茅洲河樓村人工濕地改造技術簡述

【摘要】人工濕地是將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上，借助土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，實現對污水、污泥的處理。但是，部分濕地逐漸不能滿足城市發展需求，影響城市服務水平。故此，文章結合茅洲河樓村人工濕地為例，對具體茅洲河樓村人工濕地的改造技術進行闡述，旨在綜合提升人工濕地的功能，推動城市服務質量提升。

【關鍵詞】茅洲河；樓村；人工濕地；改造技術

城市建設和日常生活中，會產生大的污水和污泥，影響城市的美觀性和服務性。為實現對城市污水和污泥的處置，可借助人工濕地的方式實現。但是，隨著城市的發展，部分人工濕地逐漸不能滿足城市污水、污泥產生情況，則需要對人工濕地進行改造，亟需改進與完善。基于此，本文結合茅洲河樓村人工濕地為例，分析具體的人工濕地改造技術，詳細內容如下。

1、項目概況

茅洲河樓村人工濕地工程位于光明新區公明辦事處，規模為4萬噸/日，占地8.3公頃，項目主要處理樓村水和新陂頭河河道內混流污水，采用“生物接觸氧化+二沉+人工濕地”的組合處理工藝，設計出水執行廣東省地方標準《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中第二時段城鎮二級污水處理廠一級排放標準。

如下圖1所示，現狀茅洲河樓村人工濕地的基本工藝流程圖。

2、茅洲河樓村人工濕地的現狀存在主要問題

（1）處理設施老化失效無法運行

由于原運營合同到期，濕地已于2017年停止運行。自項目停運以來，由于缺乏維護和保養，造成項目進水控制閘、提升泵房、生物接觸氧化池、二沉池等設施損壞嚴重，超過90%以上均無法使用。生物接觸氧化池、二沉池等設施更是完全淤塞，失去使用功能。

（2）人工濕地淤積堵塞失去凈化功能

原設計采用前端生化處理后接人工濕地深度處理，由于前端生化處理已經完全失效，加上人工濕地自身累計污染物過多，濕地下部的布水系統已大部分堵塞，喪失凈化功能。

（3）管理設施損壞現場無維護管理條件

現狀管理樓損壞嚴重，無法正常辦公和住宿；廠區受新陂頭河綜合整治工程施工影響，部分區域圍墻被打開，沒有形成封閉管理區域，而監控設施部分損壞，無法及時掌握全廠情況，存在安全隱患。

3、茅洲河樓村人工濕地改造技術

現狀茅洲河人工濕地占地8.3公頃，故本項目改造用地在現有用地范圍內解決，茅洲河人工濕地原設計規模為4萬噸/日，本項目改造規模保持4萬噸/日不變，出水水質提升至地表IV類水標準，保證處理水量和水質能維持新陂頭河以及樓村水支流河道正常生態景觀需求，其中現有前處理系統改造后的處理規模為1.5萬噸/日，新建前處理系統處理規模為2.5萬噸/日。改造內容主要包括原有前處理系統（“生物接觸氧化+二沉池”工藝）的改造（包括：改造污泥系統、改造曝氣系統、增加混凝反應工藝），人工濕地系統的改造（包括：現有植物的清除與處置、現有填料的清理與處置以及重新構建垂直流人工濕地系統），新建一套前處理系統（采用“一體化高效生物化學處理池+高密度沉淀池”工藝），更換壞舊的設備和管配件以及改造廠區景觀、道路、管理房以及照明等附屬設施等。

現結合上述表1的情況，結合相關質量標準，提出具體改造后，水質目標如下表2所示，為具體的詳細如進出口水質情況。

按照這類方式對進水和出水的水質進行控制，促使污水可以滿足相關標準需求，避免對水體造成污染。結合實際情況，對具體茅洲河樓村人工濕進行改造，如下圖2所示為具體的人工濕地改造工藝流程。

根據上圖的基本情況，對具體的改造技術進行闡述與分析，詳細內容如下：

3.1改造技術

（1）前處理系統（改造部分）

1）污水首先自流經粗、細格柵攔污后進入提升泵池。格柵主要攔截大漂浮物（保留現狀，更換損壞的閥門管件，維修格柵機等，此部分與新建前處理系統共用）。

2）污水提升至接觸氧化池，接觸氧化池中掛填料，屬生物膜法，接觸氧化法通過生物膜中的微生物分解廢水中的有機物，并將氨氮氧化（拆除原有曝氣設備，將潛水曝氣改造成曝氣管曝氣，由鼓風機供氣）。

3）接觸氧化池的后面為混凝反應池（改造新增，在原接觸氧化池中進行改造），于混凝反應池中加入PAC（聚合氯化鋁）、PAM（聚丙烯酰胺），以通過混凝反應礬花去除廢水中的磷。

4）混凝反應池后面斜管沉淀池，污水與污泥在沉淀池內進行泥水分離，沉淀后的污水進入人工濕地系統，經垂直流人工濕地系統的物理、化學和生物凈化等復雜的生態凈化過程，此時污水中的各種污染物都得到相當程度的降解，垂直流濕地出水最后排入河道進行補水（保留工藝現狀，更換損壞的閥門管件以及設備，清除淤泥等）。

5）沉淀池污泥進入污泥處理系統，經帶式壓濾機壓濾后，外運。（據了解廠區現狀有污泥壓濾機系統，但是無法使用，本項目設計將增加污泥壓濾系統，采用帶式壓濾機進行壓濾）。

（2）前處理系統（新建部分）

為保證垂直流人工濕地系統的正常運行和提高整個系統效率，需要增加一套前處理系統，工藝為“一體化高效生物化學處理池+高密度沉淀池”。

1）污水首先自流經粗、細格柵攔污后進入提升泵池。格柵主要攔截大漂浮物。（保留現狀，更換損壞的閥門管件，維修格柵機等，此部分與改造前處理系統共用）。

2）泵池中的污水經提升至一體化高效生物化學處理池，一體化高效生物化學處理池集中了生物、化學反應與沉淀于一池中，外圈的前段為生物反應池，為活性污泥法工藝，污水進池后，在短短的時間內有機物被吸附和分解，為使活性污泥在好氧的狀態下運行，內設有管道曝氣（由鼓風機供氣），作供氧和攪拌用。

3）生物反應池的后面為高密度沉淀池，通過投加水處理藥劑，使水處理藥劑與水中的污染物充分混合、反應后，沉淀去除水體中的污染物（如COD、BOD、SS、TP等），使水體質量提高。該工藝是一種集多種功能為一體的緊湊型工藝。它充分利用了動態混合、加速絮凝原理和淺池理論，把高效混合、提升絮凝、斜管沉淀三個過程進行優化，從而達到常規技術無法比擬的性能。

4）沉淀后的污水進入垂直流人工濕地系統，經垂直流人工濕地系統的物理、化學和生物凈化等復雜的生態凈化過程，此時污水中的各種污染物都得到相當程度的降解，垂直流濕地出水最后排入河道進行補水。

5）污泥進入污泥處理系統，經帶式壓濾機壓濾后，外運。

（3）人工濕地系統

原設計采用前端生化處理后接人工濕地深度處理，由于前端生化處理已經完全失效，加上人工濕地自身累計污染物過多，濕地下部的布水系統已大部分堵塞，喪失凈化功能。因此本項目將對人工濕地進行徹底改造，清除與處理現有的植物、清理與處理現有填料，修補漏水擋墻等，然后重新構建垂直流人工濕地系統。新構建的垂直流人工濕地系統全部并聯并采用脈沖布水，保證布水的均勻性。污水經植物池的過濾、吸附、生物降解后經過排水渠排出，各單元由電動閥控制輪換進水。在植物池內種植適合當地氣候的多種水生濕生植物。

（4）固廢處理系統

各沉淀池污泥先經重力濃縮后，再經螺桿泵泵入帶式壓濾機進行脫水，脫水后的污泥運送至垃圾填埋場填埋。格柵攔污送至生活垃圾填埋場處理。收割的植物作堆肥綜合利用，或粉碎后送至沼氣池處理。

3.2濕地綠化及景觀營造

（1）綠化是美化廠區環境的一個重要手段，綠化有利于保持和改善廠區環境，廠區周邊以及前處理構筑物周邊以喬木、灌木、等形成綠色屏障，綠化種類以芳香型喬木、灌木及草皮為主，以調節廠區小氣候。

（2）本項目景觀設計堅持“生態優先，以人為本；因地制宜，地域特色；整體協調，突出重點；遠近結合，科學發展；節約資源，綜合效益”的規劃原則，結合現狀條件和水質凈化的工藝要求，將本項目按照生態公園的目標進行整體設計。

（3）景觀配套設施布置。本項目將在濕地公園內應設置一定的游憩設施和公用設施，包括展覽館、園椅、雕塑小品、廁所、果皮箱、標識牌等。

結束語：

本文以茅洲河樓村人工濕地為例，對當前茅洲河人工濕地的現狀進行分析，再結合現狀，研究具體的人工濕地改造技術，包括前處理系統的改造和新建、人工濕地系統及固廢處理系統的新建等進行分析，再對景觀和綠化進行闡述，從而明確具體人工濕地的改造情況，積極推動城市污水、污泥的處理效果。

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