环境工程生产实习报告湿地污水处理系统.doc

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1、西安科技大学环境工程生产实习报告班级：环境工程1001班姓名：尹婷婷学号：10090501092013年07月12日目 录1 前言- 1 -2 生产实习的目的、任务和意义- 1 -2.1 实习的目的与任务- 2 -2.2 生产实习的意义- 2 -3 实习内容- 2 -3.1活水公园污水处理示范工程- 2 -3.1.1 成都活水公园概况- 2 -3.1.2 成都活水公园人工湿地系统- 2 -3.1.3 活水公园人工湿地系统净水机理- 7 -3.1.4 活水公园湿水处理效果- 8 -3.1.5 成都活水公园湿地系统应用前景- 9 -3.1.6 小结- 9 -3.2 凤凰河二沟人工湿地污水治理工程-

2、 10 -3.2.1 凤凰河二沟人工湿地概述- 10 -3.2.2 凤凰河二沟人污水处理工艺及主要构筑物- 10 -3.2.3 凤凰河二沟水污染治理示范工程处理效果- 14 -3.2.4 净水机理- 17 -3.2.5 小结- 17 -3.3 浣花溪湿地工程- 17 -3.3.1 浣花溪湿地工程概况- 18 -3.3.2 浣花溪湿地工程设计要点- 18 -3.3.3 浣花溪湿地工程净水原理- 22 -3.3.4 小结- 22 -4 结论- 22 -参考文献：- 22 -1 前言实习内容简介：本次生产实习为时4周，4月1日4月12日在成都进行参观学习了成都活水公园污水处理示范工程、浣花溪湿地工程

3、和凤凰二沟人工湿地污水治理工程，7月8日7月19日撰写实习报告。成都概况：成都位于中国四川省中部，是四川省省会，中国副省级城市之一，成都位于四川盆地西部的岷江中游地段，境内海拔387-5364米，东界龙泉山脉，西靠邛崃山。西部为纵贯南北的龙门山脉。平原面积占36.4%，丘陵面积占30.4%，山区面积占33.2%。平原地区西北高、东南低，平均坡降0.3%。属亚热带湿润季风气候，四季分明，夏无酷暑，冬无严寒，年平均气温16.7。年平均日照时数1071小时，年平均降雨量945.6毫米。成都市区位于成都平原东部，平均海拔约500米。成都平原是我国西南地区最大的平原。气候成都属亚热带季风气候，具有春早、

4、夏热、秋凉、冬暖的气候特点，年平均气温16摄氏度，年降雨量1000毫米左右。成都气候的一个显著特点是多云雾，日照时间短。成都气候的另一个显著特点是空气潮湿，因此，夏天虽然气温不高(最高温度一般不超过35摄氏度)，却显得闷热；冬天气温平均在5摄氏度以上，但由于阴天多，空气潮，却显得很阴冷。成都的雨水集中在7、8两个月，冬春两季干旱少雨，极少冰雪。成都的地理位置和气候条件都决定了成都湿地处理污水的可行和成功。湿地处理系统简介：湿地处理工程，系指利用天然湿地条件，辅以必要的工程措施，使污水在土壤、植物、微生物、复合生态系统中，经物理、化学和生物的综合作用得以净化的处理工程。根据对水质、底质和植被的不

5、同要求，污水湿地处理工程，可分为人工湿地及天然湿地两种类型。污水湿地处理工程的最大特点是高效、低价、省能耗。与常规污水二级处理工程相比，基建投资仅相当于二级处理工程的1/21/3，运行费用仅为l/31/5，节省能源60 %以上，污水处理效果达到或优于二级处理水平，尤其参N、P的去除效果更佳。污水处理工程主要由预处理工程，输配水工程，田间工程与集排水工程组成。根据处理工程所在区域的社会经济环境状况，预处理工程可采用常规的一级处理工程或利用坑塘洼淀改建为简易的一级处理工程.输配水工程主要有明渠和管道输配水两种类型，集排水工程有排水暗管、明渠或暗管与明渠相结合等三种形式。暗管和明渠的埋深，依土壤渗透

6、性能及工艺要求而异。污水在流经人工湿地生态系统时，通过物理、化学及生化反应的三重作用得以净化。(1) 物理作用：污水进入湿地,经过基质层及密集的植物茎叶和根系，使污水中的悬浮物颗粒得到过滤，并沉积在基质层中，这一过程也称作物理沉积。(2) 化学作用：污水流经人工湿地时,经化学反应(化学沉淀、离子交换、氧化还原等) 将水中污染物质得到削减、去除。化学反应取决于所选择的基质类型，例如：含CaCO3较多的石灰石有助于磷的去除；含有机物丰富的土壤有助于吸附各种污染物。(3) 生化作用:生化反应是去除有机污染物的主要作用过程。空气中的O2经过大型植物的叶、茎的传输到达根部，扩散到周围缺氧的底质中，形成了

7、氧化的微环境，刺激好氧微生物,加快对有机物质的分解； 有助于硝化细菌的生长，可降低废水中的BOD，并将NH3-N 转化为NO2- 、NO3- 。在缺氧的环境中，经过扩散和渗滤作用,受到反硝化茵的转化之后，以N2 和N2O的形式从系统中消失。2 生产实习的目的、任务和意义2.1 实习的目的与任务生产实习是在专业基础课及专业课学习的基础上，进一步了解所学专业基础知识和技能。在老师的带领和指导下，了解和学习湿地处理污水的机理、过程以及湿地的发展前景。重点收集成都活水公园污水处理示范工程、浣花溪湿地工程和凤凰二沟人工湿地污水治理工程的性能和各类构筑物的处理原理，并通过认真的现场听讲和观察记录，完成一份

8、生产实习报告。2.2 生产实习的意义生产实习是在基础课、专业基础课及专业课学习的基础上，进一步了解所学专业的基本知识和技能。本次实习通过活水公园污水处理示范工程、凤凰二沟人工湿地污水处理工程和浣花溪人工湿地的参观，和老师的讲解，学习了人工湿地处理污水的工艺过程、净水机理、主要构筑物及其运行管理，为后续的水污染控制工程中土地处理的学习奠定基础。3 实习内容3.1活水公园污水处理示范工程3.1.1 成都活水公园概况活水公园是世界上第一座城市综合性环境教育公园，位于中国四川成都，占地24000多平方米。取自府河水，依次流经厌氧池、流水雕塑、兼氧池、植物塘、植物床、养鱼塘等水净化系统，向人们演示了水与

9、自然界由“浊”变“清”、由“死”变“活”的生命过程。成都活水园，占地24000多平方米，坐落于成都市中心府南河畔，是一个具国际知名度的环境治理的成功案例。园中庞大的水处理工程，大大改善了府南河的水质，也因此让市民亲眼目睹水由污变清的自然进程并为之骄傲。每天有200立方水从河中抽出除去细菌、重金属后再回到河中。3.1.2 成都活水公园人工湿地系统（1）活水公园人工湿地系统工艺流程图成都市活水公园人工湿地系统位于府河畔，面积为0.24ha，水源为府河，依次流经厌氧池、流水雕塑、兼氧池、植物塘床系统、鱼塘花船等水净化系统，向人们演示了水与自然界由“浊”变“清”、由“死”变“活”的生命过程。 其工艺流

10、程见图1。图1 活水公园污水处理流程图活水公园处理污水的主体是人工湿地塘床系统，工艺流程如图2。图2 成都市活水公园人工湿地塘床系统流程图（2）厌氧沉淀池厌氧沉淀池是人工湿地生物净水系统的预处理装置，容积780m3。该池采用物理沉淀厌氧接触与生物膜过滤相结合的方法去除大部分悬浮物和部分可溶性的有机物。使大部分悬浮物或沉于池底或浮于水面由人工清除。使部分高分子有机物分解成较简单的物质（如甲烷、二氧化碳、氨氮等）或排入大气或随水流进入下一工序成为动植物生长的养分。池中雕塑是一滴山泉在显微镜下的形态，表现洁净水的原始自然状态。图3 厌氧沉淀池（3）水流雕塑 由一串天然的整石雕塑组成，水流在其中回旋荡

11、漾激起浪花，用以曝气充氧以增加水中溶解氧的含量。图4 水流雕塑（4）兼氧池 兼氧池的容积约为48m3，是人工湿地的前端配水装置，池中有兼氧微生物和植物等对有机污染物和重金属有一定的降解作用。图5 兼氧池（5）氧化塘 氧化塘又名稳定塘或生物塘，其对污水的净化过程与自然水体的自净过程相似，是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。 其净化机理与活性污泥法相似；土壤渗滤和污水灌溉，统称为废水的土地处理，其净化机理与生物膜法相似。稳定塘的净化原理是利用了细菌与藻类的互生关系。藻类进行光合作用释放氧气；细菌利用藻类产生的氧气分解流入塘内的有机物。分解产物中的CO2、N、P等无机物以及一部分小分子有机

12、物成为藻类的营养源；增殖的细菌和藻类细胞为微型动物所捕食。 稳定塘内的反应过程：藻类和光合细菌的光合放氧过程；好氧反应：氧化作用、氮氧化作用、硫氧化作用等；厌氧反应：硝酸盐还原反应、硫酸盐还原反应、发酵反应等。图6 氧化塘（6）人工湿地塘床系统它是一个人工湿地生态系统，是活水公园水处理工程的核心部分，由6个植物塘、12个植物床组成，其中养殖的植物达数十种，包括：漂浮植物（浮萍、紫萍、凤眼莲）、挺水植物（芦苇、水烛、茭白、伞草、菖蒲、马蹄莲、灯心草）、浮叶植物（莲、睡莲）、沉水植物（金鱼藻、黑藻）等，还有多种鱼类、昆虫和两栖动物。水流入人造湿地区，这里的芦苇不是长在土里，而是长在石头上。水从石头

13、之间流过，污染物就被吸附住了。岩石有吸附的作用，而且石头上也生长着微生物。它们将污染物分解成为对植物有用的营养。这里的植物依靠水中的污染物生长，植物枯萎时被清除掉，污染物也就清除掉了。 图7 人工湿地塘床系统活水公园人工湿地塘床系统植物的引种及生物群落的形成成都市活水公园人工湿地塘床系统位于府河畔，面积为0.24ha，水源为府河。其中的生物群落主要有两类：一类是大型水生植物群落，另一类是围绕大型水生植物群落生成的其它水生生物群落。初期的大型水生植物群落是人工建成的，其物种组成包括挺水植物、浮水植物、沉水植物、浮叶植物，分为优势种和点缀种，共计约30种，见表1。表1 引种植物的种类及名称(拉丁文

14、字名略)名称 科属名称科属名 称科 属芦苇禾本科草芦禾本科朱顶红石蒜科菱角菱科菖蒲天南星科莲睡莲 科灯心草灯心草科香蒲香蒲科蝴蝶花尾科茭白禾本科芦竹禾本科野芋天南星科伞草莎草科水蔗禾本科睡莲睡莲科甘蔗禾本科石菖蒲天南星科水仙石蒜科芭茅禾本科慈姑泽泻科马来眼子菜眼子菜科马蹄莲天南星科茳芏莎草科金鱼藻金鱼藻科凤眼莲雨久花科姜花姜科菹草眼子菜科浮萍浮萍科美人蕉美人蕉科富贵竹大型水生植物的群落变化活水公园人工湿地塘系统几种人工种植的挺水植物优势种中，当年生长旺盛的有香蒲、茭白和伞草，其次是芦苇，菖蒲次之，草芦和芭茅长势最差。次年及以后，草芦和芭茅逐渐被淘汰，其它均生长旺盛。草芦床逐渐变为香蒲床，芭茅床

15、改为菖蒲床，百草床中伞草逐渐成为优势种。点缀种中，芦竹、甘蔗和马蹄莲长势较好，其余的较差，有的自然消亡或被人为淘汰(如慈菇、菱角、朱顶红、富贵竹等)。试栽的几种竹子均不能正常生长。植物塘内人工种植的植物中，除莲长势较弱外，其余长势均好。活水公园人工湿地塘床系统水生生物群落及种群结构见表2。表2 活水公园人工湿地塘床系统生物群落及种群结构(拉丁文学名略)单元一级植物塘一级植物床二级植物塘二级植物塘三级植物塘鱼塘大型水生植物凤眼莲、浮萍芦苇、香蒲、伞草、芦竹、马蹄莲、野芋等莲伞草、茭白、菖蒲、香蒲、芦竹、马蹄莲、灯心草睡莲、金鱼藻、眼子菜、菹草金鱼藻、眼子菜、菹草藻类双菱藻、脆杆藻、柄裸藻、裸藻、

16、颤藻、微囊藻、鱼腥藻、隐藻、绿球藻、实球藻、衣藻等水绵、双星藻、绿梭藻、实球藻、黄丝藻、双菱藻、脆杆藻、双羽藻、隐藻、柄裸藻、裸藻、微囊藻、束丝藻、鱼腥藻、根管藻、四棘藻等水绵、实球藻、小球藻、盘星藻、鼓藻、栅藻、团藻、衣藻、双菱藻、脆杆藻、舟形藻、斜杆藻、柄裸藻、裸藻、颤藻、微囊藻、鱼腥藻等水绵、双星藻、绿梭藻、实球藻、衣藻、纤维藻、卯囊藻、黄丝藻、双菱藻、脆杆藻、双羽藻、柄裸藻、裸藻等水绵、绿球藻、水球藻、盘星藻、鼓藻、栅藻、团藻、衣藻、双菱藻、脆杆藻、舟形藻、斜杆藻、柄裸藻、裸藻等双菱藻、双羽藻、脆杆藻、舟形藻、斜杆藻、小球藻、栅藻、团藻、立方藻、颤藻目水生无脊椎动物蚤类、轮虫、钟虫、鞭

17、毛虫、纤毛虫、孑孓等剑水蚤、钟虫、鞭毛虫、毛虫、轮虫动物、软体动物、水生昆虫、昆虫幼体等蚤类、剑水蚤、轮虫、钟虫、鞭毛虫、纤毛虫、孑孓等剑水蚤、鞭毛虫、纤毛虫、轮虫动物、软体动物、水生昆虫、昆虫幼体等蚤类、剑水蚤、虾类、轮虫、钟虫等蚤类、剑水蚤、虾类、轮虫、钟虫、草履虫等水生脊椎动物鲤鱼、鲫鱼等鲤鱼、鲫鱼、蛙类等锦鲤、金鱼、鲤鱼、鲫鱼、草鱼锦鲤、鲤鱼、鲫鱼、蛙类等锦鲤、金鱼、鲤鱼、鲫鱼等锦鲤、金鱼、鲤鱼、鲫鱼等（7）水流雕塑 也是充氧过程，使水中氧气升高，避免水发臭。图8 水流雕塑（8）鱼塘花船污水经人工湿地塘、床系统净化处理后。出水可由地表水质国标V类水净化达到类水域，即适用于集中式生活饮用

18、水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区的水质标准要求。养鱼塘中养殖有各种观赏鱼类，以水中的养分和微生物为食。在形成生动景观的同时，还能够通过其生长情况对前面工序净化污水的效果进行直观监测。图9 鱼塘花船3.1.3 活水公园人工湿地系统净水机理水流通过引导进入厌氧沉淀池，在这里经过物理沉淀作用。混浊的府南河水被泵入喷泉池，进行活水净化的第一道工序。泵入池中的污水一部分经物理沉淀作用，使比水重的悬浮物沉于池底，从排泥管排出。比水轻的悬浮物浮于水面，由人工清理。另一部分经池中的厌氧微生物分解成甲烷、二氧化碳等难溶气体排入大气，或成较低分子有机物随水流出，进入下一道净化程序。经过初步沉淀的水，流入

19、一串形似花瓣的莲花石溪，称为水流雕塑。它巧妙地引入水力学原理，利用落差产生的冲力，使水在一个个石花瓣中活泼欢跳。这一方面极富动感和观赏价值，同时使水在回旋、震荡中充分地曝气充氧，增强水中的含氧量。 水通过水流雕塑后，进入微生物池，也叫兼氧池。它的深度为1.6米、容积为48立方米。污水在池中被微生物部分净化后，从微生物池泵入植物池。水流入人造湿地区，这里的芦苇不是长在土里，而是长在石头上。水从石头之间流过，污染物就被吸附住了。岩石有吸附的作用，而且石头上也生长着微生物。它们将污染物分解成为对植物有用的营养。这里的植物依靠水中的污染物生长，植物枯萎时被清除掉，污染物也就清除掉了。由此，水变得清亮了

20、，水中的鱼游得很欢畅。 最后，被净化了的水流出。3.1.4 活水公园湿水处理效果（1）府河整体水质变化情况府河的水质清污交替的变化对活水公园人工湿地塘床系统中的一、二级植物塘的鱼类和一级植物床碎石基质层中的微生物影响很大。因为在5月12月下旬期间，是府河的平水期和丰水期，水环境容量大，水质较好，溶解氧(DO) 较高。活水公园人工湿地塘床系统是在全程有氧状态下运行的，形成好氧微生物膜体系和相应的生态系统。进入枯水期，府河径流量明显减少，府河水质恶化以突变的方式出现，如图10。此时DO为未检出，CODCr为69.9143.2mg/L，BOD5为24.742.9mg/L，使初级植物塘、初级植物床碎石

21、基质层中严重缺氧，使其中的好氧微生物受到致命伤害，并危及下级单元，进而使某些好氧生物受到影响。府河的这种缺氧状态要一直持续到枯水期结束。此段时间，活水公园人工湿地生态系统会逐渐形成与缺氧环境及污水水质相适应的新的兼氧微生物或厌氧微生物体系。图10府河水质变化情况（2）人工湿地塘床系统处理污水的生态滤池作用人工湿地塘床系统是由各种湿地单元与各种各样的高、低等生物和所处的开放式的环境共同构成了较为完整的生态系统，该系统对污水的逐级净化过程就象层层过滤一样，使进水得到净化。根据国家地表水环境质量标准类水域水质标准(以下简称类水质标准)，府河枯水期超标的参数和污染物有：CODCr、BOD5、TP、NH

22、3、Tcoli、Oil、LAS 和A r- OH 等，对活水公园人工湿地塘床系统有影响的污染物有TN 和S2- 。活水公园人工湿地塘床系统对它们的去除率见表3、表4。监测结果表明，活水公园人工湿地塘床系统出水水质达到了类水域水质标准。由此可见，人工湿地塘床系统是具有净化污水功能的生态滤池。表3活水公园人工湿地塘床系统对污染物的去除率（%）序号 水质指标 厌氧池 塘进 鱼I 戏水池 总排口1 TP 18. 67 54. 73 89. 33 93. 93 97. 402 TN 19. 77 53. 84 89. 27 93. 79 94. 353 NH3 -83. 97 39. 72 89. 55

23、 97. 46 95. 124 S2 -557. 26 - 6. 45 80. 65 75. 81 85. 485 Oil 2. 19 73. 87 91. 24 96. 35 96. 356 LAS -1. 02 31. 98 90. 36 93. 91 90. 867 Ar-OH 38. 10 90. 48 95. 24 95. 24 95. 248 Tcoli 90. 00 94. 58 99. 96 99. 98 99. 97表4各级单元BOD5、CODCr去除率（%）位置 BOD5 CODCr 位置 BOD5 CODCr厌氧池 29. 85 35. 42 塘 63. 19 69. 9

24、9塘 45. 80 64. 70 塘 88. 17 85. 26塘 45. 58 55. 23 戏水池 88. 66 89. 07塘 54. 37 76. 283.1.5 成都活水公园湿地系统应用前景成都是个滨水区丰富的城市。有府南河、江安河、清水河等。但是由于这些年的快速发展，河流污染严重，水流污染问题亟待解决。活水公园案例可以为解决城市河流污染问题提供良好范例。现在，成都滨水区大部分只有些许绿化，可用做交通，供游人休憩。若学习活水公园，将滨水地带开辟作为集净水游憩功能为一体的公园。再由这些绿地和公园交织成城市绿色网络。绿地及公园既具观赏作用，又有净化城市水体的功能，就像是城市的肺。蔓生的低

25、密度城市被转变成由绿地分割的、有一定大小限制的、中高密度的城市居民网络，大多数居民生活在步行或者自行车尺度的工作通勤距离内。而这些城市网络则以道路交通系统和城市绿地编织的网络联系和分割。既体现了成都休闲的市民文化，又净化了河水。3.1.6 小结通过对活水公园的参观以及老师的讲解，了解了活水公园处理污水的工艺过程和每一级构筑物及其作用机理。活水公园人工湿地塘床系统中的大型水生植物群落是人工湿地生态系统的骨架，起着支撑系统的作用，同时还发挥着净化、美化、绿化环境的作用；大型水生植物群落的建立显示出了优胜劣汰、适者生存的自然选择规律的作用，并发生了适应性变化。各单元中逐渐形成了各自的生物种群。初级塘

26、床的水生生物群落受府河水水质清污交替变化影响明显，主要是鱼类和微生物。人工湿地塘床系统是经过人为模仿自然净化过程并进行优化配置进而强化了的具有处理污水功能的生态系统，对污水的逐级净化过程由生态系统各级层层过滤，人工湿地塘床系统就是一座生态滤池。并且，其出水具有一定的生物安全性，真正实现了污水资源化，这种资源化不仅对人类是必要的，对水生态系统也是有益的。3.2 凤凰河二沟人工湿地污水治理工程3.2.1 凤凰河二沟人工湿地概述成都市凤凰河二沟属沙河上游支流，其上游沿岸及周围城区无清污分流的排水管网，所有生活污水、乡镇企业污水、农灌废水及地表径流水都未经治理直接排入凤凰河二沟，造成凤凰河二沟河水污染

27、严重，水体发黑发臭，影响城市市容，影响市自来水五厂、二厂的取水水源安全。为解决河水污染问题，保障饮用取水水质，成都市水务局投资建设凤凰河二沟湿地公园。该湿地公园占地面积2.18105 m2，采用“前置处理人工快渗”和“人工湿地”两大工艺组合，一期建设规模20 000 t/d，于2007年4月竣工并投入使用。该湿地公园为我国西南地区最大生态治污湿地。图11 凤凰二沟人工湿地3.2.2 凤凰河二沟人污水处理工艺及主要构筑物（1）工艺流程凤凰河二沟湿地公园水环境修复工程工艺由两部分组成，其中人工格栅、机械格栅、平流沉淀池、人工快渗池属于前处理单元，湿地系统属于深度处理单元。其工艺流程如图12所示。图

28、12 工艺流程（2）格栅 将沙河的水经过拦截，全部进入处理单元中，格栅放在最前端，主要是拦截大的漂浮物及悬浮物，起机械阻隔作用，同时，格栅起着净化水质和保护设备的作用。图13 格栅（3）预沉池 污水污水在处理过程中，因为水量会发生变化，例如在降雨、枯水期和丰水期都有变化，所以，预沉池不仅可以沉淀悬浮物和颗粒，同时，还可以调节水量水质，使处理连续，并不会损坏设备。图14 预沉池（4）平面沉淀池图15 平面沉淀池示意图 水沿水平方向流过沉降区并完成沉降过程。 作用：把能够沉淀的颗粒进行沉淀，再由人工捞出表面的细小悬浮物去除一般悬浮物，通过重力沉降的作用，悬浮物沉降下来，部分污染物被去除，为后续处理

29、起到一定作用，水力停留时间4h。图16 平面沉淀池（5）人工快渗系统（CRI）其原理是在快速渗滤系统的基础上，采用渗透性能良好的介质（以一定级配的天然河砂为主，并掺入活性矿物质填料），利用干湿交替的运转方式，污水在通过快渗池时产生综合的物理、化学和生物反应，使污染物得以去除。CRI系统采用干湿交替的运行方式，即在各渗池里淹水和落干相互交替。可采用自动控制和人工管理相结合的方式，并定期进行翻耕。CRI系统净化机理包括过滤、生物膜作用以及吸附三个过程。有机物的去除主要由过滤截留、吸附和生物降解作用共同完成；SS通过预处理和过滤作用去除；氨氮通过硝化（落干）和反硝化（淹水）脱去；磷则与渗滤池中的特殊

30、填料形成磷酸钙沉淀而去除。 图17 人工快渗系统（左图是淹水，右图是落干）凤凰二沟人工快渗系统共9个系统，占地面积约18000m3，每一个系统深度为2米，在最上层是砂砾，下层主要是生物菌及矿物质，通过生物菌对污染物的去除以及矿物质对污染物的吸附作用而去除。系统交替进行，24小时连续工作，每一个系统工作4小时为一周期，处理水量约200900t，处理费用0.23元/t。图18为一个系统不水管的简单构造，其中采用大阻力配水系统，其形式为带有配水干管和配水支管（有穿孔）组成的配水系统，优点布局简单，配水均匀性好，造价低。图18 一个快渗系统布水管渠平面示意图(6) 人工湿地处理系统 处理掉部分污染物的

31、水经收集被泵入到凤凰河二沟另一岸的人工湿地污水处理系统。人工湿地按18系列组成，18子系统由一级生物塘、一级植物碎石床、二级生物塘、二级植物碎石床和植物滤沙池组成（人工湿地系统示意图见图19）。经过人工快渗系统处理过的污水在人工湿地经沉淀、吸附、氧化还原、微生物分解等作用，达到无害化，成为促进植物生长的养分和水源。此外，对系统中的植物、动物、微生物及水质的时空变化设有几十个监测采样管，便于采样分析，为保护湿地生态及物种多样性的研究提供了实验场地，有较高的科技含量和研究价值。人工湿地中种植有漂浮植物：浮萍、紫萍、大藻、凤眼莲、喜旱莲子草等；挺水植物：芦苇、芦竹、姜花、伞草、香蒲、水竹芋、灯芯草、

32、问荆等；沉水植物：金鱼藻、黑藻等几十种，与自然生长的多类鱼、昆虫和两栖动物等构成了良好的湿地生态系统。图19 人工湿地系统示意图3.2.3 凤凰河二沟水污染治理示范工程处理效果（1）进出水水质情况 考虑到该河污染以生活污水为主，凤凰二沟被划定为水域的实际情况，因此，其设计的进出水指标主要考虑为对CODcr、BOD5、NH3-N、SS和TP的控制：前处理系统（人工快渗）设计出水指标要求达到城镇污水处理污染物排放标准（GB18918-2002）中一级A标准（TP除外，TP1.3mg/L），人工湿地处理系统出水指标要求优于城镇污水处理污染物排放标准（GB18918-2002）中一级A标准，其各系统具

33、体设计进出水水质标准详见表5。表5 设计进出水水质标准工程CODcrBOD5NH3-NSSTP人工快渗系统设计进水指标419111492303.59设计出水指标50105（8）101.3处理率%88.191.089.8（83.7）95.763.8人工湿地系统设计进水指标5010850-2001.3设计出水标准40102100.4处理率2006080-9569.2综合处理率%90.591.096.095.788.9城镇污水处理污染物排放标准（GB18918-2002）中一级A标准5010 5（8）100.5 图20 进出水效果比较（左图为进水，右图为出水）（2）对COD、BOD5的去除效果湿地公

34、园水环境修复工程对有机物的降解效果如图21、图22所示。运行期间，工程在进水COD浓度变化范围较大(183.0367.7 mg /L) 的情况下，其COD、BOD5总去除率均能稳定在85%95%；COD出水浓度除4、5月稍高外(分别为56.8 mg /L、41. 3 mg /L)，其余月份浓度均在2035 mg /L；612月出( BOD5) 均低于10mg /L，优于地表水类水水质标准。其中人工快渗部分运行前两个月有机物净化效果较差，三个月后处理效果趋于稳定，COD、BOD5去除率均高于80%，(COD) 平均出水为33 mg /L，(BOD5) 平均出水为9mg /L，优于一级A标准。 图

35、21 COD净化效果 图22 BOD5的净化效果一般认为，污水土地处理系统中，好氧微生物生物降解作用是有机污染物最重要的去除机制。表面流人工湿地，污水中的绝大部分有机污染物的去除是依靠生长在植物水下部分的茎、秆上的生物膜来完成的，因而这种系统难以充分利用生长在填料表面的生物膜和生长丰富的植物根系对污染物的降解去除，其水力负荷低，去污能力有限; 同时，由于植物栽种初期，死亡现象较严重，其试运行期一般需要半年左右，且由于低温季节植物、微生物生长繁殖受影响等原因，出水水质不稳定。采用有机污染净化效果好、水力负荷高的人工快渗作为前处理单元，能大大降低表面流人工湿地的污染负荷，使该工程具有抗有机污染物冲

36、击负荷能力强，所需试运行期短(2个月) ，低温时段(1112月) 水质净化效果有保障的优点。（3）对氨氮的去除效果氨氮是水体中营养素与主要耗氧污染物，可导致水体富营养化现象产生，对鱼类及某些水生生物有毒害，过量氨氮会引起兰色小孩症。为保证自来水厂取水水源安全，氨氮的去除至关重要。对于土地处理系统，氨氮的去除机制主要是好氧带亚硝化细菌、硝化细菌的硝化作用将NH3-N转化为NO2-N、NO3-N。本工程人工快渗池采用渗透性能好的介质，采取缩短水力负荷周期、加快干湿交替频率(4次/ d) 的运行方式使系统自然复氧能力强，利于好氧带硝化细菌的生长，故运行稳定后氨氮去除效率很高。从图23可以看出：人工快

37、渗系统对氨氮去除效果较好，运行2个月后其去除效率稳定在85%95%，出水(氨氮) 低于5mg /L。 图23 氨氮的净化效果 图24 TP的净化效果快渗池出水流经湿地系统，剩余氨氮通过湿地池内微生物转化及植物吸收共同作用，得到进一步净化。人工快渗+人工湿地系统运行稳定后，氨氮净化效率在95%以上，最终出水氨氮浓度低于1 mg /L，优于地表水类水质标准。（4）对TP的去除效果凤凰河二沟湿地公园水环境修复工程对TP除效果如图24所示。从图24可看出：人工快渗+人工湿地组合系统对TP去除效果好，去除率自运行以来一直稳定在70% 80%；其中人工快渗系统对TP去除效果较好，去除率约50%。人工快渗系

38、统去除磷机制主要是渗滤介质的吸附、沉淀、微生物分解与积累；人工湿地通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收、微生物分解与积累来实现对污水中磷元素的去除。通常认为吸附、沉淀是土地处理系统磷去除的主要途径，因其存在饱和现象而导致磷的去除率偏低。从工程运行情况来看，人工湿地与人工快渗工艺组合，去除率可达70%80%，远高于一般活性污泥法除磷效率(40%左右) 。分析原因为：1) 人工快渗池内添加高效除磷特殊填料，其除磷效果优于传统土地处理系统；2) 人工快渗采取缩短水力负荷周期、加快干湿交替频率的运行方式，能有效防止填料吸附、沉淀作用，防止水力负荷周期内过饱和；3) 以公园形式构建的表面流人工湿地面

39、积较大，负荷低，为本工程磷去除提供保障。3.2.4 净水机理（1）人工快渗系统净水机理 原理是在快速渗滤系统的基础上，采用渗透性能良好的介质（以一定级配的天然河砂为主，并掺入活性矿物质填料），利用干湿交替的运转方式，污水在通过快渗池时产生综合的物理、化学和生物反应，使污染物得以去除。CRI系统采用干湿交替的运行方式，即在各渗池里淹水和落干相互交替。可采用自动控制和人工管理相结合的方式，并定期进行翻耕。CRI系统净化机理包括过滤、生物膜作用以及吸附三个过程。有机物的去除主要由过滤截留、吸附和生物降解作用共同完成； SS通过预处理和过滤作用去除；氨氮通过硝化（落干）和反硝化（淹水）脱去；磷则与渗滤

40、池中的特殊填料形成磷酸钙沉淀而去除。（2）湿地系统净水机理 人工湿地对废水的净化处理包括了物理、化学和生物三种作用。湿地系统在运转时，填料表面和植物根系由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜会使大量的SS被填料和植物根系阻挡截留；有机污染物也通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被去除。湿地床系统中因植物根系对溶解氧的传递释放，使其周围环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态,保证了废水中氮、磷不仅能被植物和微生物作为营养成分而直接吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用将其从废水中去除。污染物最终通过湿地床填料的定期更换或收割栽种的植物从系统中去除，人工湿地中各种物质

41、的迁移和转化过程(见图25) 。图25 人工湿地中各种物质的迁移和转化过程3.2.5 小结通过对凤凰二沟的参观认识，了解了人工快渗系统和人工湿地系统处理污水的工艺过程及其处理机理。与传统污水处理工艺相比，凤凰二沟污水处理工程具有的优点有：1)人工快渗与表面流人工湿地技术均具有建设投资省，运行成本低的优点，组合工艺对有机物及氮磷等营养物质的去除互为补充，互为强化，系统运行2个月后，各污染物去除效率高，低温环境效果稳定，耐冲击负荷能力强，出水主要水质指标(COD、BOD5、氨氮) 达地表水类以上，环境效益、经济效益显著。2) 污水经人工快渗系统后污染负荷大大降低，后续表面流人工湿地水面清澈、植物配

42、置多样，构建新型湿地公园兼具治污、景观、教育、科研等多种功能，生态、社会效益显著。3) 组合工艺对TP去除率较高，可达70%80% ，但出水浓度未达到地表水类水质要求，有待进一步提高。3.3 浣花溪湿地工程成都浣花溪公园是浣花溪历史文化风景区的核心区域，位于成都市西南方的一环路与二环路之间，北接杜甫草堂，东连四川省博物馆，占地32.32公顷，建设总投资1.2亿元，于2003年建成。浣花溪公园以杜甫草堂的历史文化内涵为背景，运用现代园林和建筑设计的前沿理论，将自然景观和城市景观，古典园林和现代建筑艺术，民俗空间和时代氛围有机结合，以自然雅致的景观和建筑凸现川西文化醇厚的历史底蕴，是一座集将自然景

43、观和城市景观、古典园林和现代建筑艺术有机结合的城市公园。 公园有浣花溪和干河两条河流穿园而过，中部沧浪湖的湖水自然渗入浣花溪，两条河流像纽带将沧浪湖、白鹭洲、万树山融为一个整体，形成可持续发展的水资源生态系统和独特的人文、自然景观。3.3.2 浣花溪湿地工程设计要点（1）园中的水生植物种类水生植物是指生长在由于水分充足而周期性缺氧的基质上的植物，按需水性可将其分为水中、湿地及岸边耐阴湿植物。合理的植物配置应达到科学性与艺术性的高度统一，尤其是在景观生态设计中，更强调物种的多样性和空间层次的丰富性，进而创造出稳定的、富有艺术性的植物群落。据实地调查，浣花溪湿地公园选用的水生植物种类较为丰富(表6

44、) ，在配置上也采用了乔、灌、草结合的方式，层次分明，群落结构较为稳定。然而，沉水植物、浮水植物的应用较少，这对浣花溪湿地公园的水质净化带来了很大的影响，有些地方甚至因此出现了水质发黑、变臭等现象。表6 浣花溪湿地公园水生植物名录类型名称生存环境湿生植物 垂柳水畔边、低洼处旱柳河滩、河谷、低湿地、河湖畔水杉湿润的山坡及沟谷及河道两旁水麻河畔边火棘草丛边、潮湿地木芙蓉 对土壤要求不高, 瘠薄土地亦可生长枫杨生于水边、河滩及山坡林中三角枫低洼潮湿地岸边植物红枫林缘紫叶李 堤岸潮湿处贴梗海棠 林缘、草坪潮湿处山茶林缘、草坪潮湿处迎春 堤岸、台地及潮湿水边黄槐水岸边栀子 林缘、灌丛下、阴湿处椤木石楠 石缝、林缘黄葛树溪边及疏林中二乔玉兰 林缘、草坪樱花水畔边、潮湿处金叶女贞 树阴下棣棠水畔、坡地、林缘及草坪边缘龙牙花水岸边、潮湿地广玉兰草坪 续表类型名称生存环境岸边植物刺槐堤岸边芭蕉阴湿处雪松园路