丹河人工湿地处置惩罚工程——高污染负荷下河流水情形治理手艺的探索与实践
宣布时间:2014-06-30 00:00
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我国水情形面临着水体污染、水资源欠缺和洪涝灾难等多方面压力。据2014年《中国情形状态公报》显示，我国七洪流系、主要湖泊、近岸海域及部分地区的地下水受到差别水平的污染，对河流水情形的治理已迫在眉睫，刻禁止缓。可是由于诸多因数制约，污染负荷高、截污难度大是我国众多河流面临的配合问题，怎样在截污不彻底、污染负荷高的条件下，实现河流水质整体净化、水生态情形周全恢复，是摆在情形事情者眼前的一浩劫题。武汉金狮贵宾会水生情形工程有限公司通过治理丹河水质，在这方面做出了有益的实验。
1.治理前的丹河水质状态
丹河全长162km，纵贯山西省晋都会的东部，是晋都会最主要的地面水体之一，是沁河最大的支流。自20世纪80年月以来，丹河流域城镇化，工业化生长步入快车道，随之而来的是流域内取水量和污水排放量的一直增添，河流自然径流下降，河流水体污染日益严重，水东桥监测断面化学需氧量、氨氮超标几倍到十几倍，水质富营养化加剧，龙门旅游景区游人锐减。2001—2003年，丹河7个监测断面中就有6个断面达不到水功效种别要求， 5个断面为劣V类水质。2004年和2005年的例行监测数据以及地表水现实检测效果报告批注，在丹河流域主要支流中，有4条河水质严重超标，任庄水库水质多项指标超标，晋都会丹河及其支流受到较严重的污染，丹河干流中游污染严重，水污染治理和水情形恢复使命甚为难题。丹河水质的污染还引发了山西晋城和河南焦作的跨省纠纷，河南省人大代表曾两次向天下人大和国家环保部反应丹河水污染问题。
2.丹河人工湿地处置惩罚的实践
为改善丹河水质，晋都会丹河汇流污水人工湿地深度处置惩罚工程建设于2008年拉开帷幕。
该工程由武汉金狮贵宾会水生情形工程有限公司设计，是现在海内北方最大的人工湿地项目、海内最大的笔直流人工湿地项目，2012年获 “国家重点情形�；な视檬忠帐髂９こ獭�，污水处置惩罚能力为10万m3/d。
工程总妄想用地1684亩，主要建设内容为防洪工程、污水处置惩罚工程。防洪工程设计以30年一遇为标准，接纳拦河坝和翻板闸自动控制河流水位，配水渠将污水匀称配送到各块人工湿地，防洪坝避免洪水进入湿地。由于外地煤化工企业较多，工厂排放尾水中氨氮含量较高，泛起N/C值高的进水水质特征。凭证这一水质特征，污水处置惩罚工程接纳“笔直流人工湿地+渗滤坝”和“自由外貌流湿地+水体人工强化自净生态工艺”。人工湿地床铺设1.5m差别规格的碎石填层，通过层内微生物吸收净化水质，外貌层莳植芦苇、香蒲等植物净化水质，并在水东桥下游至东焦河水库22km的河流规模内设立三个渗滤坝，在东焦河水库深水区布设柔性人工水草，浅水区莳植种种水生植物，在水体内放养鱼、螺、蚌等水生动物，形成一个自然的水体生态系统，对水体进一步净化。
晋都会丹河人工湿地处置惩罚工程于2013年8月整体完工并投入运行，抵达日处置惩罚污水10万m3的设计目的，每年可削减氨氮540t、化学需氧量2000余t。建成笔直流人工湿地315亩；外貌流人工湿地475亩；沉淀池3个；完成莳植芦苇、香蒲等种种水生植物350万株；铺设柔性人工水草2万m2，形成了790亩的植物长廊和26万m2的景观水面。
丹河的水质获得显着改善，东焦河水库库尾水质较量稳固，抵达地表水Ⅳ类水质标准，彻底解决了晋豫两省水情形纠纷，有用�；ち斯谌盟吹�，真正成为了晋城一条有特色的生态长廊。同时，与东焦河水库、珏山景区、龙门景区、青莲寺和正在建设的太原科技大学晋城校区、市委党校融为一体，成为提高都会品位，彰显生态晋城、宜居晋城的特色区域。
3.工程的手艺立异
3.1新型人工湿地手艺
该手艺泉源于 “一种适用于低C/N污水处置惩罚的人工湿地”的发明专利，构建了新型床层结构、导气管、补水系统和出水系统，将床层结构设计成由上至舷菇廖设置的至少3个填料层，加大了床层结构的深度和截面积，提高污水处置惩罚能力，补水系统也大大提高脱氮效果。其构建的人工湿地具有占地面积小、节能、不易梗塞、运行稳固性好、景观效果佳等优点。
3.2多效生态浮床手艺
该手艺是以高分子质料为载体和基质，运用无土莳植手艺，将空心菜、莴苣等经济作物举行浮法莳植以取得经济和情形的双重效益。一方面，浮床通过遮挡阳光抑制藻类的光相助用，镌汰浮游植物生长量，提高水体的透明度。另一方面，通过植物的光相助用和根系的泌氧历程，增进根系区域生物膜的发育，提升脱氮除磷的效率，并增进悬浮物的沉降，剖析吸收有机污染物。别的，浮床上的植物可供鸟类栖息，下部植物根系能为鱼类提供食物，形成鱼类和水生昆虫栖息情形，在修复受损生态系统的同时增进水产养殖业的生长。
3.3人工水草手艺
该手艺应用了“一种污水原位净化妆置”和“迅速提高水体透明度的要领及植物地毯”的专利。人工水草通过提供重大的生物附着外貌积，为水中微生物和有益菌类等的生长、滋生提供附着外貌，并使用生物工程原理和准确设计的水惰性基质来选择优势微生物种群，构建适合于差别微生物群落生长滋生的三维复合结构，强化生物降解作用，有用剖析水中的有机污染物和增进水体生态系统的恢复。除本工程外，该手艺还在海内诸多工程如武汉市四美塘、内沙湖水质提档工程，官桥湖水污染治理工程，广州荔枝湾河涌水质改善与生态修复工程等工程中有大宗应用，效果显着。
3.4渗滤床（坝）—自由外貌流湿地净化手艺
渗滤床（坝）—自由外貌流湿地净化手艺是将污水的人工湿地处置惩罚原理、快速生物渗滤床处置惩罚机理和前置库处置惩罚手艺三者相团结，设计构建的污水处置惩罚生态工程系统。该系统是在低比降缓流河流中使用砾石和碎石修建透水堆石坝和快速渗滤砾（碎）石床，提高坝上游河流水位并形成浅水水库，在库前端组成快速生物渗滤床处置惩罚单位，在库中、上游区组成自由外貌流或混淆流碎石床湿地单位，使整个蓄水区则成为高效清水前置库。有资料批注，在热带和亚热带的缓流平原水网河流中构建的渗滤床（坝）—外貌流湿地—前置库工程，可去除70﹪的TN、80﹪的TP和90﹪以上的泥沙。
3.5生态河流治理手艺
该手艺集成了生物浮岛构建手艺、生态恢复手艺、河流水质强化净化手艺、岸带景观建设手艺等多项手艺。通过这些手艺的集成优化，形成河流生态治理手艺系统。其中生物浮岛手艺在河流中心构建生态浮岛，使用植物的生长从污染水体中吸收污染物、创立生物栖息空间。生态恢复手艺是通过优化和调解水域中的动植物种群结构，恢复或构建康健的生态系统。河流水质强化净化手艺是将成熟适用的污水处置惩罚手艺如曝气、造流、投加生物菌剂等应用于河流改善。生态护岸手艺为制作具有绿色植被坡面的永世型护岸，既有一定的结构强度，又能为生物的繁育提供栖息场合与生境，同时还可以起到扑面源污染的阻挡和削减的作用。生态河流手艺的综合应用能使原河流在获得生态修复的同时具备较强的自净能力和较好的景观效果。
3.6水库人工强化自净手艺
水库人工强化自净生态系统是运用生态学原理，在水库中构建或恢复清水型生态系统，为动植物和微生物创立有利的生涯情形，通过动植物和微生物的综相助用，将游离于水体中的有机物和N、P等营养元素，通过植物和微生物举行吸收或转化，由食物链向上层移动，抵达净化水质的目的。
3.7高效水生植物群落构建手艺
该手艺是通过差别类型水生植物的莳植和合理搭配，起到恢复受损水体生态功效、提高水体自净能力、美化景观的作用。
丹河人工湿地处置惩罚工程为我国治理截污不彻底、污染负荷高的河流积累了一定的乐成履历，其接纳的多项立异手艺具有普遍适用性，具备较大的推广价值。
原文刊于《长江手艺经济》杂志2014年6月总第3期
027-87304028
