苏南某纺织产业园生态湿地设计方案研究

郑明珂，王诗景

（1.浙江同济科技职业学院，杭州 311231；2.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，杭州 310014）

1 项目概况

苏南地区高度重视乡镇环境基础设施及资源循环利用问题，为突破区域资源环境瓶颈、促进印染行业转型升级、落实环境保护政策要求，已在园区建设工业企业集中供水、工业废水集中收集处理及中水回用、生活污水处理、污泥处理处置等工程完善园区的基础设施，旨在提升环境质量和废弃物资源化利用能力水平。其中生活污水处理厂已于2020 年投入使用，印染废水处理厂正分期建设中。污水处理厂的建设能一定程度的减轻工业废水、生活污水对水环境的影响，但仍会存在尾水排放污染问题。为进一步减轻对京杭大运河、太湖流域的污染，生态湿地工程的建设迫在眉睫。

2 项目建设定位与目标

纺织循环经济产业园生态湿地工程的建设不仅可以提升印染废水处理厂和生活污水处理厂的尾水水质，同时兼顾社会服务功能、形象展示功能和科普教育功能，还可服务周边，提升周边环境质量。

（1）水质净化功能。生态湿地的建设针对废水处理厂尾水进行进一步处理，提升污染消减效益。

（2）社会服务功能。生态湿地的建设有助于为产业园区工作人员及周边居民提供休闲游憩场所，提升产业园品质，促进产业园区高质量建设。

（3）形象展示功能。构建产业园区示范性生态湿地，有利于展示印染、纺织文化，彰显生态经济优势。

（4）科普教育功能。建立湿地科普教育基地，供学生及访客在此获取湿地相关科普知识，开展湿地科普宣传和教育活动。

3 主要设计方案

本工程生态湿地主要处理对象为纺织循环产业园拟建的印染废水处理厂及生活污水处理厂的尾水，总处理规模8 万m3/d，总占地面积15.35 hm2，其中湿地部分占地面积14.55 hm2，三里泾沿河8 m宽滨河绿道占地面积0.8 hm2。考虑到印染废水处理厂分4期建设，本工程拟分2期建设，一期建设规模4万m3/d，二期建设规模4万m3/d。生态湿地分4组设计，每组湿地处理规模2 万m3/d，分别由生态塘、水平潜流湿地、垂直潜流湿地组成，出水汇至生态景观塘，最终排至三里泾（旱季外河低水位重力自排，高水位排水泵站抽排）。生态景观塘位于南片两组湿地中间，整体地势东西两侧高，中间低，有利于打造层次感较强的景观效果。生态湿地处理工艺流程如图1所示。

湿地工程主入口位于湿地东侧，紧挨规划西庄路，交通便捷。主入口附近设置管理房、停车场等。内部环路贯通，供养护人员运行维护管理，同时也为游客游憩欣赏湿地风光提供方便。湿地南片拟打造以入口节点、中部景观节点、生态岛节点3处景观节点为主的核心游览区域，并通过栈桥、园路等形成环路，供游客参观游览。湿地北片主要为功能性湿地，景观节点设计弱化。湿地总平面布置图如图2所示。

3.1 湿地设计

（1）生态塘设计。在生态塘设置弹性填料，将其作为生物膜的载体，待处理的尾水以一定流速流经填料，与生物膜接触，生物膜与悬浮的活性污泥共同作用，达到净化污水的作用。生态塘内种植浮水植物，周边种植挺水植物。生态塘设置事故超越管，当污水处理厂出现应急事故，来水水质不稳定时，为保护潜流湿地填料及植物，生态塘出水直排至生态景观塘。

（2）水平潜流湿地设计。水平潜流湿地占地面积4.8 hm2，分成4 组，各组面积1.2 hm2。各组分别设置16 个水平潜流湿地单元格，各单元格面积750 m2，满足规范要求（水平潜流湿地单元面积宜小于800 m2）。生态湿地设计水量8万m3/d，垂直潜流湿地面积共计4.8 万m2。因此，水力停留时间为5.76 h，由于本项目进水浓度远低于设计规范、规程所设定的浓度，因此适当减少湿地水力停留时间，以节省占地面积和投资。湿地填料层从上到下分为覆盖层与滤料层，总高度为1 m，其中覆盖层采用厚100 mm 粒径8～16 mm 砾石和厚100 mm 粒径16～32 mm砾石，主滤料层800 mm厚，选用火山岩、碎石和沸石混合滤料。防渗结构采用两布一膜的形式。

（3）垂直潜流湿地设计。垂直潜流湿地占地面积3.6 hm2，分成4 组，各组面积0.9 hm2。各组分别设置6 个垂直潜流湿地单元格，各单元格面积约1500 m2，满足规范要求（垂直潜流湿地单元面积宜小于1500 m2）。生态湿地设计水量8 万m3/d，垂直潜流湿地面积共计3.6 万m2。因此，水力停留时间为5.6 h，在这一时间内，基本满足各污染物表面负荷（BOD5：8.9 g/m2·d，标准6.0～8.0 g/m2·d；NH3-N：4.44 g/m2·d，标准2.50～4.00 g/m2·d；TP：0.22 g/m2·d，标准0.25～0.40 g/m2·d）。湿地填料层从上至下分为覆盖层、主滤料层、过渡层与排水层。填料基质主要选用砾石、碎石、火山岩和沸石等组合，填料总高度1.3 m，其中覆盖层采用厚100 mm 粒径8～16 mm 砾石和厚100 mm 粒径5～8 mm 砾石，主滤料层700 mm厚，选用火山岩、碎石和沸石混合滤料，过渡层选用厚100 mm 粒径8～16 mm 砾石滤料，排水层选用厚300 mm 粒径16～32 mm 砾石滤料。防渗结构采用两布一膜的形式。

（4）生态景观塘设计。生态景观塘布置于潜流湿地中间，形成场区内中间景观水系，平均水深1.5 m，模拟自然河流，起到垂直潜流湿地的汇水、导流功能，结合景观廊道、地面绿化、景观小品等相结合打造景观。生态景观塘内种植狐尾藻、金鱼藻等沉水植物和睡莲等浮叶植物，沿岸种植挺水植物，适当区域布设喷泉曝气等，增加水体净化能力的同时提升湿地景观效果。

（5）湿地植物选择。鉴于生态湿地进水水质主要为印染废水，湿地进水盐度较高，选用芦苇、菖蒲、黄花鸢尾、千屈菜、水葱等耐盐挺水植物，川蔓藻、狐尾藻、金鱼藻等耐盐沉水植物。辅以景观效果较好的植物如睡莲作为景观提升点缀。

（6）环境效益。根据湿地设计进出水质，可以得到工程建设后各种污染物质的削减量。本工程一期工程实施后，共计COD 削减146 t/a，BOD 削减58.4 t/a，NH3-N 削减36.5 t/a，TP 削减2.92 t/a，TN 削减29.2 t/a；二期工程实施后，共计COD削减292 t/a，BOD 削减116.8 t/a，NH3-N 削减73 t/a，TP 削减5.84 t/a，TN 削减58.4 t/a。本工程的建设与实施将大大改善片区水质，提升水生态环境质量。

3.2 景观设计

工程红线面积15.35 hm2，其中包含三里泾河道景观区设计面积0.8 hm2。设计内容包括场地竖向、节点、景观空间设计、铺装设计，道路系统设计（管护道路、栈桥、园路），景观小品雕塑、景观构筑物设计，景观绿化设计等。总体布局形成三点四貌的景观构架（见图3）。

三点为入口节点、中部景观节点、南部节点。入口节点结合新兴产业园规划路网，西庄路道路绿带设计一条南北向的入口景观带。景观带由东入口、南入口、道路景观带三者构成，通过堆坡造景、本地印染元素提取等方式进行节点景观打造；中部节点结合景观湖面打造一个生态科普环，建设游客中部集散、科普休憩的核心景观点。场地设计打造环形观景亲水平台、鲤鱼湖、鲤鱼旗、多种观景平台、景观廊等观景区；南部节点保留湿地区域，打造一处原生态的鸟类栖息地，是湿地鸟类科普的重要区域。场地设计打造观鸟平台，鸟类科普区，喂鸟点等景观节点。

通过三点景观打造，营造四大风貌区，分别为滨河景观风貌、湿地风貌、水泽风貌、入口景观风貌。首先，结合本地风貌、湿地形态，打造一处湿地野趣，不失简洁的入口景观风貌带；滨河景观风貌为三里泾河道绿地，致力于打造江南特色的生态河道风貌区，形成桃红柳绿、翠意盎然的自然河道景观风貌。内部设置小型景观平台，堤防路，景观雕塑，景观休憩等设施，打造游客休憩，观花，科普生态的区域；同时，结合人工湿地，打造一处花卉繁盛、色彩缤纷的湿地风貌区。此区域是湿地景观的主体，主要通过花卉植物打造一片五彩缤纷的花海；结合水系，打造水系生态景观，打造一处生机勃勃、生态秀美的水系风貌带。此区域是场地内的自然水系景观带，由于竖向关系，场地呈现谷地状态。内部通过栈桥、汀步、园路、雕塑等打造，实现“生态绿谷”景观功能。

4 结语

本工程采用“生态塘+水平潜流湿地+垂直潜流湿地+生态景观塘”的处理工艺对污水处理厂尾水进行净化处理，具有工艺简单、投资省、运行费用低、操作管理简便、景观效果好等优点。工程建成后将有助于削减污水处理厂尾水入河污染量，从而削减进入太湖流域、京杭大运河的污染负荷，同时还可提高生物多样性、提升该区的景观价值和土地利用价值、促进当地的经济发展，提升产业园区品质，促进产业园区高质量建设。同时兼顾社会服务功能、形象展示功能和科普教育功能，将为后续生态湿地的多样化建设提供宝贵经验。