摘要：利用潜流型复合人工湿地处理旅游区农家乐和旅游服务中心生活污水，水质监测表明，系统出水水质稳定，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）的一级Ａ标准。介绍了潜流型复合人工湿地的设计参数、工艺分析、社会环境效益分析等，并重点分析了其工艺特点及处理效果。

关键词：旅游区生活污水；潜流型复合人工湿地；生态滤床

中图分类号：X703　文献标识码：C 文章编号：1000－4802(2010)24
 

 

      随着太湖流域社会经济的迅速发展，生态环境不断恶化，特别是水体污染与富营养化日趋严重，乡村及偏远地区旅游区生活污水处理效果不显著，一直没有有效的解决方法［１］。旅游区污水全部通过管网集中收集处理是不现实的，各地区也正在为乡村及偏远地区旅游区生活污水处理寻找科学、环境安全、维护方便、经济可行、生态可持续的手段，世界许多国家的成功经验表明，人工湿地系统是农村旅游区污水处理的有效方法［２］。

１　项目概况
      莲花岛地处苏州古城区东北20ｋｍ处的阳澄湖中心，四面环水，形似莲花，镶嵌湖中。岛上总面积为1.64ｋm2，家家以蟹为业，以湖为生，是集吃、住、游、乐、购为一体的原生态休闲风情小岛。莲花岛临湖建成农家乐及旅游服务中心，接待能力为4000～5000人／ｄ。农家乐及旅游服务中心运营后将产生20～30 m3／ｄ生活污水。为了保护阳澄湖水质和生态环境，宜建设生态型污水处理系统。阳澄湖莲花岛旅游区农家乐和旅游中心生活污水处理项目采用了德国生态工程协会的人工湿地技术，经消化、吸收后进行了改进，采用潜流型复合人工湿地和生态景观相结合的方式处理生活污水，现已进入正常运营阶段。

２　工艺设计

2.1　设计进、出水水质
      考虑到旅游高峰期污水排放量将增加等情况，设计水量为３０m3／ｄ。出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８—２００２）的一级Ａ标准，设计进、出水水质见表１。
 

 

2.2　工艺流程
      针对莲花岛农家乐及旅游服务中心生活污水的特点及当地自然条件，在消化、吸收德国生态工程协会人工湿地技术的基础上，采用潜流型复合人工湿地处理设施处理旅游区生活污水。潜流型复合人工湿地主要包括预处理设施、垂直流生态滤床、水平流生态滤床、污泥干化滤床及湿地湾，总面积约１１００ｍ２。生活污水处理工艺流程如图１所示。
 

 

①　布水系统
      潜流型复合人工湿地采用２个垂直流生态滤床交替布水，均采用间歇配水方式。生活污水经化粪池处理后排入污水收集管道，收集的污水先在三格式调节池沉淀预处理后，通过污水泵提升，每２ｈ布水一次，每次布水约３ｍ３，由管道布水喷流系统均匀分布在其中一个垂直流生态滤床表面。两个圆形垂直流滤床面积均为２００ｍ２。

      这种间歇性布水和出水方式，可以最大程度地利用床体上层的大气复氧，同时通过布水压力造成污水流喷射，在一定程度上起到跌水复氧的作用，提高了污水中溶解氧含量。另外增加通气管同滤床底部排水管相连接，使得氧气能够通到滤床底部，通过排水管环形切孔向滤床内部扩散，同时局部区域厌氧反应产生的沼气和硫化氢等气体能够向外界及时散逸，从而改善系统缺氧问题，强化硝化作用，提高氨氮去除效率。

②　生态滤床
      污水在垂直流生态滤床上重力下渗，经过滤床砂层基质和植物根系固定的无数微生物膜处理单元，在底部砾石排水层汇集，由环切孔排水管导流收集。出水通过无压管道，自流进入水平流生态滤床一边，然后横向水平流向另一边，垂直流生态滤床出水在此处得到进一步净化。扇形的水平流生态滤床面积为１００ｍ２。生态滤床所用基质层滤料通过格兰特（Ｇｒａｎｔ）滤料渗透试验和筛分试验的两步试验方法确定，试验表明所用滤料符合标准级配曲线。基质层滤料的严格选用可确保潜流型复合人工湿地能够保持相同标准，并长期稳定运行。基质层底层铺设排水层滤料，保证排水通畅，中层铺设过渡层滤料，防止上层处理层滤料下沉堵塞排水管，上层铺设ＶＦ１００型处理层滤料，保证氮磷的高效去除。生态滤床选取根系发达的植物作为滤床植物，如芦苇、美人蕉等。

③　污泥干化滤床
      初沉污泥定期输入污泥干化滤床，沉积稳定处置，成熟后可资源化利用。污泥干化床面积约５０ｍ２，其上种植芦竹。增设的通气管把氧气带到底部，改善厌氧呼吸状况，植物发达的根系保证滤床良好的导水性及干化效率；由于植物根系和填料的迅速过滤作用，大部分时间污泥层能保持相对干燥，处于好氧状态，卫生状况良好；且微生物代谢产生的污泥会自然消化，不会堵塞系统，运行期间无需清理。污泥干化床的设置，使整个污水处理工艺真正安全、环境无害化。

④    湿地湾
      水平流滤床出水流入面积约５５０ｍ２的湿地湾，湿地湾与阳澄湖天然衔接。湿地湾不但可以进一步净化水质，构建微生态系统，同时还具有景观效应［３］。

４　运行效果
      系统运行阶段，从２０１０年３月１０日—６月３０日每周测定一次出水水质，测定结果见表２。ＣＯＤ、ＴＮ、ＴＰ在各采样点的浓度变化见图２。可见ＣＯＤ、ＴＮ和ＴＰ浓度在各级处理中呈现逐渐下降趋势，由于潜流型复合人工湿地结合了垂直流生态滤床和水平流生态滤床，可加强硝化反硝化作用，因此比单一人工湿地具有更好的ＴＮ去除效果。水平流生态滤床最终出水ＣＯＤ、ＢＯＤ５、ＮＨ３ －Ｎ、ＴＮ和ＴＰ等均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８—２００２）一级Ａ标准，且去除率均达到８５％以上。由于植物生长状况相对良好，６月份污染物去除率高于３月份。
 

 

      本工程无需专人看管，配置一人定期现场巡视即可。德国已有工程项目表明，该系统能稳定使用１５年以上，无需其他维护费用。目前该系统运行电耗约２～３ｋＷ•ｈ／ｄ，污水处理总费用不足０．３元／ｍ３，远低于集中式污水处理厂（０．７～１．０元／m3）。因此，相对于传统污水处理厂，发展潜流型复合人工湿地治污技术可以为社会节约大量资金，如能将本研究成果在我国广大的农村及偏远地区旅游区推广，将产生极大的环境和生态效应；且该设施属于分散处理系统，与自然界更加协调，并且位于旅游区，能够有助于增强游客的环保意识，加强环保事业的公众参与度。

５　结语
      对阳澄湖镇莲花岛西咀旅游区生活污水进行有效处理，垂直流生态滤床和水平流生态滤床组合的潜流型复合人工湿地既可以有效去除ＣＯＤ、ＳＳ等，也能够高效去除ＴＮ、ＴＰ，因为它使垂直流和水平流的优势互补，是一种值得研究和推广的湿地形式。

参考文献：
[1]卢小丽，贾竞波．生态旅游区餐饮发展的问题及对策的思考[J]．东北林业大学学报，2003，31(1)：46-48．
[2]international water association.constructed wetlands for pollution control, processes, design, and operation , LONDON: IWA Publishing, 2000.
[3]张荣社，李广贺，周琪．潜流湿地中植物对脱氮除磷效果的影响中试研究[J]．环境科学，2005，26(4)：83-86．