天津人工湿地处理废水工程|水污染治理及生态修复技术研究

5.4.3.1 工程简介

天津人工湿地处理废水工程具有生产性规模，占地20hm2，日处理废水量达1200～1800m3。该工程主体是芦苇湿地，还包括自由水面湿地、天然湿地、人工芦苇床湿地及渗滤湿地，另外，也设置了稳定塘与鱼塘。

各种类型人工湿地的工艺参数如下所述。

水力停留时间HRT：渗滤湿地HRT＞10d；自由水面湿地HRT为2～4d；天然湿地HRT＜10d。

水深：30～40cm（其中15～20cm为水层）；天然湿地：40～80cm。

进水方式：连续布水。

进水温度：大于7℃。

5.4.3.2 湿地运作情况(www.xing528.com)

（1）人工芦苇床

人工芦苇床的平均水力负荷6.2cm/d，有机负荷90.9kgBOD5/（104 m2·d）。净化效果：BOD590%，SS 91.6%，NH3-N76.2%，TP87.9%，农药类89.1%，洗涤剂LAS 94.6%，氯酚类82.3%，氯苯类81.9%，其他苯类95.0%，大肠杆菌和大肠菌平均去除率99.0%。经测定，芦苇的维管束系统的根部最大输氧速率为28.8gO2/（m3·d），由此推算出，人工芦苇床的有机负荷，可达121.5kgBOD5/（104 m2·d）以及氮负荷24.3kg NH3-N/（104 m2·d）。发生在芦苇床根区的硝化和反硝化作用是去除氮的主要途径，占氮去除总量的70%；芦苇吸收量仅占2%。磷去除主要靠土壤物化截留作用，占磷去除总量的70%；芦苇吸收量占17%。土壤对磷的吸附容量很大，往往可历百年而不衰。

（2）自由水面湿地系统

自由水面湿地系统占地面积5845.7m2，包括5组长宽比不一的床块，坡降为0.2%，芦苇种植密度为207株/m2，表土上层有厚5cm的根毡层。采用土壤生物活性进行设计，湿地处理废水量为200m3/d。进水BOD5为150mg/L，水力负荷为150～200m3/（104 m2·d），有机负荷为90.9kg BOD5/（104 m2·d），投配率为6.2cm/d，出水水质相当于二级处理水平，BOD5去除率为90%，SS为91.6%。

（3）渗滤湿地

渗滤湿地的处理废水量为1000m3/d，集水管埋深为1.0～1.5m，在布水区外侧水平距离1.0m可连续布水及出水。水力负荷为11～18m/a。BOD5去除率为90%～98%，SS为85%～100%，TN为81%，TP为89%，COD为65%～80%，出水BOD5小于15mg/L，SS小于20mg/L，相当于或优于二级处理水平。

该渗滤湿地系统是我国首次占地面积40000m2的示范工程。在研究中发现：床内水流的水平运移时间是垂直运移时间的1/4，造成水流以垂直运动为主，恰是一个垂直流的生物滤池细颗粒介质的生物反应器。为了延长水力停留时间，对其进行改进，设置地下集水管道，将水流方向由垂直运移转变为水平运移为主。湿地采用地表布水、侧向渗流、地下出水（集水）的方式运行，既可延长HRT，又可改善出流条件，形成特色。