某小區人工濕地處理系統的設計及建造

文/錢漢 山東省德州宏潤建設管理有限公司 山東德州 253000

1、現場情況

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

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系統，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（征詢物業告知），魚攪動底部淤泥等出現渾濁；

2.4 水中水草睡蓮多出現腐敗爛葉現象，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系統及末端濕地過濾系統解決湖水渾濁發黑的水質，節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，是由人工建造和監督控制的。

4.1.2 本文也涉及環境工程跨學科領域，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量。

TSS：為“總懸浮物”，指水樣經過濾后得到的懸浮物經蒸發后所余固體物的量。

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，造成水體富營養化。

TP：總磷，指水體消解后將各種形態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的優點是處理效率高，占地面積小．主要缺點是會產生基質孔隙阻塞的問題，凼此系統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建造

人工濕地的建造主要依據三個主要特性：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，充分利用實際現場情況。

第一步：場地移除、清理

首先用抄網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小溪循環及過濾。建議抽水用電可選用太陽能發電，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、蘆葦等品種均可。

結論：

（1）建造費用投入造價約為1.8萬元。

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