摘要：针对部分再生水厂尾水水质难以达到景观用水回用要求的问题，以北京市某多介质人工湿地处理再生水厂尾水工程为例，对该工程工艺参数、设计特点和处理效果进行了评价和分析。结果表明，多介质人工湿地不仅成本低廉，运行稳定，还可以有效对低C /N 值的微污染再生水进行处理，出水关键指标均达到《地表水环境质量标准》( GB 3838—2002) 中Ⅲ类标准，适宜作为景观用水直接回用。

强化再生水提升技术研究应用，提高再生水回用率对于解决北方城镇缺水问题、保护我国水资源环境具有巨大意义［1，2］。尽管北京市已陆续建设了数十座再生水厂，但由于受到处理成本和工艺条件的限制，主要再生水厂出水水质难以满足景观用水标准，COD 和TN 含量一般为35 ～ 50 mg /L 和8 ～ 15mg /L，远超出《地表水环境质量标准》( GB 3838—2002) 中的Ⅳ类标准，直接用于地表水体补水或景观用水可能会引发系列环境问题。而人工湿地作为一种传统的污水处理技术，具备处理效果稳定、投资低廉、运行管理简便和环境生态价值高的特点［2］，近年来针对传统人工湿地的技术改良则为其应用于再生水处理提供了更加坚实的技术基础。

1 工艺设计

1. 1 设计进、出水水质

某多介质人工湿地位于北京市近郊，作为某大型湿地景观公园的补水净化工程。北京市某再生水厂使用超滤工艺对该区二级污水处理厂排水进行深度处理后，排入本多介质人工湿地系统进行水质提升处理。再生水直接作为园区附近地区景观水回用。本工程占地1． 4 hm2，设计水量为7 430 m3 /d。各项出水指标预计可以稳定达到《地表水环境质量标准》( GB 3838—2002) 中Ⅳ类标准。设计进、出水水质如表1 所示。

1. 2 工艺流程及参数

本工程设计方案采用人工湿地，对湿地的每个关键环节都进行了创新性设计( 见图1) 。湿地类型因地制宜地选取了侧向水平潜流构建湿地( 简称“水平潜流湿地”) —竖向上升流构建湿地( 简称上升流湿地) 的组合工艺，设计参数如表2所示。

湿地床填料从上至下分别为粒径范围( 4 ～ 8) 、( 8 ～ 16) 、( 16 ～ 32) mm、厚度为400、500、400 mm

的填料层，湿地底部铺设厚度为200mm 的粘土防渗层。为了强化湿地脱氮除磷的能力，水平潜流湿地的前段填充砾石－ 沸石－ 木炭填料，中后段填充砾石－ 木炭填料，上升流湿地的后半段填充砾石－ 高炉( 钢) 渣填料。湿地床表面种植植物以芦苇、香蒲、千屈菜、水葱、黄花菖蒲、再力花为主。

1. 3 湿地设计特点

本工程再生水水质具有如下特点: ①再生水的BOD5 /COD 值仅为0． 2 左右，有机质的生物可利用性与可降解性差，加之C ∶ N ∶ P 比例失调［1］，因此极不利于异养微生物在湿地床填料上快速大量地形成活性生物膜; ②C /N 值仅为0． 5 左右，远低于最佳值8，不利于反硝化脱氮作用［3］。

针对再生水的上述特点，采用多介质的复合流湿地和填料改良，强化湿地的脱氮除磷和复氧能力。水平潜流湿地前段填充的砾石－ 沸石－ 木炭填料，通过物理及生物强化过程，构建适合脱氮微生物生存的生物环境，使脱氮菌族大量在此富集繁殖，从而加强了湿地前端的减氨、脱氮功能，为湿地后续的进一步深度处理提供了有利条件; 而水平潜流湿地中后段填充的砾石－ 木炭填料则加强了对水中有机物的吸附、蓄集能力，协调解决运行系统中C ∶ N ∶ P严重失调而影响脱氮作用的问题; 上升流湿地的后半段填充砾石－ 高炉( 钢) 渣填料，用以强化湿地的脱磷能力。另外，针对再生水污染负荷较低的实际情况，选用较小的填料粒径，以期增大湿地床比表面积，为微生物生长提供最佳条件，增加床体对营养盐的吸附拦蓄能力。

版权、出处：《中国给水排水》