人工濕地案例分析

1、人工濕地案例分析目錄1北京黑土洼人工濕地 31.1 項(xiàng)目概述 31.2 工藝流程 51.3 效益分析 71.4 存在問題與建議 72云南撫仙湖窯泥溝人工濕地 82.1 項(xiàng)目概述 82.2 工藝流程 82.3 效益分析 92.4 存在問題與建議 93成都活水公園113.1 項(xiàng)目概述 113.2 工藝流程 113.3 效益分析 133.4 存在問題與建議 14人工濕地案例分析1北京黑土洼人工濕地1.1 項(xiàng)目概述官廳水庫為永定河上的一座大型水庫，是北京市的重要飲用水源地之一。 為修復(fù)官廳水庫流域水生態(tài)環(huán)境，2001年底開始由北京市水務(wù)局和德國勃蘭登 堡州經(jīng)濟(jì)部合作，開展了 “黑土洼濕地系統(tǒng)示范工程”

2、研究，目的是利用人工濕 地技術(shù)在官廳永定河入庫口控制入庫污染，改善入庫水質(zhì)。黑土洼濕地系統(tǒng)由人工濕地和穩(wěn)定塘兩部分構(gòu)成，將官廳水庫上游嚴(yán)重污 染的劣V類來水引入穩(wěn)定塘，經(jīng)初步凈化后，一部分水直接入庫，另一部分水再 經(jīng)人工濕地進(jìn)行深度處理，其出水可達(dá)田-V類地表水標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)處理能力達(dá) 9*107m3/a,黑土洼濕地系統(tǒng)示范工程總平面布置見下圖。i t BH黑土洼濕地系統(tǒng)示范工程總平面布置圖其中人工濕地占地7.31ha（110畝），分四個(gè)區(qū)，采用中方和德方設(shè)計(jì)的兩種 不同濕地結(jié)構(gòu)模式，濕地年處理水量 1500萬m3。1.2 工藝流程人工濕地效果分析人工濕地工區(qū)濕地單元由挺水植物塘、一級(jí)植物碎石塘

3、、水生生物塘、二級(jí)植物碎石塘、砂濾池 5級(jí)構(gòu)成。濕地單元面積30m*125m,設(shè) 計(jì)處理水量1728m3/d,面積水力負(fù)荷0.58m3/m2d,水力停留時(shí)間約38h。設(shè)計(jì) 最大面積水力負(fù)荷1.08m3/m2do季初期濕地單元各級(jí)和不同季節(jié)溶解氧變化圖冬季春季二.muyzFHM工ft進(jìn)Mu4季利屏.NHj N土除中CK)婁場表水陸淮“英地融水林不奉埴去出標(biāo)準(zhǔn)不同季節(jié)氨氮去除效果二E1-Z.EHN五徵 楣皴” 三級(jí) 二級(jí) 一組 進(jìn)水Lr上球率(%)，類地.表水標(biāo)也 W委地表水標(biāo)注 V類魁晨水林小不同季節(jié)CODmn除效果冬季春節(jié)0二妙沒犧< LN去除率/不同季節(jié)總氮去除效果1.3 效益分析人工

4、濕地工、H、田區(qū)每平米面積造價(jià)150元，IV區(qū)單位面積造價(jià)190元， 深度處理規(guī)模4. 4萬m3/d,工程直接投資1170萬元。當(dāng)前年運(yùn)行管理費(fèi)為100 萬元，折合運(yùn)行費(fèi)為0.065元/t。黑土洼濕地系統(tǒng)成功探索了北方低溫地區(qū)微污 染水體生態(tài)濕地處理技術(shù)。在永定河入庫口處有效地遏制了入庫污染，為官廳水庫的水質(zhì)凈化起到了重要作用。1.4 存在問題與建議(1)潛流濕地堵塞由于進(jìn)水負(fù)荷較高，中方潛流濕地也出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，而德方濕地由于前端配 備了砂濾單元，堵塞風(fēng)險(xiǎn)大大降低，堵塞后一般只有停止單元運(yùn)行，進(jìn)行翻砂處 理。建議是降低水力負(fù)荷，前端設(shè)計(jì)強(qiáng)化去除 SS。(2)穩(wěn)定塘圍隔失效原有設(shè)計(jì)采用圍隔將穩(wěn)定

5、塘一分為二，達(dá)到二級(jí)沉淀的目的，但從現(xiàn)場情況 了解，由于水庫水面面積大，北方冬季風(fēng)速很大，圍隔中原有漂浮植物無法存活， 死亡后沉入水底，加重了圍隔的重量，一段時(shí)間后圍隔全部斷裂，沉入水底，建議設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮圍隔的適用性。(3)系統(tǒng)維護(hù)仍有待改進(jìn)現(xiàn)有日程維護(hù)植物進(jìn)行收割、補(bǔ)種。2云南撫仙湖窯泥溝人工濕地2.1 項(xiàng)目概述農(nóng)業(yè)面源污染是撫仙湖水體的最大殺手，生活污水和農(nóng)田徑流等面源污染是導(dǎo)致水質(zhì)下降的主要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2002年撫仙湖徑流區(qū)化肥施用量為 49681 噸，其中約20%的氮肥、15%的磷肥隨水流失；而農(nóng)藥的施用量近30噸，約30% 流失，這些直接導(dǎo)致總磷和總氮升高。撫仙湖窯泥溝人工濕地20

6、02年6月，由中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所和玉溪市環(huán)科所設(shè)計(jì)，位于撫仙湖北岸，占地面積 33畝，為撫仙湖第一個(gè)人工 濕地試驗(yàn)工程，設(shè)計(jì)深度處理能力l萬m3/d,初級(jí)處理(攔污、沉沙)能力5萬 m3/d,主要接納撫仙湖北岸污染最為嚴(yán)重的窯泥溝及與之相鄰的農(nóng)灌溝入湖污水， 窯泥溝年入湖水量442萬m3,來水包括上游澄江縣城市生活污水、縣城污水處 理廠排水、沿途13個(gè)村莊的生活污水和上萬畝農(nóng)田徑流形成的混合污水，2.2 工藝流程采用“攔污柵一一沉淀池一一生物氧化塘一一潛流濕地一一表流濕地”的復(fù)合型人工濕地工藝攔污柵及沉淀池生物氧化塘2.3 效益分析該濕地于2001年11月建成運(yùn)行，工程噸水建設(shè)投

7、191元(不含租地費(fèi))， 噸水處理運(yùn)行費(fèi)0.10元左右，不使用化學(xué)藥劑，主要產(chǎn)物可二次利用，并利用原 有湖灘地的自然高差實(shí)現(xiàn)無能耗自流運(yùn)行。工程運(yùn)行結(jié)果表明，污染物去除率 CODcr58%, BOD535%、SS97% TN45%、TP31%,明顯削減了窯泥溝入湖污染 負(fù)荷，環(huán)保部門的監(jiān)測結(jié)果顯示，窯泥溝人工濕地出水水質(zhì)達(dá)到地表水III類標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)提高12級(jí)。2.4 存在問題與建議(1)氧化塘系統(tǒng)中的底泥上浮隨著溫度的升高和氧化塘系統(tǒng)中的水芹菜老化，具沉積于塘低的沉積物因 光、氧化反應(yīng)而上浮。沉積物漂浮于氧化塘的一隅或附著于水芹菜附近。這樣的 結(jié)果不僅導(dǎo)致了水質(zhì)的惡化，而且對(duì)水芹菜的生長有非常

8、大的影響， 沉積物附著 于水芹菜頁面上后，阻礙了水芹菜的光合作用，導(dǎo)致植株死亡。同樣，睡蓮塘中 沉積的低泥也上浮，并附著在睡蓮葉片上，導(dǎo)致睡蓮葉片燒灼而死。大面積的低 泥上浮使睡蓮的根系無法固著而漂浮在水面。建議是應(yīng)及時(shí)清流淤泥，一般3個(gè) 月左右清理一次。(2)潛流濕地表流化由于進(jìn)水濃度過高，該人工濕地運(yùn)行 1年左右潛流濕地完全堵塞，潛流濕 地變成了表流濕地。2003-2004年實(shí)施了濕地改擴(kuò)建工程，新增濕地面積約l倍， 增加了垃圾攔污柵和污泥清除措施， 并將原有潛流濕地床進(jìn)行了徹底清理。2005 年繼續(xù)投入運(yùn)行，然而由于濕地進(jìn)水水力負(fù)荷及污染負(fù)荷過高， 潛流濕地仍然出 現(xiàn)了明顯的堵塞現(xiàn)象。建

9、議是降低水力負(fù)荷。(3)系統(tǒng)不能全力運(yùn)行這個(gè)濕地采用并聯(lián)的形式進(jìn)行構(gòu)建，左右兩邊的濕地系統(tǒng)，通過中央的一條 混凝土走道分割。就目前而言，左邊系統(tǒng)基本上處于停運(yùn)狀態(tài)。 其原因或許因?yàn)?該系統(tǒng)的工藝為氧化塘+表流濕地構(gòu)建， 而表流濕地采用方空磚布水，由于構(gòu)建 技術(shù)的緣故，導(dǎo)致方空磚堵塞而不能布水，因此整個(gè)系統(tǒng)休停狀態(tài)。建議是重視 施工質(zhì)量和布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3成都活水公園3.1 項(xiàng)目概述成都市活水公園是1997年建成的世界上首座以展示“人工濕地水處理系統(tǒng)” 和“仿峨眉山亞熱帶自然植被”為主要內(nèi)容的，以水保護(hù)為主題的生態(tài)公園，其 外貌像一條魚。曾獲1998年國際水岸中心第12屆國際優(yōu)秀水岸設(shè)計(jì)評(píng)比授予的

10、 “優(yōu)秀水岸設(shè)計(jì)最高獎(jiǎng)”和1998年由國際環(huán)境設(shè)計(jì)研究協(xié)會(huì)和美國地域雜 志聯(lián)合授予的“環(huán)境設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”。并獲“母親河教育基地”、“省環(huán)境保護(hù)教育基地”、 “市環(huán)境科教基地”等榮譽(yù)稱號(hào)。其人工濕地系統(tǒng)工程1997年底建成，至今已正常運(yùn)行了 10年。十年來，成都活水公園展示的人工濕地處理系統(tǒng)，處理水量 原設(shè)計(jì)運(yùn)行日處理300噸從2005年起擴(kuò)大到600噸；10年來的運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù) 證實(shí)，進(jìn)水隨來水在VI類、V類、劣V類中變化，但其出水水質(zhì)良好，主要水質(zhì) 指標(biāo)均能達(dá)到地表水田類水標(biāo)準(zhǔn)的要求， 濕地植物長勢良好，沒有出現(xiàn)觀賞魚塘 魚死的事故；游人從“魚頭”到“魚尾”可以清晰地看到流水從污水變成清水的 變化過

11、程及在這個(gè)過程中水的顏色、 功能、水生植物、動(dòng)物及游人親水活動(dòng)的變 化。實(shí)地展示了 “去污保水、種草養(yǎng)魚、建設(shè)良性人工濕地生態(tài)系統(tǒng)”和“用綠 葉鮮花裝飾大地、把清水活魚送還自然”的人工濕地處理工藝的設(shè)計(jì)理念。加之 公園仿峨眉山亞熱帶天然植被日趨成熟的森林景觀，較好的體現(xiàn)了人、魚、水、 鳥、花、草、木和諧相處的自然景象。3.2 工藝流程活水公園人工濕地處理系統(tǒng)采用的是接觸厭氧沉淀池加植物塘、床系統(tǒng)處 理工藝，其工藝流程見圖。11府河污水（V類水）水流瓢D 1植物墉5水施摩般C植物塘4箱物床植物床s植物床1072水流*期B桁物墉6霍區(qū)心Aiw養(yǎng)魚塘1-3nI濕地用水上流式卵石漉床1-3（這m類水）

12、應(yīng)用 戲水親水費(fèi)動(dòng)區(qū)自耨水溝1戲水池自然水溝21 二 | 二:出水（達(dá)m晏水標(biāo)唯）同流廂河成都市活水公園人工濕地凈水系統(tǒng)工藝流程方框圖成都市活水公園的人工濕地凈水工藝分成三個(gè)系統(tǒng)， 形成三個(gè)區(qū)，分別展示 了人工濕地系統(tǒng)三個(gè)不同的工藝過程和相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境及有關(guān)的休閑、 娛樂、教 育等內(nèi)容。（D進(jìn)水預(yù)處理系統(tǒng)及地上仿峨眉山植被、茶樓與地下展廳。在這段區(qū)域中，人工濕地凈水工藝系統(tǒng)展示了用泵把府河污水泵入?yún)捬醭?淀池，厭氧沉淀池的出水經(jīng)水流雕塑自流曝氣后流入兼氧高位水池的工藝過程； 園林建筑設(shè)計(jì)者利用沉淀池與地面的高差及其地形地貌， 設(shè)計(jì)建設(shè)了反映川西古12建筑特點(diǎn)的帶水車的吊腳樓和地下展廳，并在地上

13、山坡上建設(shè)仿峨眉山的亞熱帶 自然植被；環(huán)境藝術(shù)家利用厭氧池的水面上設(shè)置了象征清水受污染的石雕作品， 在厭氧池與兼氧池的聯(lián)接處設(shè)置了可觀賞與自流曝氣的水流雕塑；管理者在吊腳樓及地下展廳里設(shè)置了休閑茶館、水質(zhì)監(jiān)測室、環(huán)保圖書室、環(huán)?；顒?dòng)室、辦公 室和成都市府南河工程建設(shè)前后的圖片、 照片展等，形成了活水公園的休閑茶樓 與環(huán)保教育區(qū)。(2)人工濕地植物塘、床處理系統(tǒng)及地上仿九寨溝黃龍寺鈣化池盆景、濕 地動(dòng)、植物展示及地下環(huán)境教育館。兼氧池的出水經(jīng)倒虹吸管分兩路自流入兩套各自獨(dú)立的人工濕地植物塘、 床系統(tǒng)，形成了活水公園人工濕地植物觀賞核心區(qū)。在這個(gè)核心區(qū)內(nèi)建設(shè)成仿世界遺產(chǎn)-九寨溝黃龍寺鈣化池盆景結(jié)構(gòu)

14、的三級(jí)人工濕地植物塘、床構(gòu)筑物，其中 有6個(gè)植物塘、12個(gè)植物床；在這些塘、床中種植有浮萍、鳳眼蓮、水浮蓮等 浮水植物，睡蓮、田宇萍等漂葉植物，產(chǎn)葦、香蒲、傘草、芟白、馬蹄蓮、荷花 等挺水植物，苦草、金魚藻等沉水植物，并伴生有青蛙、魚類、昆蟲等水生動(dòng)物。(3)人工濕地出水應(yīng)用系統(tǒng)及觀賞魚塘、戲水池、自然水溝、兩岸陸生生 態(tài)與游人休閑娛樂活動(dòng)場。從人工濕地植物塘、床系統(tǒng)的出水流入觀賞魚塘、戲水池、自然水溝等，形 成在府河岸上流動(dòng)的濱河水環(huán)境。在這些水景水面的兩傍建設(shè)有各式各樣的園林 小品、休閑座椅、園林小道、森林、草地、廣場等，組成了人工濕地出水應(yīng)用的 戲水親水活動(dòng)區(qū)；在這個(gè)區(qū)的觀賞魚塘、自然水

15、溝內(nèi)養(yǎng)殖有各種錦鯉，種植有少 量的水生植物；建設(shè)有仿螺型水流雕塑和戲水池，出水在府河岸上水溝延續(xù)1500 多米后流入下游府河。在觀賞魚塘下面建設(shè)有地下停車場。 游人可在這個(gè)區(qū)域的 地面上開展休閑、娛樂、觀賞及一些親水活動(dòng)等。接送游人的車輛可以在地下停 車場停放。3.3 效益分析經(jīng)10來年的運(yùn)行考驗(yàn)，成都市活水公園的陸上植被生長茂盛，濕地植物生 長良好，凈水效果越來越好，形成了綠樹成陰、流水潺潺、空氣清新、游人悠閑、 科學(xué)內(nèi)涵豐富的亞熱帶森林植被與濕地生態(tài)景觀。 有如在市中區(qū)建設(shè)了一個(gè)城市 氧吧，與繁華的都市形成了鮮明的對(duì)照，深受廣大市民與旅游客人歡迎。133.4 存在問題與建議在應(yīng)用人工濕地凈水工藝系統(tǒng)的治污工程中發(fā)現(xiàn)的主要問題有：(1)濕地構(gòu)筑物滲漏，造成其水位調(diào)不高和進(jìn)水多而出水少；(2)前處理過于簡化且無進(jìn)水流量控制設(shè)施，造成豐水期進(jìn)水流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超 過設(shè)計(jì)流量，使?jié)摿鳚竦鼗|(zhì)堵塞、縮短濕地正常運(yùn)行壽命；(3)植物床布水不均勻，短流、死區(qū)多，床體有效容積利用率低；(4)忽視管理或管理粗放；如不收割成熟的植物和清理枯枝爛葉，魚類、 水禽飼養(yǎng)過剩等，至使人工濕地的凈水效果下降、甚至形成二次污染；(5)預(yù)處理產(chǎn)出的污泥、濕地系