人工生态湿地对水厂原水水质的净化

1.3
菌落总数（CFU/mL）
840
总大肠菌群（CFU/100mL） 680
耐热大肠菌群（ CFU/100mL） 520
pH
7.3
总碱度 *（以 CaCO3 计 ,mg/L） 97
氯化物 *（mg/L）
54
亚硝酸盐氮（mg/L）
0.28
水温（℃）
25
注：* 为水质跟踪理化指标。
表 2 蟒蛇河 7 月上旬水质数据
的，相关性时差天数及统计结果 ( 见下页表 3.1、3.2、 3.3)。
3. 大样本平均去除率统计验证指标相关性分析 结论正确性。从表 4、表 5 可以看出，两种方法的平 均值几乎一致，但相关性分析可估计各月的生态系统 净化效果。
五、讨论： 1) 从 水 质 指 标 的 两 种 分 析 方 法 来 看，3 个 月 的平均去除率几乎一致，经排序反应出的基本规律 是 ：水质总体有所提高，其中感观性状指标去除浊度 15.5％、色度去除 1.6％。无机盐氨氮、总碱度、亚硝 酸盐氮、氯化物去除率分别为 64％、11.4％、90.1％、 17.2％，说明植物能较好吸收无机盐。微生物细菌、 大 肠 菌 群、 耐 热 大 肠 菌 群 去 除 效 果 更 好， 分 别 为 53.5％、52.9％、85.6％，说明水体自净能力较强。有 机物耗氧量的去除率 7、8、9 三个月均在 10% 以内， 说明植物吸收或分解有机物的能力有限，应加强生物 氧化分解技术的研究。 2) 不同月份去除有机物的效果略有差异，高锰 酸盐 10 月份去除率有所提高，与温度、微生物繁殖、
总大肠菌群（CFU/100mL） 1100
耐热大肠菌群 （CFU/100mL）
940
pH
7.4
Leabharlann Baidu
总碱度 * （以 CaCO3 计，mg/L）
189
氯化物 *（mg/L）
97
980 980 940 960 960 920 860 900 7.5 7.4 7.5 7.5 197 194 189 197 94 92 88 91
1008 510
490 520 510 490
992
500
480 520 500 480
916
120
120 160 120 120
7.46
8.4
8.4 8.4
8.2
8.3
193
155
155 157 155 157
92
74
74 74
75
75
去除率 均值 （％）
16 0.00
25 -3.10
9日
10 日
13
13
35
35
无 弱泥腥味
浑浊
浑浊
8.5
8.2
2.71
2.51
2.68
2.48
710
760
720
760
380
400
7.5
7.5
64
127
62
64
0.28
0.28
25
26
际供水量 20 万 m3/d 左右，计算净化区水流理论停留 时间。根据盐城市区水源生态净化工程各区的设计指 标（见上页表 1）计算，当取水泵的进水流量为 20 万 m3/d 时，预处理区、生态湿地净化区的理论停留时间 由设计值推算值分别为 1.8d 及 4.1d，即原水从取水泵 站至沉水植物区出水理论上总时间为 5.9d。
25 25 27 27
嗅和味
无
无无无无
肉眼可见物
浑浊 浑浊 浑浊 浑浊 浑浊
耗氧量 *（以 O2 计，mg/L） 8.2
溶解氧（mg/L）
2.00
8.2 7.1 7.0 6.7 2.00 2.00 2.52 2.68
氨氮（mg/L）
0.6
0.62 0.62 0.60 0.40
菌落总数（CFU/mL） 1000 1100 1000 980 960
640
620
640
640
300
380
320
340
280
300
7.3
7.3
7.3
7.3
7.3
7.4
94
89
93
94
97
96
56
54
57
56
57
56
0.24
0.24
0.2
0.18
0.28
0.225
24
24
25
25
25
25
8日 37 35 无 浑浊 8.8 2.49 1.64 760 680 340 7.3 110 58 0.22 26
关键词：人工；生态；湿地；工程措施；生态措施；相关性；蓄水能力；人工介质；
一、工程简介 盐城市区饮用水源盐龙湖工程，位于盐城市的盐 都区龙冈镇境内，蟒蛇河南岸，东侧以通冈河为界， 西南侧以朱沥沟及东涡河为界，工程总占地面积 3324 亩，投资概算 7.9 亿人民币。 2012 年 6 月 28 日，盐龙湖工程通过阶段性验收， 已投入试运行和工艺、水质测试阶段，工程采用人工 湿地水质净化为主的处理工艺，采取必要的工程措施 和生物措施，使蟒蛇河原水经本工程净化后水质达到 设计目标。在净化水质的同时，通过人工湿地的蓄水 能力，提高城市供水的保障能力。 二、人工生态湿地净化工艺流程及说明（附图） 盐龙湖工程采用的是全新的工艺，是利用人工湿 地来对微污染水体中的杂质净化的理念。作用有三方 面①直接吸收水中的营养物质，并过滤、吸附、富集 重金属和一些有毒有害物质。②为根区好氧微生物输 送氧气，为各种生物化学反应的发生提供适宜的氧化 还原环境。③增强和维持介质的水力传输。 工程按照工艺流程及功能不同，分为预处理区、 生态湿地净化区、深度净化区三个区块。 1、预处理区是生态净化工程的重要前置单元。 该区集成了采用跌水增氧、微泡增氧、均匀布水、自 然沉淀、人工介质生物膜及水生植物拦截等技术，具 有去味、缓冲调节、沉降大颗粒泥沙、削减细颗粒悬 浮物、增加水体溶解氧、提高水体透明度和初步净化 水质的功能。 2、生态湿地净化区是生态净化工程核心组成部
取水 ：蟒蛇河原水经取水泵提升至预处理区进水 渠中，通过溢流方式均匀布水至预处理区。
增氧：水流过鹅卵石，每跳动一下，就能增加氧气。 沉淀 ：水中大颗粒的泥沙在预处理区中沉淀去除。 沉淀后的水体流经组合填料人工介质区，水中部分胶 体、细颗粒及有机污染物被填料吸附降解。 分流 ：挺水植物区采用羽状布水，进水由配水总 渠通过涵闸、布水渠均匀进入各处理单元，净化后的 水体通过湿地两侧集水干渠收集。 净化 ：挺水植物区采用国内首创的立体复合式表 流湿地，由上层的挺水植物、水下的沉水植物、微生 物及土壤共同作用，高效发挥湿地拦截、净化等功能。 像芦苇、茭草这样的挺水植物可以大量吸附水中的富 营养物质，比如氮和磷，达到净化水质的目的。 储水 ：本工程通过对该区 5 个进水口的流量控制， 改善库区水体流态 ；同时，塑造有利于水生植物生长 的环境，合理配置四季常绿的植物群落，并投放鱼、虾、 贝、螺等水生动物，形成完整的食物链，人工构建健 康良性的生态系统，维持并改善库区水质，防止水库
盐龙湖 均值 8 月 29 日 30 日 31 日 9 月 1 日 2 日
16
14
11 43
4
7
26
25
25 25
25
25
/
无
无无
无
无
/
浑浊 浑浊 浑浊 浑浊 浑浊
7.44
7.2
7.2 7.1 7.00 7.00
2.24 6.78 6.82 7.62 5.54 3.20
0.57 0.12 0.16 0.12 0.1 0.12
56 城镇供水 NO.1 2014
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富营养化，提升区域生态景观。 供水 ：净化好的水放在深度净化区，然后由泵站
抽到水厂，水厂处理以后再送到千家万户。 三、工艺设计参数 本工程根据生态湿地净化水质的原理，于 2009
年 4 月 28 日，在原位上采用 1 ：100 的比例，并与工 程对应的生产工艺流程进行了四季中试试验，试验结 果为 ：TN、TP、NH3-N、浊度、CODMn 的平均总去除 率分别为 57.2%、87.7%、73.0%、91.1%、14.2%，出 水透明度达 1.5m 以上，DO 在无机械增氧的条件下平 均提升 147%，经专家认证认为 ：工程工艺先进可靠， 合理可行，净化后的主要水质指标能满足地表水 III 类标准的目标。上海勘测设计研究院以中试结果为依 据进行本工程设计，设计参数如下 ：
分。该区利用天然地势构建浅滩—浅沟—深沟结构， 充分利用水生植物根系、微生物等净化水质的机理， 通过生物同化、吸收、转化等作用有效降低水体污染 物及氮磷营养水平。根据水生植物的种类不同，分为 挺水植物净化区和沉水植物净化区。
3、深度净化区是生态湿地净化最后一道工艺， 具有进一步降低水体浊度、色度，净化并稳定水质、 储水，改善区域生态景观等功能。
程 1.4m
控制常水位高程 2.9m，
露滩晒根时水体在渠
Ⅱ生 挺水植物区 619 态湿 地净 化区 沉水植物区 600
599 道内流动，水位高程 0.3 ～ 0.5
控制在 2.2 ～ 2.4m，
湿地底高程 2.4 ～ 2.6m
570
控制常水位高程 2.0m， 塘底高程 0.0m
2.0
小计 1219 1169
四、工程净化效果分析 为了尽快弄清现工艺对水质的实际净化效果，以 便提出改进措施，更好地改善水质，作如下测试和分 析。
表 1 盐城市区水源生态净化工程各区设计指标表
区块
面积 水面积 ( 亩 ) （亩）
高程
有效水深 （m）
控制常水位高程
I 预处理区 305 296 3.3 ～ 3.4m，塘底高 2.0
根据盐龙湖工程运行实际情况来看，因植物生长 等情况的影响，局部区域的流态不均匀，导致实际的 停留时间比理论停留时间相对较短，约为理论停留时 间的 80%，即 4.72 天，测试间隔时间宜不少于 5 天。
2. 根据水质净化前后检测数据的相关性，估计 实际停留时间，统计净化效果。运行初期湖区进水（蟒 蛇河）10 日检测分析水质指标及数据（见表 2）。由 于各水质指标在湖区净化的效果不是同比例的，我们 选择去除率不是较高的指标高锰酸盐指数、总碱度、 氯化物。通过这三项指标跟踪湖区进、出水日检测数 据，如果进、出湖区水质指标同时达到峰值即发生相 关性变化，进、出口水估计为同一水体，为提高统计 数据的准确性，采取峰值后持续 5 天数据的平均值。 由于每日进出水量的变化，相关日的时差天数是不同
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杨政义
（盐城市饮用水水源管理处，江苏盐城 224001）
摘 要：本文介绍了盐龙湖人工生态湿地系统的设计和运行，通过人工湿地的运行实例处理微污染的江 苏里下河地区的盐城蟒蛇河水体，以改善城市供水水源的水质。同时根据水质指标被净化过程中的相关性 , 运用水质多因子跟踪法和水质指标大样本统计法比较，并相互验证，得出了现有人工湿地系统的净化效果， 以指导湿地系统的改进，提高水质净化效果。
Ⅱ生态湿地净化区——沉水植物净化区 ：面积
600 亩，设计水位 2.0m、湖底 0.0 ～ 0.8m。 Ⅱ生态湿地净化区，净化 60 万 m3/d 水量，总停
留时间 35h。 Ⅲ深度净化区 ：面积 1640 亩，设计水位 1.7m、
湖底 -3.5m，有效库容 458 万 m3，停留时间 7 天（满 足水源水突发事件换水时间）。
1. 湖区停留时间分析。结合盐城水厂目前的实
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检测指标 1日
浑浊度（NTU）
26
色度（度）
30
嗅和味
无
肉眼可见物
浑浊
耗氧量 *（以 O2 计，mg/L） 7.9
溶解氧（mg/L）
2.38
氨氮（mg/L）
Ⅰ预处理区 ：面积 305 亩，水面积 296 亩，设 计水位 3.4m、湖底 -0.6 ～ 1.4m，分为增氧区、沉淀 区、人工介质区等，净化 60 万 m3/d 水量，停留时间 12 ～ 14h。
Ⅱ生态湿地净化区——挺水植物净化区 ：面积 619 亩，设计水位 2.9m、湖底 2.2 ～ 2.6m、，分为 A 区、 B 区、C 区等。
蟒蛇河 7 月上旬水质数据
2日
3日
4日
5日
6日
7日
32
42
26
29
22
34
30
35
30
30
35
38
无
无
无
无
无
无
浑浊
浑浊
浑浊
浑浊
浑浊
浑浊
7.6
8.6
7.8
7.9
9
8.7
2.69
1.72
2.14
1.19
1.12
1.19
1.5
1.24
1.8
1.6
1.5
1.68
720
840
760
780
720
760
680
740
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表 3.1 盐龙湖相关于蟒蛇河 8 月份水质指标去除率统计表
检测指标
蟒蛇河 8 月 17 日 18 日 19 日 20 日 21 日
浑浊度（NTU）
14
18 16 14 17
色度（度）
25