适宜于小城镇生活污水处理的生态塘组合处理工艺

时间：2008-06-16 来源：南京市环境保护科学研究院 作者：卜现亭

资料来源：南京市环境保护科学研究院

摘　　要：

通过对小城镇战略定位及污水处理重要性和紧迫性的论述，指出我国小城镇污水处理的现状及压力，分析了适宜于小城镇污水处理的生态塘组合处理工艺作为一项高效实用的环保技术的优势和发展趋势，并通过生态塘湿地系统在南京汤泉镇污水处理中的应用实例分析，对构建生态塘系统的关键设计参数及其工艺特点作了重点介绍，为小城镇生态保护与建设污水处理厂提供技术支撑和示范样板。

Abstract：

关 键 字：小城镇；污水处理；生态塘；水生植物

（4）基建投资和运行费用低。

    投资省、运行费用省、工艺流程简单、处理效果好、运行管理简便的工艺始终是国内外污水处理界所致力于研究与寻求的方向。对于小城镇污水处理，这样的需求更加突出[10]。 

4. 生态塘组合处理工艺

4.1生态塘组成及功能

    生态塘是以太阳能为初始能源，通过在塘中种植水生作物，进行水产和水禽养殖，形成人工生态系统。在太阳能的推动下，通过生态塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中的有机物和营养物进行降解和转化[11][12]。最后不仅去除污染，而且以水生作物、水产的形式作为资源回收，净化的污水也作为再生水资源予以回收利用，使污水处理与利用结合起来，实现污水的资源化。大型水生植物在水污染治理中可以发挥多种作用：通过自身生长代谢可以大量吸收氮磷等水体中的营养物质，而其中一些种类还可以富集不同类型的重金属或吸收降解某些有机污染物；通过促进微生物的新陈代谢，将水中的大部分可生物降解有机物；通过抑制低等藻类的生长控制富营养化。

    目前，生态塘的处理工艺正在向着正规化、系统化、资源化、生态化、美学化的方向发展[13]。筛选、培育高效水生净化植物，组合曝气、水生植物、水产养殖等多个生物处理单元的综合功能 ，营建生化一体化的水生动植物的复合生态体系，将成为生态塘处理工艺的发展方向[14]。

4.2生态塘组合处理系统工艺特点

（1）运用组合增效的原理在生态塘工艺的基础上发展起来的组合工艺将物理措施与生物措施组合起来，更好的强化了稳定塘原来的优点，改进了其缺点。采用的短时快速好氧降解将有机污质转化为速效养分供湿地植物生长，这一组合既成倍地缩短了生化反应的水力停留时间，同时由于有效地降低了有机负荷，也成倍地减少了生态塘的面积。

（2）适合不同的处理规模，基建费用低廉。生态塘系统没有复杂的机械设备，工程十分简易，整个系统的基建费用只有常规处理方法的1/2或1/3。

（3）出水水质稳定，回用领域广。生态塘处理的出水一般可以达到二级排放标准，如果设计了脱氮除磷的功能，出水甚至可以达到三级排放标准。

（4）材料来源广，就近可得。生态塘系统不需要任何材料，动植物均为土著种类。

（5）运行费用低。生态塘系统无需额外动力，运行费用只有常规工艺的10%～50%。

（6）管理十分简单，维护容易。设计良好的小型污水生态塘系统几乎不用管理与维护。生态塘处理系统具有基建投资省，运行费用低，运行管理维护方便，运行稳定可靠等优点，是实现小城镇生态环境综合治理的有效工艺。如小城镇附近有可利用的天然养鱼塘、天然废塘等条件，可考虑采用该处理系统[15]。

4.3构建生态塘处理系统的关键技术参数

（1）湿地植物的筛选及应用配置

    高等水生植物在塘湿地污水处理系统中起着关键性作用。常用的水生植物包括挺水植物、浮叶根生植物、漂浮植物、沉水植物四类，通常选择人工湿地植物时考虑的因素主要包括：生态适应能力、耐污能力强、根系的发达程度、经济价值和景观效果、生态安全性等。高等水生植物的优化配置对于提高污水处理效率有重要的意义，从植物类型、去污特点、群落特性、植物对养分的需求以及景观美学价值等方面合理配置水生植物群落，使得该系统具有更高的氮和磷的去除效率，避免了季节性的功能下降或功能单一。

（2）提高在低温环境中植物修复效率

    对比寒冷季节生长的水生植物品种去除氮磷的效果，进一步提高在低温环境中植物修复效率，从而解决植物修复的周年循环问题，是污染水体植物修复过程中必须解决的重要问题。筛选耐寒水生植物并与喜温水生植物合理搭配，从而建立一个完整的水生植物净化水体的体系，避免因季节的变化导致水体水质出现明显波动。

（3）合理优化配置不同工艺组合运行参数

    根据全年进水特征，植物生长状况和和单元工艺特性合理分配两段污染物负荷，调节单元工况参数，优化组合两段工艺，达到生物处理段灵活、高效性和生态处理段低耗、稳定性的最佳结合。比如在秋冬季节植物老化枯萎的情况下，通过适当延长好氧段硝化时间，可抵消水温降低对硝化造成的抑制等，进一步保障污水处理系统高效稳定运行。 

5. 生态塘湿地系统应用实例分析

       2006年6月建成投产运行的江苏省南京市汤泉镇生活污水处理厂采用的就是塘湿地生态处理系统，其设计处理量为3000m3/d。开发了生物接触氧化-水生植物塘组合工艺，该工艺造价低，运行费用低，维护管理简便，并在汤泉镇生活污水处理厂得到成功应用，根据实际测算，该污水处理系统基建投资为每吨水235元，运行费用为0.16元每吨。

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