【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，利用植物的生長(zhǎng)從污染水體中吸收大量污染物質(zhì)(主要為氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì))，并通過(guò)收獲植物體的方法將其搬離水體。還可以在植物根部放置軟性填料，進(jìn)一步促進(jìn)植物生長(zhǎng)，去除水中污染物質(zhì)。但是植物浮床技術(shù)費(fèi)用較高，且適用性有所限制。（6）其他包括投加生物制劑和生物操縱法等，主要是通過(guò)在人工條件下強(qiáng)化微生物對(duì)污染物質(zhì)的降解能力，來(lái)達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。生物/生態(tài)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)：①基建、運(yùn)行費(fèi)用低，管理方便，經(jīng)濟(jì)可行。生物/生態(tài)技術(shù)可以利用太陽(yáng)能作為污染凈化系統(tǒng)的能源，通過(guò)微生物和動(dòng)植物的自然生長(zhǎng)來(lái)降解、吸收、轉(zhuǎn)移河水中的污染物，較少需要輸入人工的能源和物質(zhì)。其次，微生物和動(dòng)植物在一定條件下都能按照一定規(guī)律自行生長(zhǎng)繁殖，發(fā)揮水質(zhì)凈化作用，較少需要人為管理以維持凈化系統(tǒng)的運(yùn)行。②副作用小，對(duì)環(huán)境沒有危害或者危害很小。生物/生態(tài)技術(shù)利用自然界原有的或者經(jīng)過(guò)略微改造的生物，而非人工物質(zhì)來(lái)凈化河水，環(huán)境相容性好，不存在對(duì)環(huán)境的二次污染。穩(wěn)定的河水生物/生態(tài)凈化系統(tǒng)其內(nèi)部的物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量流動(dòng)處于平衡狀態(tài)，各種生物之間相互依存，相互制約，不容易對(duì)外界環(huán)境造成沖擊。③能自我調(diào)整，適應(yīng)環(huán)境的變化。微生物有很強(qiáng)的變異能力，植物也具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，因此當(dāng)河水的污染物發(fā)生改變時(shí)，生物/生態(tài)技術(shù)在一定程度上仍舊能夠發(fā)揮水質(zhì)凈化作用，同一種技術(shù)對(duì)不同類型的河流水質(zhì)污染有較好的適用性。④可與親水景觀建設(shè)相結(jié)合，外在表現(xiàn)形式自然親切，更富人性化。生物/生態(tài)技術(shù)利用天然的生物，而非人工的化學(xué)物質(zhì)或機(jī)械等來(lái)凈化河水，能較為容易地與原有自然環(huán)境相融合。由于具有以上優(yōu)勢(shì)，生物/生態(tài)技術(shù)在污染河流治理中得到越來(lái)越多重視和實(shí)際應(yīng)用?；诩夹g(shù)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)可行、管理簡(jiǎn)便的設(shè)計(jì)原則，綜合考慮水質(zhì)凈化與生態(tài)保護(hù)相協(xié)調(diào)、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益并重、工程建設(shè)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整相統(tǒng)一，確定☆☆縣△△△河人工濕地水質(zhì)凈化工程的工藝方案為橡膠壩+生態(tài)滯留塘+表面流濕地系統(tǒng)+生態(tài)穩(wěn)定塘的工藝，其工藝流程圖如圖52 所示。生態(tài)滯留塘橡膠壩△△△河河水△△△河生態(tài)穩(wěn)定塘表面流濕地圖52 ☆☆縣△△△河人工濕地工程工藝流程圖橡膠壩橡膠壩是以高強(qiáng)力合成纖維為受力骨架，用合成橡膠粘合制成壩袋，錨固于閘底板上，充水或充氣形成的擋水壩。橡膠壩適宜建設(shè)在水流平穩(wěn)、泥沙河漂浮物較少、無(wú)推移質(zhì)的河渠上。橡膠壩的構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，工期短，造價(jià)低，自重輕，跨度大，壩體阻水影響小，擋水時(shí)止水效果好，不漏水，抗震性能好。缺點(diǎn)是壩袋的堅(jiān)固性較差，易老化，耐久性較低，管理維修相對(duì)困難。近年來(lái)，橡膠壩在我國(guó)城鎮(zhèn)河湖建設(shè)中發(fā)展迅速，在防洪、供水、美化環(huán)境等方面發(fā)揮著良好的作用。由于河道橡膠壩的建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)河水的攔蓄，并形成具有較長(zhǎng)停留時(shí)間的河道生態(tài)滯留塘系統(tǒng)，河道內(nèi)水深較淺處生長(zhǎng)蘆葦、香蒲等濕生植物，水深較深處有黑藻、眼子菜、金魚藻、苦草等沉水植物。通過(guò)河道滯留塘中的物理沉淀作用去除污水中的懸浮物，并通過(guò)塘內(nèi)的藻類、微生物、漂浮植物、沉水植物等的生物作用去除部分有機(jī)污染物、氮和磷，并可通過(guò)植物的光合作用對(duì)污水進(jìn)行充氧?！睢羁h△△△河灘地人工濕地工程的橡膠壩計(jì)劃建設(shè)在☆市△△農(nóng)林科技園有限公司種植園北側(cè)的△△△河河道上。生態(tài)滯留塘氧化塘是一類利用水體自凈能力的處理工藝，具有良好的污染物去除效果，是污染河水預(yù)處理常用的一種生態(tài)工藝。作為污水生物處理技術(shù)，氧化塘具有較為顯著的優(yōu)點(diǎn)：①能夠充分利用地形，工程簡(jiǎn)單，建設(shè)投資省，在建設(shè)上有周期短、易于施工的優(yōu)點(diǎn)。②能夠?qū)崿F(xiàn)污水資源化，使污水處理與利用相結(jié)合。③污水處理能耗少，維護(hù)方便，成本低廉。生態(tài)滯留塘作為氧化塘的一種，是一個(gè)菌藻共生系統(tǒng)，利用細(xì)菌和藻類等微生物的共同作用處理污水，其對(duì)污水的凈化過(guò)程與自然水體相似，是一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施，其具有基建投資低、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。生態(tài)滯留塘是主要靠塘內(nèi)藻類的光合作用供氧的，它的水深較淺，～，陽(yáng)光能直接射透到池底，藻類生長(zhǎng)旺盛，加上水面風(fēng)力攪動(dòng)進(jìn)行大氣復(fù)氧，全塘水呈現(xiàn)好氧狀態(tài)。生態(tài)滯留塘內(nèi)的生物種群主要有藻類、茵類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、水蚤等微型動(dòng)物。 的上層，濃度約為1108～5109 個(gè)/mL，主要種屬與活性污泥和生物膜相同。原生動(dòng)物和后生動(dòng)物的種屬數(shù)與個(gè)體數(shù)，均比活性污泥法和生物膜法少。塘內(nèi)水深較淺處種植蘆葦、香蒲等挺水植物，水深較深處配置黑藻、眼子菜、金魚藻、苦草等沉水植物。通過(guò)生態(tài)滯留塘中的物理沉淀作用去除污水中的懸浮物，并通過(guò)塘內(nèi)的藻類、微生物、挺水植物、沉水植物等的生物作用去除部分有機(jī)污染物、氮和磷，并可通過(guò)植物的光合作用對(duì)污水進(jìn)行充氧。人工濕地系統(tǒng)人工濕地處理系統(tǒng)是將污水有控制的投配到土壤經(jīng)常處于飽和狀態(tài)、生長(zhǎng)有像蘆葦、香蒲等水生植物的土地上，污水在沿一定方向流動(dòng)過(guò)程中在耐水植物和土壤聯(lián)合作用下得到凈化的一種土地處理系統(tǒng)。人工濕地可以促進(jìn)廢水中植物營(yíng)養(yǎng)素的循環(huán)，使廢水中所含的有用物質(zhì)以作物形式再利用，能綠化土地，改善區(qū)域氣候，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。簡(jiǎn)而言之，具有“一高三低一不”的特點(diǎn)，即高效率、低投資、低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用、低維持技術(shù)和基本不耗電。人工濕地工藝在處理污染河水上有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，具體如下：①建造費(fèi)用相對(duì)低廉；②運(yùn)行和維護(hù)成本低，簡(jiǎn)便，一般只需定期維護(hù)；③抗水力沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；④可用于微污染水的回用和資源化；⑤同時(shí)還為濕地生物提供了棲息地；⑥能有效的和景觀相結(jié)合；⑦本身就具有景觀效應(yīng)，易于被大眾所接受。根據(jù)污水的流經(jīng)方式不同，人工濕地可分為表面流人工濕地和潛流式人工濕地，其構(gòu)造形式如圖53 所示。圖53 人工濕地的構(gòu)造分類 表面流濕地系統(tǒng)也稱自由水面人工濕地（Free Water Surface Flow Wetlands）。表面流濕地類似于天然沼澤濕地，具有底泥，水面暴露于大氣，污水在人工濕地床體的表層流動(dòng)，水位較淺，~ 左右，接近上表面的一層水體屬于好氧狀態(tài)，而較深一層的水體和基質(zhì)則基本上屬于缺氧狀態(tài)。污水進(jìn)入表面流人工濕地系統(tǒng)時(shí)，絕大部分有機(jī)物的去除是由生長(zhǎng)在水下的植物莖、桿上的生物膜來(lái)完成。表面流人工濕地從外觀看更像是自然狀態(tài)下的沼澤地，水流在基質(zhì)表面流動(dòng)。除了改善水質(zhì)外，表面流人工濕地還給人們提供美學(xué)價(jià)值和為水生野生動(dòng)植物提供棲息地。表面流濕地主要用于處理暴雨徑流、煤礦廢水和農(nóng)業(yè)面源污水的治理。同時(shí)，表面流人工濕地也常用于湖泊、河流的水質(zhì)凈化與生態(tài)修復(fù)。在水平潛流人工濕地系統(tǒng)中，污水在床體內(nèi)部流動(dòng)，均勻流過(guò)植物根區(qū)基質(zhì)層。基質(zhì)層一般由土壤和各種填料構(gòu)成，表層土壤中種植耐水植物，這些植物具有發(fā)達(dá)的根系，~ 的基質(zhì)層中，與基質(zhì)層一起構(gòu)成透水系統(tǒng)。同時(shí)，這些植物根系具有泌氧作用，在根區(qū)附近形成好氧、缺氧微環(huán)境，適宜于不同類型微生物的生長(zhǎng)活動(dòng)。在潛流濕地系統(tǒng)中，污水在濕地床體內(nèi)部流動(dòng)，可以充分利用基質(zhì)層表面生長(zhǎng)的生物膜、豐富的植物根系及基質(zhì)截留等作用，有效延長(zhǎng)水力停留時(shí)間，提高濕地系統(tǒng)的處理效果和處理能力，同時(shí)由于水流在土壤層以下流動(dòng)，故具有保溫性較好，處理效果受氣候影響小、衛(wèi)生條件較好等優(yōu)點(diǎn)，是目前研究和應(yīng)用較多的一種濕地系統(tǒng)。相對(duì)于表面流人工濕地，潛流型人工濕地具有如下優(yōu)點(diǎn)：①污水始終在介質(zhì)表面以下，消除了臭味及蚊蠅滋長(zhǎng)的問(wèn)題；②污水不暴露，不與公眾接觸，濕地既可作為水處理設(shè)施，也可作為景觀公園等公共場(chǎng)所；③水流過(guò)介質(zhì)，為微生物的活動(dòng)和存在提供了更大的表面積，提高了處理效率。對(duì)類似的水量、水質(zhì)和處理目標(biāo)，潛流型人工濕地占地面積更?。虎芪廴疚锶コ母黝惙磻?yīng)均發(fā)生在地表以下，污染物去除效果受氣溫變化的影響相對(duì)較小。然而，對(duì)于☆☆縣△△△河灘地人工濕地工程而言，采用表面流人工濕地更為適宜，其原因在于：①所要攔截處理的污水排放量較大，所要建設(shè)的濕地面積將非常大，這樣大的面積如果采用潛流濕地，其建設(shè)費(fèi)用將非常高；②△△△河☆☆段河水污染物濃度相對(duì)較低，建設(shè)人工濕地工程的目的不是把濕地直接作為污水處理廠來(lái)使用，而是把它作為一種保障措施，通過(guò)對(duì)微污染水體的深度處理以滿足受納水體或回用要求；③工程所在地為△△△河和△△△新河之間的兩岸河灘地，建設(shè)潛流濕地工程不符合防洪要求；④表面流人工濕地管理簡(jiǎn)單，而潛流型人工濕地易產(chǎn)生阻塞問(wèn)題，管理相對(duì)復(fù)雜?；诨春恿饔蛩廴痉乐我?guī)劃和南四湖人工濕地水質(zhì)凈化工程建設(shè)計(jì)劃，對(duì)于△△△河污染河水的深度處理，宜采用人工濕地技術(shù)進(jìn)行處理，在滿足水質(zhì)凈化要求的同時(shí)，還起到涵蓄水源、調(diào)節(jié)水量和補(bǔ)充地下水資源的作用。人工濕地系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)負(fù)荷水力負(fù)荷設(shè)計(jì)流量： Qave=4104m3/d=1667m3/h=水力負(fù)荷： q=3cm/d污染負(fù)荷進(jìn)水：CODCr 1800kg/d； NH3N 100kg/d去除：CODCr 1000kg/d； NH3N 60kg/d設(shè)計(jì)參數(shù)CODCr 去除負(fù)荷： g/(m2d)NH3N 去除負(fù)荷： g/(m2d)單體設(shè)計(jì)（1）、引水系統(tǒng)a、橡膠壩主要功能：用于△△△河污染河水的截留導(dǎo)蓄，利用泵站將污染河水提升至濕地工程。結(jié)構(gòu)類型：壩袋為充水式，錨固結(jié)構(gòu)為螺栓壓板設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)壩長(zhǎng) L=60m消 力 池 1 座壩頂高程 b、提升泵站主要功能：提升污水滿足后續(xù)處理設(shè)施水力要求。結(jié)構(gòu)類型：地下鋼混矩形結(jié)構(gòu)池 數(shù)：2 座（△△△河和△△△新河河岸各1 座）設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量 Qmax=1750m3/h有效容積 V=150m3總 容 積 V=180m3主要設(shè)備：①污水提升泵設(shè)備類型：配帶自耦裝置的抗堵塞潛水排污泵設(shè)備參數(shù)：流 量 Q=850m3/h揚(yáng) 程 H=功 率 N=25KW設(shè)備套數(shù)：3 臺(tái)，2 用1 備②電動(dòng)葫蘆設(shè)備參數(shù)：起重量 T=2 噸功 率 N=數(shù) 量：1 臺(tái)c、引水渠主要功能：將泵站提升的污水通過(guò)引水渠引入人工濕地系統(tǒng)的總布水渠內(nèi)。設(shè)計(jì)參數(shù)如下：結(jié)構(gòu)類型：梯形土渠設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量 Q=1667 m3/h邊坡系數(shù) m=ctaα=曼寧系數(shù) n=（）水力坡度 J=渠道底寬 b=（西區(qū)）渠道超高 h1=水 深 h2=渠道流速 V= m/s渠道長(zhǎng)度 L=440m（△△△河側(cè)100m，△△△新河側(cè)340m）d、閘門主要功能：控制人工濕地工程進(jìn)水量和出水量。設(shè)備類型：不銹鋼渠道閘門設(shè)計(jì)參數(shù)：閘門寬度 W=閘門高度 H=數(shù) 量 4 個(gè)（進(jìn)水處兩個(gè)，出水處兩個(gè)）e、超聲波流量計(jì)在引水渠上設(shè)置超聲波明渠流量計(jì)兩座。（2）、生態(tài)滯留塘主要功能：對(duì)進(jìn)水進(jìn)行預(yù)處理，不同的水深配置不同的植物，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水中懸浮物的大部分去除、部分有機(jī)污染物、NH3N 和P 的削減。生態(tài)滯留塘占地面積250 畝，東西寬380m，南北長(zhǎng)為438m。根據(jù)系統(tǒng)對(duì)污染物的去除功能分區(qū)，將滯留塘分為沉淀區(qū)、植物密植區(qū)和復(fù)氧區(qū)三個(gè)功能區(qū)，其中，靠近總布水渠一側(cè)為沉淀區(qū)，面積約50 畝，~；中間為復(fù)氧區(qū)，面積約110 畝，~，配置金魚藻、黑藻等沉水植物，提高水體的溶解氧濃度，強(qiáng)化去除NH3N；靠近圍堰外側(cè)為植物密植區(qū)，面積約90 畝，~，栽種香蒲、茭白等植物，進(jìn)一步去除懸浮物和有機(jī)物。設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量 Qave=1667m3/h停留時(shí)間 HRT=3d設(shè)計(jì)水深 ~挺水植物 90 畝沉水植物 135 畝開闊水面 25 畝（3）、表面流人工濕地主要功能：將污水有控制的投配到土壤經(jīng)常處于飽和狀態(tài)、生長(zhǎng)有水生植物的表面流人工濕地中，污水在沿一定方向流動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)耐水植物、微生物和土壤的聯(lián)合作用，去除污水中的污染物，從而凈化水質(zhì)?；趪?guó)內(nèi)外人工濕地的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和山東省南四湖人工濕地工程運(yùn)行的結(jié)果，將☆☆縣△△△，水力負(fù)荷取3cm/d（夏季可根據(jù)濕地處理效果及徑流量適當(dāng)增大水力負(fù)荷）。由于處理水量較大且無(wú)儲(chǔ)水設(shè)施，濕地系統(tǒng)在冬季仍正常運(yùn)行，濕地處理出水水質(zhì)基本達(dá)標(biāo)或稍差于地表水Ⅲ類要求。為提高濕地處理效率，需要進(jìn)行合理的布水，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土地布局，利用現(xiàn)存的堤壩、溝渠，將表面流濕地分為六級(jí)，采用串聯(lián)結(jié)合的運(yùn)行方式，防止短路和死區(qū)的發(fā)生。其中，一級(jí)、二級(jí)和四級(jí)濕地為強(qiáng)化處理單元，其中，一級(jí)和三級(jí)濕地密植蘆竹、蘆葦、香蒲和水芹菜等濕生、水生植物，種植密度為1525株/m2，設(shè)計(jì)水深為0~，污染物在此區(qū)得到深度凈化。其中，一級(jí)濕地單元面積分別為219 畝；二級(jí)濕地面積單元分別為295 畝； 畝。三級(jí)單元為混合植物濕地單元，床體底部采用壟溝模式，使底部高低不平，根據(jù)水深配置不同的水生植物，增強(qiáng)濕地系統(tǒng)的生物多樣性，提高濕地系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行能力；設(shè)置無(wú)挺水植物深水區(qū)，以保證三級(jí)濕地內(nèi)有30%的開放水面，從而提高濕地系統(tǒng)的復(fù)氧能力和景觀層次效果。在三級(jí)單元不同水深區(qū)，分片種植水蔥、茭白、菖蒲、蓮和睡蓮等水生植物，提高濕地系統(tǒng)景觀價(jià)值。三級(jí)濕地單元占地面積約295 畝。五級(jí)濕地和六級(jí)濕地為經(jīng)濟(jì)植物單元，其中，四級(jí)濕地種植蓮藕，并放置少量魚類，開展白蓮藕—魚模式種植，五級(jí)濕地種植芡實(shí)和菱角，并在淺水處種植水芹菜。在進(jìn)行水質(zhì)凈化的同時(shí)，通過(guò)種植經(jīng)濟(jì)水生植物獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。其中，五級(jí)濕地單元的占地面積為282 畝；六級(jí)濕地單元的占地面積分別為322 畝。設(shè)計(jì)參數(shù)：面 積 畝設(shè)計(jì)流量 Qave=1667m3/h水力停留時(shí)間 HRT=水力負(fù)荷 q=(m2d)CODCr 去除負(fù)荷 g/(m2d)氨氮去除負(fù)荷 g/(m2d)有效深度 m級(jí) 數(shù) 6 級(jí)挺水植物 畝浮葉植物 512 畝沉水植物 95 畝開闊水面 89 畝（4）、生態(tài)穩(wěn)定塘主要功能：對(duì)濕地處理過(guò)的水進(jìn)行復(fù)氧，穩(wěn)定出水水質(zhì)，在此開展水生生態(tài)農(nóng)業(yè)，提高濕地的經(jīng)濟(jì)效益。生態(tài)穩(wěn)定塘分兩級(jí)，一級(jí)穩(wěn)定塘占地面積274 畝， 畝。在保持原有地形條件下，根據(jù)不同水深配置茭草、香蒲等挺水植物和蓮、睡蓮等浮葉植物及金魚藻、苦草、黑藻等沉水植物，營(yíng)建穩(wěn)定塘內(nèi)的水生植被，提高濕地系統(tǒng)的生態(tài)多樣性；在保證水質(zhì)的條件下，