于桥水库马伸桥湿地系统工程规模设计初探

孙炳南，李翔天，李兆明

（天津市水利勘测设计院，天津300204）

于桥水库马伸桥湿地系统工程规模设计初探

孙炳南，李翔天，李兆明

（天津市水利勘测设计院，天津300204）

马伸桥湿地系统工程依据《城镇生活源产排污系数手册》（2008年3月）、《人工湿地污水处理技术导则》（RISN-TG006-2009）和《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），采用数学模型计算方法，以蓟县于桥水库马伸桥镇11个村污水和地表径流排放为对象，设计出湿地工程建设规模：表流湿地≥0.43 hm2，潜流湿地≥0.95 hm2。

于桥水库；湿地系统；规模

1 引言

马伸桥湿地系统工程位于天津市蓟县于桥水库东北部邦喜公路以南的马伸桥镇。于桥水库营养盐指标超标严重，水体富营养化已经达到中-富水平。拟建马伸桥湿地位于于桥水库周边，其区域内的汇水和村落污水经沟道最终排入于桥水库，污染水库水体。工程区域内沟道纵横，鱼塘洼地广泛分布。在低洼地建设生态湿地系统，入库水导入设在库前区域的湿地生态系统进行净化，达到减少营养盐等污染物经河道、沟道进入库区的目的。

2 工程现状

2.1 处理水量

湿地系统处理水量规模受附近村落污水排放、降雨和水库水位影响。

村落污水量主要来源于马伸桥镇11个村的生活污水，见表1。

表1 湿地系统污水处理规模

根据现场观测，工程区域非汛期进入沟道总径流量为2 500m3/d，包括上游地下水和附近村落污水。所以，人工湿地的处理规模按2 500m3/d设计。

2.2 水质特征调查

根据现场监测，马伸桥镇西沟水质现状还达不到地表水Ⅴ类标准，主要污染物为总氮、COD、总磷和BOD5，见表2。

表2 马伸桥镇西沟沟道现状水质mg/L

3 湿地选型

3.1 选型原则

（1）满足净化水质目标。

（2）能保证各种不利条件下处理效能，进而保障水库水质安全，达到或接近饮用水水体用水标准。

（3）湿地植被选择时充分考虑工程区域土壤环境现状：植被是湿地极为重要的要素之一，应按因地制宜的原则选择先锋物种，一方面保障净化功能，另一方面尽快形成景观。

（4）一次性投资少，运行维护管理简便：综合考虑处理效果、工程投资和运行费用等技术和经济因素，选择处理效果有保障、投资省、运行费用低、易操作的“水面+潜流”复合型湿地工艺。

3.2 选型结果

湿地工程采用人工湿地处理技术。

人工湿地工艺常用类型有天然水面型湿地、人工渗滤型湿地和地下潜流型湿地。人工湿地按水流考虑人工湿地的净化功能、污染负荷、占地面积、建设费用等因素后，本工程采用组合型人工湿地（表面流湿地+水平潜流湿地）。

4 湿地规模确定

4.1 湿地进、出水水质

进水水质控制指标值参照现状水质监测结果，确定总氮浓度为18.64 mg/L、COD浓度为91.24 mg/L。湿地进水水质，见表3。

出水水质按《人工湿地污水处理技术导则》中确定的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级以上标准，同时考虑到于桥水库为天津市重要的饮用水源地，因此出水水质采用《地表水环境质量标准》Ⅴ类，COD为40mg/L、总氮为2mg/L。

表3 湿地进水水质mg/L

4.2 湿地规模

按照各种污染物负荷分别计算土地面积，为保守起见，选择计算所得的最大面积作为最终占地面积。自由水面人工地表流湿地计算公式、地下潜流型人工湿地计算公式，见表4-5。

表4 自由水面人工地表流湿地计算公式

表5 地下潜流型人工湿地计算公式

由以上公式计算湿地面积，结果见表6。

表6 湿地面积计算结果

从表6的污染物负荷计算所得的土地面积中，以总氮负荷所需的湿地系统面积最大，需表流湿地0.43 hm2、潜流湿地0.95 hm2。

5 小结

（1）湿地规模设计一般需要根据处理水量、水质特征、进出水水质要求和湿地类型等指标综合考虑确定。

（2）经计算，马伸桥湿地系统工程规模：表流湿地≥0.43 hm2，潜流湿地≥0.95 hm2。

[1]住房和城乡建设部标准定额研究所.人工湿地污水处理技术导则（RISN-TG006-2009）[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[2]GB3838-2002，地表水环境质量标准[S].

[3]王微，俞燕，王世和.人工湿地污水处理工艺与设计[J].城市环境与城市生态，2001，14（1）：59-62.

[4]韩卫国，张晶，李征.水平潜流人工湿地技术[J].山西建筑，2009，35（10）：198-199.

X524

B

1004-7328（2014）06-0012-03

10.3969/j.issn.1004-7328.2014.06.004

2014-07-10

孙炳南（1982-），男，工程师，主要从事水利工程设计工作。