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不同类型人工湿地将城镇污水处理厂尾水从一级A提升至地表水环境质量标准的情况(采用表流式+潜流式组合方式,取下限值)如表4所示。通过对比可知,城镇污水处理厂尾水采用人工湿地处理技术提标,如果湿地类型或不同类型的组合选择适当,且面积设置合理,深度处理后的出水理论上基本可以满足“准Ⅳ类”标准(不考虑总氮指标)。
3.2 人工湿地处理水量与人工湿地面积关系
图2是人工湿地处理水量与湿地面积经单因素方差分析后的相关性拟合图。由图2中拟合曲线可知,随着湿地处理水量的增加,湿地面积也基本成曲线增长(R2=0.5527)。不过线性拟合数据由于样本量过少,不具有代表性,仅能解释目前样本容量下两者间的大概关系与相关趋势。污水深度处理提标若采用人工湿地工艺,按纯生活污水处理厂及工业废水占比0~50%的污水处理厂提标需求计计,需新增的土地约为40亩/104m3水,而目前浙江省的大部分城镇污水处理厂在建设时未考虑深度提标的土地预留,深度处理水质提标如采用人工湿地技术,土地局限性明显,不利于提标。
3.3 人工湿地处理水量与人工湿地投资关系
我国已建成的部分人工湿地工程(处理各种废水)占地指标区间在0.003~0.045亩/(m3·d-1)之间,而调研中浙江省的人工湿地占地指标区间偏小,为0.002~0.006亩/(m3·d-1)。有资料显示,采用人工湿地技术(以潜流式人工湿地为例)将城镇污水处理厂尾水水质从《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准提升到地表水Ⅴ类~Ⅲ类,所需要的占地面积为0.0015~0.007 5亩/(m3·d-1),如城镇污水处理厂尾水要达到或接近地表水环境质量标准的Ⅳ类水质,所需占地指标估算为0.0045亩/(m3·d-1)。一般来说,同种工艺参数前提下(如水力负荷),处理水量的增加会导致占地面积的增大,面积的增大又会造成投资的增加。人工湿地处理水量与投资的关系见图3。根据所调研的案例数据分析可知,随着人工湿地处理水量的增加,人工湿地的投资呈曲线增长,即人工湿地投资与进水量的变化成正相关(R2=0.9927)。理论上采用人工湿地技术可以达到“准Ⅳ类”标准(TN除外),但投资巨大,应根据提标需求进行深入论证。
NO.4
结语
①采用人工湿地处理达到一级A出水标准的城镇污水处理厂尾水,如果湿地类型或不同种类的湿地组合选择适当,同时面积设置合理,深度处理后的出水水质基本可以满足地表水环境质量标准Ⅳ类水。
②随着人工湿地处理水量的增加,所需湿地面积呈曲线增长,人工湿地面积与进水量的变化成正比;随着人工湿地处理水量的增加,人工湿地的投资呈曲线增长,即人工湿地投资与进水量的变化成正相关(R2=0.9927)。
③城镇污水处理厂尾水人工湿地深度处理提标工程应该综合考虑尾水处理达标与否、占地面积及场地选择是否合理、投资及运行管理成本、季节影响等多种因素,应因地制宜,针对性地组织专家进行可研及后续设计论证。
④建议不要盲目跟“高标准”风,一定要结合当地技术、经济、水环境等综合考虑,既要推进提标改造项目,又要做到钱花到刀刃上;鼓励一些工业废水占比小、处于环境敏感区域上游、具备用地条件的城镇污水处理厂开展尾水人工湿地技术处理。
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