人工湿地恢复工程可行性研究报告.doc

XX 人工湿地恢复工程 可行性研究报告 Word 文档 -可编辑 编制单位： XX 市排水设计院 二 O 一八年一月 2 目录 第 一 章 总论 . 4 1.1 项目概述 . 4 1.2 研究依据、原则、过程及分工 . 5 第 二 章 流域概况 . 8 2.1 自然环境概况 . 8 2.2 社会经济状况 . 10 第 三 章 环境现状与问题分析 . 12 3.1 流域污染负荷调查 . 12 3.2 流域水环境污染概况 . 12 3.3 工程区域主要环境问题 . 12 第 四 章 建设的必要性和可行性 . 14 4.1 项目建设必要性 . 14 4.2 项目实施可行性 . 15 第 五 章 总体方案与平面布局 . 16 5.1 工程选址 . 16 5.2 工程目标 . 16 5.3 工程内容与规模 . 16 第 六 章 人工湿地恢复工程 . 18 6.1 设计思路 . 18 6.2 工程范围 . 18 6.3 工程目标 . 18 3 6.4 工艺比选 . 19 6.5 工艺设计 . 26 第 七 章 环保、节能、安全与水土保持 . 39 7.1 环境保护 . 39 7.2 节能 . 41 7.3 安全 . 44 7.4 水土保持 . 45 第 八 章 项目实施 . 48 8.1 项目施工 . 48 8.2 项目招标 . 49 第 九 章 工程运行管理与监测 . 51 9.1 运行管理机构 . 51 9.2 运行管理方案 . 51 9.3 工程监测 . 53 第 十 章 投资估算及资金筹 措 . 55 10.1 投资估算 . 55 10.2 资金筹措 . 56 第 十一 章 工程效益分析 . 63 11.1 环境效益分析 . 63 11.2 社会效益分析 . 63 11.3 经济效益分析 . 63 4 第 一 章 总论 1.1 项目概述 1.1.1 项目名称 人工湿地恢复工程 。 1.1.2 项目单位 1.1.3 项目背景 本工程为 人工湿地恢复工程 ，是“国家水体污染控制与治理科技重大专项 面源污染阻断及水体修复 关键技术与示范”的示范工程之一，旨在通过本工程的实施，完成水专项课题的研究任务，同时为 XX 下游沿江湿地的恢复与保护提供良好的示范和借鉴。 “ 十三五 ”期间，由于 XX 流域水污染控制一系列有效措施的实施，目前流域水污染恶化的趋势已得到遏制，流域水环境质量逐步改善。据 2013 年中国环境状况公报， XX 流域 42 个国控监测断面中， -、 -和劣类水质的断面比例分别占55.7%、 38.6%和 5.7%。部分监测断面未达到水功能区划要求，因此仍需进一步对河流与周边生态环境进行进一步的治理和修复。 XX 市是全省耕地面积 最大的产粮大市，大量的化肥、农药会随沿江灌溉农田退水排入江内；与此同时，沿江地段分布着大量居民区，人员的密集活动所产生的城市散排污水也会排入 XX。有毒有害的污染物质不仅会对 XX 中的水生生物构成威胁，也会对沿江湿地的植物、微生物产生直接的毒杀作用，破坏湿地生态系统的结构和功能。因此，为保障 XXXX 段水质达标和生态功 5 能的恢复，对农业面源污水和城市散排污水的阻断和净化势在必行。 1.1.4 项目功能定位与目标 本项目的总体功能定位是 XXXX段水体生态修复示范工程。主要工程目标是对 XX 市面源污染中的污染物质采取原位 削减和中间阻断，改善流域的水质和环境现状，形成流域治理的示范效果。 1.2 研究依据、原则、过程及分工 1.2.1 主要研究依据 1.2.1.1 依据文件 （ 1）国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定； （ 2）重点流域水污染防治“ 十三五 ”规划编制大纲； （ 3）周生贤在“全国环境保护部际联席会议暨 XX 流域水污染防治专题会议”上的讲话； （ 4）黑龙江省人民政府关于贯彻落实 的实施意见； （ 5） XX 流域水污染防治“ 十三五 ”规划编制大纲； （ 6）国家 环境保护“ 十三五 ”规划基本思路； （ 7）黑龙江省 XX 市“ 十三五 ”发展规划。 （ 8） XX 下游沿江湿地生态功能与生物多样性恢复技术集成与综合示范课题“面源污染阻断及水体修复关键技术与示范”子课题实施方案。 （ 9）课题合同。 6 1.2.1.2 基础资料 （ 1） 2009 年 XX 市统计年鉴； （ 2） 2010 年 XX 市统计年鉴； （ 3） 2011 年 XX 市统计年鉴； （ 4） 2012 年 XX 市城市水域功能区达标率监测结果表（ XX 市环境保护监测站）； （ 5） 2013 年 XX 市城市水域功能区达标率监测结果表（ XX 市环 境保护监测站）。 1.2.1.3 主要参考规范、标准 （ 1）地表水环境质量标准（ GB3838-2002）； （ 2）城镇污水处理厂污染物排放标准（ GB18918-2002）； （ 3）防洪标准（ GB50201-94）； （ 4）人工湿地污水处理技术导则（ 2009）； （ 5）人工湿地处理技术指南（ 2010）； （ 6）城市污水土地处理利用设计手册（ 1990）； （ 7）污水稳定塘设计规范（ CJJ/T54-93）； （ 8）室外排水设计规范（ GB50014-2006）； （ 9）室外给水设计 规范（ GB50013-2006）； （ 10）污水再生利用工程设计规范（ GB50335-2002）； （ 11）水工混凝土结构设计规范（ SL191-2008）； （ 12）水利水电工程边坡设计规范（ SL386-2007）； （ 13）堤防工程设计规范（ GB50286-2013）； （ 14 ） 给 水 排 水 工 程 构 筑 物 结 构 设 计 规 范 （ GB50069-2002）； 7 1.2.3 研究分工 可行性研究报告由双方共同完成。其中，哈尔滨市排水设计院负责工程设计，北京林业大学主要负责工程工艺参数。 1.2.4 研究原则 （ 1）工程设计要与 XX 流域、 XX 市相关规划具有一致性； （ 2）设计充分考虑工程的可实施性； （ 3）因地制宜，工程设计应依据 XXXX 段的地形地势、经济条件和污染源特征进行； （ 4）设计着眼于生态系统的功能，特别是环境功能； （ 5）注重系统的经济性、适用性及稳定性； （ 6）注重景观效果，并与周围的景观相协调； （ 7）尽可能体现本工程的示范效果。 8 第 二 章 流域概况 2.1 自然环境概况 2.1.1 地理位置 XX 市位于黑龙江省东北部，三江平原腹地， XX 下游南岸。东经 13125至 13326，北纬 4645至 4745至 4737之间，周边与 7 市县相毗邻。西与集贤县、桦川县毗连；东与饶河县、同江市为邻；南起七星河，与绥滨县隔江相望。是三江平原几何中心。全境东西 180 公里，南北 92 公里，幅员总面积 8227.163 平方公里，占黑龙江省土地面积的 1.8%，占佳木斯地区总面积的25%，在佳木斯地区位居第一。 2.1.2 气候条件 XX 市属温和半湿润农业气候区，有明显的大陆性季风特点。四季分明，春季风力大，蒸发大于降水；夏季气温高，降水集中；秋季降温快，冬季漫长，寒冷、干燥。 （一）气温 XX30 年整编气象资料（ 1981-2010 年）年平均气温 3.4，最冷月平均气温 -19.0，最热月平均气温 22.2，历年极端最高气温 38.9，极端最低气温 -37.8。年平均降水量 512.3 毫米，其中 5-9 月降水量 404.1 毫米，占全年降水量的 79%。年平均相对湿度 68%。近 10 年来，年平均日照 2400 小时。年平均蒸发量1141.0 毫米。稳定通过 10积温为 2724.3，无霜期在 136-188天。主要气象灾害有低温冷害、霜冻、干旱、洪涝、人风、冰雹等。 XX 市位于黑龙江省第二积温带下线、第三积温带上线。 （二）降水 9 XX 区域 年平均降水量 510.0 毫米，其中作物生长期（ 5 月 -9月）降水 404.1 毫米，占全年降水总量的 79%，最多年降水量 824.5毫米，最少年降水量 338.6 毫米，年蒸发量 1226.4 毫米，蒸发量大于降水量，特点是 5-6 月份蒸发量显著，达 415.0 毫米，约占全年的三分之一，蒸发量大于降水量容易山现春旱，秋季蒸发少易产生秋涝。全年平均相对湿度为 67%，春季为 61%，夏季 76%；全年平均地面温度 4.8，超过气温 1.8。 （三）风力 XX 处于两风带，年平均风速 3.7 米 /秒，全年大风次数平均为 29 天，最多年 57 天，最少 年 8 天。 （四）封冻霜期 通常在 10 月下旬开始封冻，至来年 5 月末 6 月初全部解冻，历时 7 个月。冻土层在 150 厘米到 180 厘米，最深在 4 月下旬。初霜期一般在 9 月 26 日前后，终霜期平均在 5 月 11 日，无霜期在 136-188 天。无霜期平均 144 天，历年最长无霜期 188 天，最短无霜期 117 天。 2.1.3 水文 过境河流 XX 流经 84 公里，最高水位 61.02 米，最低枯水位 55.03 米，每秒最大流量 16400 立方米，最小流量 360 立方米，是灌溉、水运、渔业生产的主要水域；内七星河流长 73 公里，挠力河流长 240 公里。境内河流 外七星河流长 183 公里，季节性河流有别拉洪河、寒冲沟、漂筏河、莲花河、七星河等。 2.1.4 地形地貌 XX 市地势低平，平均海拔 60 米左右，全市地貌结构从西 10 北向东南缓慢倾斜，坡降为 1/10000 1/15000，纵观地貌类型，大致分为平原、低平原、低湿地、山丘漫岗 4 种地貌单元。平原与山地比为 9:1。这种平原类型的地貌，构成了生物群的良好生长环境。完达山脉延伸到境内，形成少量的孤山丘陵。城东乌尔古力山海拔 538.7 米与城西海拔 472.8 的别拉音子山遥相呼应，形成西北略高，中部低平，东南稍低的冲击平原。 2.1.5 土壤特征 XX 市土壤肥沃，是三江平原在世界上仅有的三块冲击黑土平原之一。 XX 市土壤 61.33 万公顷，按类型划分为暗棕壤、黑士、草甸土、白浆土、沼泽土、泥炭土和水稻土 7 个土类， 18个亚类。 XX 市耕地土壤肥沃，肥力较高，光热水资源丰富，有机质含量平均达 5.2%，最高达 8.4%，是全国平均数的 6 倍，是全省平均数的 2 倍，超过国家规定的 I 级地标准，可耕性良好。土质疏松，表层土一般在 20-30 厘米。 2.2 社会经济状况 2.2.1 人口 XX 市行政区划，设有 XX 镇、二龙山、向阳川、锦山、头林、兴隆岗、宏胜、上 街基、砚山、长安和大榆树 11 个镇。建三江农垦分局及其七星、大兴、创业 3 个省属国营农场在 XX 境内。全市总人口 48 万人，其中市属 374534 人，省属国营农场76058 人。非农业人口占全市人口总数的 39.1%，农业人口占总人口 60.9%。 11 2.2.2 经济 2012 年全市实现生产总值（ GDP） 1703255 万元，比上年增加 308649 万元，增长 15.5%。其中，第一产业增加值 964999 万元，增长 13.4%；第二产业增加值 391098 万元，增长 24.8%；第三产业增加值 347158 万元，增长 11.7%。第一、二、 三产业对GDP 增长的贡献率分别为 47.3%、 35.4%和 17.3%。人均地区生产总值 35984 元，增长 16.2%。三次产业结构比为 56.7:23.0:20.3。 2.2.3 土地利用 XX 土质肥沃，资源丰富。全市有耕地面积 596605.74 公顷（包括农垦农场 231249.25 公顷）其中市属耕地 365365.49 公顷，林地 24805.56 公顷；牧草地 6086.18 公顷。全市森林面积 49463.6公顷，其中天然林 15328.84 公顷，人工林 34134.76 公顷，森林覆盖率 6.0%。 12 第 三 章 环境现状与问题分析 3.1 流域污染负荷调查 结合湖泊生态安全调查与评估技术指南有关要求，对XXXX 段点源和面源污染负荷进行全面调查，主要包括 XXXX段各乡镇工业废水、城镇生活、规模化畜禽养殖、农村生活、种植业、畜禽散养、城镇径流、土壤侵蚀等八大污染源的排放入江情况，旨在为全面系统地把握流域污染负荷特征，分析污染物来源、影响范围和程度以及对水质贡献的分析提供数据支撑。 调查表明， XXXX 段所承接的污染类型主要为面源污染。面源污染是相对点源污染而言的，面源污染的特点是无固定的排污口，且具有随机性、不确定性和时空分布不均性等 特点。 XXXX段面源污染主要包括城镇生活散排污水和农业（化肥、农药）污染源。 3.2 流域水环境污染概况 依据黑龙江省地面水环境质量功能区划分和水环境质量补充标准（ DB23/485-1998）， XXXX 段应达到地表水 类水平。近年来，该段水质基本达标，部分时段水质监测结果为地表水 类水平。 3.3 工程区域主要环境问题 （ 1）城镇生活污染严重，污水处理能力较低。 XXXX 段沿岸分布的居民区所产生的未纳管生活污水及城镇面源污染通过强排站排入 XX 内；同时，普遍存在居民的生活垃圾随意倾倒，这种情况加剧了城镇面 源污染的程度。 XX 沿江湿地退化后，流域内没有较为有效的城镇污水收集和处理系统。 13 （ 2）沿岸农业面源污染严重。 XXXX 段沿岸分布着农田，大量的化肥、农药会随沿江灌溉农田退水排入 XX。残留农药进排入流域内，不仅会对 XX 中的水生生物构成威胁，也会对沿江湿地的植物、微生物产生直接的毒杀作用，破坏湿地生态系统的结构和功能。湿地和沟渠的退化很难使污染物质得到截留和去除。 14 第 四 章 建设的必要性和可行性 4.1 项目建设必要性 “ 十三五 ”期间，由于 XX 流域水污染控制一系列有效措施的实施，目前流域水污染恶化的趋势已得到遏 制，流域水环境质量逐步改善。但是，部分监测断面未达到水功能区划要求，因此仍需进一步对河流与周边生态环境进行进一步的治理和修复。 XX 市是全省耕地面积最大的产粮大市，大量的化肥、农药会随沿江灌溉农田退水排入江内；与此同时，沿江地段分布着大量居民区，人员的密集活动所产生的城市散排污水也会排入 XX。有毒有害的污染物质不仅会对 XX 中的水生生物构成威胁，也会对沿江湿地的植物、微生物产生直接的毒杀作用，破坏湿地生态系统的结构和功能。因此，为保障 XXXX 段水质达标和生态功能的恢复，对农业面源污水和城市散排污水的阻断和净化 势在必行。 湿地作为一种重要的具有独特功能的生态系统，不仅能为野生动植物提供生长和繁殖场所，同时还在净化水质、降解污染物、控制污染、蓄洪防旱、控制土壤侵蚀、调节气候、美化环境等方面具有其他系统不可替代的作用。人工湿地就是通过模拟自然湿地，通过物理、化学、生化反应的协同作用来处理污水，从而保护受纳水体。 本工程为 人工湿地恢复工程 ，工程的构建对恢复 XX 水质及其周边生态功能具有重大的意义，同时也为 XX 沿江湿地的恢复提供良好的示范和借鉴。 15 4.2 项目实施可行性 （ 1）基础和建设经验良好，相关技术较为成熟。 近年来 ，当地各级人民政府和沿江湿地保护局等相关管理部门在湿地恢复方面进行了大量工作，建设和规划了较多的污染治理和生态修复项目，为本工程的实施积累了大量的工程实践经验。 （ 2）具备资金支持。 本项目是国家水体污染控制与治理科技重大专项“ XX 水污染防治与水质安全保障关键技术及综合示范项目”的子课题，研究费用由此课题承担。 （ 3）项目的外部条件充分。 根据本工程所在的地理位置、自然条件、河道特性等因素的综合分析，工程实施的基础条件较好。本工程所包含的内容从设计、施工技术角度分析均较为可行。此外，本工程所在区域的外部配套 条件较为成熟，可为工程实施提供较好的保障。 因此，从本工程的自然条件、外部环境、工程技术要求及工程投资等各方面来看，本工程的建设可行性是可以得到基本保障的。 16 第 五 章 总体方案与平面布局 5.1 工程选址 该工程位于 XX 沿江湿地自然保护区中段的 XX 城区东北侧，即 XX 港 夏吉利公园。该区域内生活垃圾、生活污水、农田径流和污染河水等污染类别齐全，污染程度相对较高，在该区域开展示范工程具有代表性和典型性。 5.2 工程目标 为满足水环境功能区的要求，湿地工程出水主要指标需要达到 类地表水标准。 5.3 工程内容与规模 该工程为 人工湿地恢复工程 。在 XX 城区东北侧，即 XX 港 夏吉利公园处，建设占地面积 20ha 的以人工湿地为核心的生态修复工程。该工程分为两个示范区。示范区一位于 XX 港东侧，占地面积约为 7ha，通过人工湿地与荷花塘为主的生态工艺组合，处理来自 XX 港污水排放沟承接的城镇散排污水及部分农业面源污水。示范区二位于夏吉利公园处，占地面积约为 13ha，通过生态沟渠与人工湿地为主的生态工艺组合，截留并沿程处理该区域的面源污水。 本项目工程内容及规模见表 5.1 及表 5.2。 表 5.1 示范区一建设工程构筑物一览表 序号 构筑物 名称 建筑面积（ m2） 1 集水池 2.25 2 生态沟渠 200 17 3 砾石床 300 4 水平潜流人工湿地 1000 5 表面流人工湿地 3000 6 荷花塘 8000 表 5.2 示范区二建设工程构筑物一览表 序号 构筑物名称 建筑面积（ m2） 1 集水池 2.25 2 生态沟渠 500 3 砾石床 300 4 表面流人工湿地 3000 5 人工浮岛塘 20000 18 第 六 章 人工湿地恢复工程 6.1 设计思路 XX 市的城镇人口和农业生产活动密集，成为了 XXXX 段的主要污染来源 。污染物质通过沟渠和强排站排入 XX，对 XX 水质造成污染，建设人工湿地工程能够在末端对污水进行处理，截留污染物质，削减河水污染负荷，改善周边生态环境。 6.2 工程范围 本工程位于 XX 沿江湿地自然保护区中段的 XX 城区东北侧，即 XX 港 夏吉利公园。服务范围见图 6.1。 图 6.1 XXXX 段人工湿地示范工程范围 6.3 工程目标 为满足水环境功能区的要求，湿地工程出水主要指标需要达到 类地表水标准。 19 6.4 工艺比选 根据本工程的水质特点，要达到处理后的出水水质要求，必须选择合理、经济、可行、可靠的污水综合处 理方案。 目前，可供选择的污水处理工艺主要有活性污泥工艺、生物膜工艺和生态处理工艺。它们又分别衍生出多种适合不同污水水质特点的污水处理工艺，例如，普通活性污泥法衍生出 AB 工艺、氧化沟系列工艺、 SBR 系列工艺、 A2/O 工艺等；生物膜法包括普通生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、曝气生物滤池等；生态处理方法包括氧化塘处理系统（厌氧稳定塘、好氧稳定塘、兼性稳定塘）、土地处理系统（土地慢速渗滤处理系统、土地快速渗滤处理系统）和人工湿地处理系统等。 我国已建和在建的许多污水治理工程中，大多采用活性污泥工艺和生物膜工艺， 这两大类污水处理方法比较适合于处理污染物浓度较高的污水，其核心是利用机械设备、通过大量的电能消耗、人工强化微生物的净化能力，以能量的高消耗换取污染物质的去除，它们的显著特点是占地面积小、处理效率高、建设成本高、运行能耗大、运行费用高、运行管理技术要求高。污水生态处理技术是运用系统科学、生态学、生态经济学的原理，应用工程学的方法，综合形成的污水处理新技术。污水生态处理技术的核心是以太阳能、风能为初始能源，通过稳定塘、人工湿地系统中微生物、动植物的协同作用，将进入污水处理系统中的有机污染物、氮磷营养物等进行降解 和转化，最后不仅能从污水中去除污染物质，而且以产出动植物的形成进行资源回收，使污水处理与利用有机结合起来，实现污水处理过程的资源化。该技术尤其 20 适合于处理污染浓度较低的污水，而且处理效果好、处理成本低，并能产生显著的生态环境效益。污水生态处理技术相比于活性污泥法和生物膜法，具有以下优点：处理效果好（特别是脱氮除磷效果好）、投资少、能耗低、运行费用低、处理成本低、有直接经济效益、能改善周围的生态环境、选择合适的耐盐植物能达到预期的处理效果；其缺点是占地面积大、对恶劣气候条件低于能力弱、净化能力受作物生长情况的影 响大、蚊蝇滋生。在污水生态处理技术中，人工湿地应用的最为广泛。下面对几种工艺进行介绍比选。 6.4.1 传统生物处理工艺 6.4.1.1 A2/O 处理工艺 A2/O 处理工艺是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称， A2/O 工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。 A2/O 工艺具有以下特点： 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能； 在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间 也少于同类其它工艺。 在厌氧 -缺氧 -好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI 一般小于 100，不会发生污泥膨胀。 污泥中含磷量高，一般为 2.5%以上。 6.4.1.2 氧化沟 氧化沟又称循环曝气池，属于活性污泥法的一种变法。按照 21 运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。 氧化沟具有以下特点： 工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。 运行稳定，处理效果好。氧化沟的 BOD 平均处理水平可达到 95%左右。 能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。 污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为 20-30 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。 可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般 80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。 基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除 BOD、去除 BOD 和 NH4+ -N 及去除 BOD 和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除 BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。 6.4.1.3 SBR 工艺 SBR 是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反 22 应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。 SBR 通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。 SBR 工艺具有以下特点： SBR 工艺流程简单、管理方便、造价低。 SBR 工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。 处理效果好。 SBR 工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的（尽管是处于完全混合状态中），随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。 有较好的除 磷脱氮效果。 SBR 工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。 污泥沉降性能好。 SBR 工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于 SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。 SBR 工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。 23 6.4.2 生态处理工艺 6.4.2.1 人工湿地 人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统，它是一种由人工建造和监督控制的类似沼泽的地面，利用生 态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化。 人工湿地具有以下特点： 占地面积大，建造和运行费用便宜； 易于维护，技术含量低； 可进行有效可靠的废水处理； 可缓冲对水力和污染负荷的冲击； 可提供和间接提供效益，如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育； 易受病虫害影响。 （ 1）表面流人工湿地 表面流人工湿地系统也称水面湿地系统。在表面流湿地系统中，污水在湿地的表面流动，水位较浅，多在 0.1-0.6m，它与自然湿地最为接近，污水中的绝大部分有机物的去除是由长在植物水下茎秆上的生物膜来完成。 优点： 投资低。 缺点： 不能充分利用填料及丰富的植物根系； 易孳生蚊蝇； 冬季或北方地区易发生表面结冰，系统的处理效果受温差变化影响大。 24 （ 2）水平潜流人工湿地 水平潜流人工湿地因污水一端水平流过填料床而得名。它由一个或几个填料床组成，床体充填基质。 优点： 水力负荷高，对 BOD、 COD、 SS、重金属等污染物的去除效果好； 很少有恶臭和孳生蚊蝇现象； 硝化能力高于垂直潜流人工湿地。 缺 点： 控制相对复杂； 脱氮、除磷的效果不如垂直流人工湿地。 （ 3）垂直潜流人工湿地 垂直流人工湿地系统中的水综合了地表流人工湿地系统和潜流人工湿地系统的特性。在垂直潜流人工湿地中污水从湿地表面纵向流向填料床的底部，床体处于不饱和状态，氧气可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。 优点： 反硝化能力高于水平潜流湿地。 缺点： 对有机物的去除能力不如水平潜流人工湿地系统； 落干 /淹水时间较长； 控制相对复杂。 6.4.2.2 曝气氧化塘 曝气塘是经过人工强化的稳定塘。采用人工曝气装置向塘内污 水充氧，并使塘水搅拌。曝气塘虽属于稳定塘的范畴，但又不同于其他以自然净化过程为主的稳定塘，实际上，曝气塘是介于活性污泥法中的延时曝气法与稳定塘之间的处理工艺。 优点： 停留时间短，占地面积小。 25 缺点： 耗能增加，运行费用有所提高。 6.4.2.3 人工浮岛塘 人工浮岛是一种像筏子似的人工浮体，在这个人工浮体上栽培一些芦苇之类的水生植物，放在水里。它的主要机能可以归纳为四个方面： 1）水质净化； 2）创造生物的生息空间； 3）改善景观； 4）消波效果对岸边构成保护作用。 特点： 浮岛浮体可大可小，形状变化多样，易 于制作和搬运； 跟人工湿地相比，植物更容易栽培； 维护保养费和设备的运行费用低。 6.4.2.4 生态沟渠 生态沟渠是由工程和植物两部分组成的生态拦截型沟渠系统。 特点：能减缓水速，促进流水携带的颗粒物沉淀，吸收和拦截沟壁、水体和沟底中溢出的养分； 同时水生植物的存在可以加速氮、磷界面交换和传递，从而使污水中氮、磷的浓度快速减小，具有良好地净化效果； 沟渠中水生植物对污水中的氮、磷有很好的吸收能力，水生植物能被农民收割，解决了二次污染问题； 建造灵