A／O＋人工湿地组合工艺在东阳江流域制药废水深度处理中的应用

2011-06-21胡智锋

绿色科技 2011年12期

胡智锋，裘知

（浙江省环境保护科学设计研究院，浙江杭州 310007）

1 引言

人工湿地技术是20世纪70年代兴起的一种污水生态处理工程技术，由于具有投资少、能耗低、管理方便等优点［1］，因而在污水处理中得到了广泛的研究和应用。

东阳江人工湿地净水处理工程位于浙江省东阳市歌山镇，距东阳市16km，占地约6万m2。该工程的建设目的是对东阳江上游医药化工园区排放的制药废水进行集中式深度处理，提升纳入东阳江流域的废水水质，从而削减东阳江流域水体污染负荷，提升区域水环境质量。工程采用目前国际上比较先进的高效垂直潜流（二级）、表流串联人工湿地系统，同时以生物多样性原理构建湿地植物生态系统［2］。

2 废水水质、水量

污水来自于区域内医药化工行业排放的经过企业预处理后的工业废水和少量生活污水。根据对东阳江流域上游制药企业废水排放情况的调研，确定工程设计处理规模为16 000t／d。同时，要求该工程对影响东阳江流域水环境质量的主要污染因子COD、NH3－N具有良好的处理效果，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）一级A标准。工程设计进出水水质指标见表1。

表1 设计进出水水质指标

3 废水处理工艺

针对进水氨氮和有机物浓度较高，B／C较低的特点，在流程中设计了A／O预处理工艺强化对废水中有机污染物和氮素的去除；同时利用垂直潜流人工湿地和表流人工湿地技术的串联强化整个工艺对废水的深度处理效果，同时达到低耗运行的目的。确定的废水深度处理工艺为A／O预处理＋高效垂直复合潜流（二级）＋表流串联人工湿地系统组合工艺。该工程处理工艺流程见图1。

图1 工程处理工艺流程图

4 废水处理工艺构筑物设计

4.1 工程的分区

湿地总平面按功能分区，根据地形充分利用土地和地势，集水井和A／O预处理池及部分一级潜流人工湿地位于东部狭长地带；主要处理单元一、二级潜流人工湿地与表流人工湿地位于西侧开阔地区。工程平面布置图见图2。

湿地主干道宽15m，构筑物及干道两侧设2～3m宽绿化带，呈环状布置，与各主要构筑物相连。污水从湿地东部集水井进入，依次经过A／O预处理单元、一级潜流人工湿地、二级潜流人工湿地和表面流人工湿地，经处理后的水从湿地工程的西部排放进入东阳江。

图2 工程平面布置

4.2 A／O预处理池

设置A／O预处理单元主要是强化工程对废水中有机污染物和氮素污染物的去除，为了增加体系的污泥浓度，增强污染物去除效果。

预处理池采用钢砼结构，平面尺寸：30m×20m，有效水深2.2m，总水力停留时间2h，在A池和O池布设HX型组合填料，填料直径150mm，填充率50%，采用罗茨鼓风机提供气源，风机风量q为31.7m3／min，风压p为30kPa，配套电机功率n为30kW，2台，1开1备。

4.3 垂直潜流人工湿地

一、二级垂直潜流式人工湿地串联设计，采用素土夯实膜防渗结构，设计流量为16 000m3／d，垂直流人工湿地面积为40 990m2，设计水力负荷为0.40m3／（m2od），水力停留时间为71.4h，填料层深度为1.5m，采用碎石填料，粒径50～350mm，同时以生物多样性原理构建湿地植物生态系统，一级潜流人工湿地共种植香蒲、菖蒲、风车草、菩提子、千屈菜、蒲苇和斑茅等25种植物，主要处置COD、BOD5等，以降低二级潜流人工湿地的处理负荷；二级潜流人工湿地共种植芦竹、美人蕉、水蜡烛和菖蒲等17种植物，主要处置N、P等元素。为保证湿地系统布水均匀，各分块湿地设有独立的布水系统，采用阶梯式布水方式。

4.4 表流人工湿地

表流人工湿地采用素土夯实膜防渗结构，设计流量为16 000m3／d，湿地面积为4 370m2，有效深度为1.2m，水力停留时间为5.1h，湿地布置有阿科曼BDF型填料600m2，填料规格为2.0m×1.2m。表流湿地主要是对二级潜流人工湿地出水起到进一步的修饰净化作用，并营造一定的景观效果，因此，表流人工湿地共种植了聚草、睡莲、田字萍等7种植物。