某小區(qū)人工濕地處理系統(tǒng)的設計及建造

文/錢漢 山東省德州宏潤建設管理有限公司 山東德州 253000

1、現(xiàn)場情況

1.1 某小區(qū)人工湖自2011年開挖建造到投入使用已有七年有余；這期間經(jīng)歷了二次清塘換水，水質一直得不到改善，水質渾濁發(fā)黑。

1.2 湖水深度在0.7-1.0米不等；

1.3 水源主要是地下水、自來水、雨水等。

1.4 湖中常年有錦鯉、甲魚、荷花、睡蓮，四周是蘆葦、水蔥水生植物等。

1.5 湖東西二側各有二條小溪循環(huán)系統(tǒng)，水中是蘆葦、水蔥、鼠尾草等水生植物。

2、水質化驗及渾濁分析

2.1 水質取樣情況

2.2 水質化驗情況

2.3 水淺魚多（征詢物業(yè)告知），魚攪動底部淤泥等出現(xiàn)渾濁；

2.4 水中水草睡蓮多出現(xiàn)腐敗爛葉現(xiàn)象，池底有淤泥、枯枝、枯草；化學需氧量(COD)很高；夏天湖水的溫度比較高，細菌大量繁殖，水藻迅速生長。

2.5 補湖水時擾動池底淤泥等也會造成水混。

2.6 湖水消毒處理少，魚會長蟲；魚身上有蟲時，魚體感到不適，就會在池塘中亂竄，攪動底泥，造成水體渾濁。再加上水質不好，水體密度較大，渾濁很難沉降。

2.7 雨水進入，導致水質渾濁，有機物耗氧加大。

3、目的

是利用東西兩側小溪循環(huán)系統(tǒng)及末端濕地過濾系統(tǒng)解決湖水渾濁發(fā)黑的水質，節(jié)省用水及電費消耗等費用和雨水調蓄、凈化利用作用。此次主要是末端濕地過濾系統(tǒng)的設計及建造。

4、研究建造

4.1 研究范圍

4.1.1 說明

本文所述的人工濕地是一種湖水處理系統(tǒng)，是由人工建造和監(jiān)督控制的。

4.1.2 本文也涉及環(huán)境工程跨學科領域，特在此對相關術語加以說明。在湖水處理中，涉及如下幾種污染物概念：

BOD：為“生物化學需氧量”的簡稱，指一定期間內，微生物分解一定體積 水中有機物質所消耗的溶解氧的數(shù)量。

TSS：為“總懸浮物”，指水樣經(jīng)過濾后得到的懸浮物經(jīng)蒸發(fā)后所余固體物的量。

TN：總氮，指水體中氮元素的總含量，包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、無機鹽 氮、溶解態(tài)氮及大部分有機含氮化合物中的氮的總和。總氮量的增加，主要導致 微生物和藻類等水生生物大量繁殖，造成水體富營養(yǎng)化。

TP：總磷，指水體消解后將各種形態(tài)的磷轉變成正磷酸鹽后測定的結果，以每升水樣含磷毫克數(shù)計量。

4.1.3 本文主要是重點介紹了人工濕地技術的設計及建造方法。

4.1.4 人工濕地水處理系統(tǒng)分類是按植物類型和水流方式，本次主要是潛流方式。

潛流型濕地也稱植栽濾床型，利用土壤或礫石表面生物膜處理污染物質。

潛流型濕地處理系統(tǒng)的優(yōu)點是處理效率高，占地面積小．主要缺點是會產(chǎn)生基質孔隙阻塞的問題，凼此系統(tǒng)具有一定的運行壽命．必需及時清理或配置過濾、反沖洗設施或更換過濾介質。

4.2 人工濕地水處理系統(tǒng)建造

人工濕地的建造主要依據(jù)三個主要特性：地形、土地所有權及土壤條件。這些條件也決定了工程造價。

人工濕地建造過程主要可分為兩個階段：一是場地準備工作，二是植被的種植。

4.3 場地準備工作

此過濾處理系統(tǒng)建造時是利用原有建好小溪跌水池，顧建造工期很短，充分利用實際現(xiàn)場情況。

第一步：場地移除、清理

首先用抄網(wǎng)將小溪內錦鯉及錦鯉幼魚移至湖內；然后抽水清理小溪內殘存的碎石磚瓦、樹木和其他等物體。 晾曬干燥。

第二步：過濾系統(tǒng)墻體的塑造

在距離第一步跌水一米處砌筑0.2—0.5米高磚砌體（保持小溪循環(huán)水位；M5水泥砂漿+MU10機制磚砌筑），如下圖所示左側矮墻，底部是最少二皮多孔磚（孔徑不小于φ10MM，孔徑面積占整個磚面的50%以上），中間砌筑控制小溪水位過濾墻，如下圖中間墻，底部是最少二皮多孔磚（孔徑不小于φ10MM，孔徑面積占整個磚面的50%以上，M5水泥砂漿+MU10機制磚砌筑），矮墻與中間墻之間用碎石攤鋪（寬度不低于1000-3000MM），碎石中間埋置過濾紗網(wǎng)或過濾棉。同時砌筑右側二跌水過濾隔離墻體（間距5000MM，底部是最少二皮多孔磚，孔徑不小于φ10MM，孔徑面積占整個磚面的50%以上，M5水泥砂漿+MU10機制磚砌筑），

第三步：過濾用材安裝：（石塊／沙的鋪設及活性炭層）

在各自跌水單元過濾槽內應鋪滿干凈的碎石或沙，二跌水按設計要求底層鋪設厚不低于120MM或更高的碎石，或用機制磚砌筑也可，保證磚間隙（水流方向）不低于15MM；第二層鋪設厚不低于120MM果殼活性炭層（用紗網(wǎng)裝填，然后鋪平）上層鋪設厚不低于120MM或更高的砂及碎石，最上部鋪設熟土（不低于300MM厚），方便種植水生植物。過程見下圖示。

第四步：管道鋪設和水體控制結構

自湖南側集水坑安裝4KW抽水泵二臺，一備一用；用φ75作為抽水管道將水抽入循環(huán)小溪循環(huán)及過濾。建議抽水用電可選用太陽能發(fā)電，電機選用直流安全36V電壓。

第六步：植被設置及種植

人工濕地處理系統(tǒng)所需植物一般可就近遷移，造價較低。有很多適合人工濕地的植物培育途徑，如種子、裸根幼苗、收割植物、溫室盆栽幼苗等。

主要是美人蕉、水蔥、菖蒲、蘆葦?shù)绕贩N均可。

結論：

（1）建造費用投入造價約為1.8萬元。

（2）經(jīng)過四個月利用小溪循環(huán)系統(tǒng)及末端濕地過濾系統(tǒng)運行，徹底解決了渾濁發(fā)黑的湖水水質，節(jié)省用水約1000m3及電費消耗等費用；達到雨水調蓄、凈化利用作用。