上標準，同時考慮到于橋水庫為天津市重要的飲用水源地，因此出水水質(zhì)采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》Ⅴ類，COD為40mg/L、總氮為2mg/L。

表3 濕地進水水質(zhì)mg/L

4.2 濕地規(guī)模

按照各種污染物負荷分別計算土地面積，為保守起見，選擇計算所得的最大面積作為最終占地面積。自由水面人工地表流濕地計算公式、地下潛流型人工濕地計算公式，見表4-5。

表4 自由水面人工地表流濕地計算公式

表5 地下潛流型人工濕地計算公式

由以上公式計算濕地面積，結(jié)果見表6。

表6 濕地面積計算結(jié)果

從表6的污染物負荷計算所得的土地面積中，以總氮負荷所需的濕地系統(tǒng)面積最大，需表流濕地0.43 hm2、潛流濕地0.95 hm2。

5 小結(jié)

（1）濕地規(guī)模設計一般需要根據(jù)處理水量、水質(zhì)特征、進出水水質(zhì)要求和濕地類型等指標綜合考慮確定。

（2）經(jīng)計算，馬伸橋濕地系統(tǒng)工程規(guī)模：表流濕地≥0.43 hm2，潛流濕地≥0.95 hm2。

[1]住房和城鄉(xiāng)建設部標準定額研究所.人工濕地污水處理技術(shù)導則（RISN-TG006-2009）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[2]GB3838-2002，地表水環(huán)境質(zhì)量標準[S].

[3]王微，俞燕，王世和.人工濕地污水處理工藝與設計[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2001，14（1）：59-62.

[4]韓衛(wèi)國，張晶，李征.水平潛流人工濕地技術(shù)[J].山西建筑，2009，35（10）：198-199.

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1004-7328（2014）06-0012-03

10.3969/j.issn.1004-7328.2014.06.004

2014-07-10

孫炳南（1982-），男，工程師，主要從事水利工程設計工作。