(原標題:北控水務(wù):人工濕地解決方案助力再生水循環(huán)利用)
濕地與森林、海洋并稱為地球的三大生態(tài)系統(tǒng)。人工濕地作為“城市之腎”,在凈化水質(zhì)、蓄滯雨洪、保護生物多樣性、構(gòu)建城市藍綠空間等方面都發(fā)揮著不可替代的作用,是社會水循環(huán)和自然水循環(huán)之間連接的重要樞紐,也是我國生態(tài)文明建設(shè)的微觀體現(xiàn)。
今年,生態(tài)環(huán)境部印發(fā)的《人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)指南》中提出,人工濕地,“指模擬自然濕地的結(jié)構(gòu)和功能,人為地將低污染水投配到由填料(含土壤)與水生植物、動物和微生物構(gòu)成的獨特生態(tài)系統(tǒng)中,通過物理、化學和生物等協(xié)同作用使水質(zhì)得以改善的工程?;蚶煤訛┑亍⑼莸睾途G化用地等,通過優(yōu)化集布水等強化措施改造的近自然系統(tǒng),實現(xiàn)水質(zhì)凈化功能提升和生態(tài)提質(zhì)”。
《重點流域水生態(tài)環(huán)境保護“十四五”規(guī)劃編制技術(shù)大綱》將人工濕地作為改善河湖生態(tài)環(huán)境的重要措施。《關(guān)于推進污水資源化利用的指導意見》《農(nóng)村生活污水治理指導意見》等文件也將人工濕地作為污水低碳處理和再生水循環(huán)的重要途徑。
需要注意的是,作為自然凈化系統(tǒng),人工濕地在以往的實踐中面臨著占地較大、出水穩(wěn)定性不足、生態(tài)景觀價值不能充分發(fā)揮等問題,人工濕地技術(shù)有待進一步改良提升。
近年來,北控水務(wù)結(jié)合流域水環(huán)境治理,在多地因地制宜建設(shè)人工濕地,對污水廠尾水、農(nóng)村污水、河湖水等污染水體進行水質(zhì)凈化,并基于長效運行,不斷積累和優(yōu)化工程參數(shù),通過人工濕地助力再生水循環(huán)利用,加快美麗鄉(xiāng)村建設(shè),促進產(chǎn)業(yè)新城創(chuàng)建,拓寬人工濕地應(yīng)用范圍,逐漸形成了具有全帶寬、穩(wěn)水質(zhì)、集約化、裝配式和公園化五大特色的北控水務(wù)人工濕地解決方案。
從兩個污水廠尾水濕地案例,我們可以看出北控水務(wù)人工濕地實踐成果所體現(xiàn)的優(yōu)良的出水指標、理想的生態(tài)效果,以及科學又因地制宜的創(chuàng)新設(shè)計。
山東聊城清泉河濕地,市民生活不可或缺的親水網(wǎng)紅“打卡地”
2015年,山東聊城清泉河濕地開工建設(shè),2016年12月正式運行,采用水平潛流+表面流濕地的組合工藝,主要用于冠縣污水處理廠尾水(一級A標準)的深度凈化處理,出水排入清泉河。項目占地約15公頃,處理水量8萬m3/d,出水達到準III-準IV類。
其中,水平潛流濕地總占地面積8萬m2,設(shè)計水力負荷1.0 m3/(m2·d ),達到山東地標規(guī)范建議取值上限。表流濕地總占地面積約5.3萬m2,設(shè)計水力負荷1.51 m3/(m2·d ),高于常規(guī)取值。清泉河濕地在高負荷運行的同時,需要達到第三方在線監(jiān)測和實時考核的嚴格要求,這對濕地的工程設(shè)計、建設(shè)和后續(xù)運維都提出了十分嚴格的考驗。
根據(jù)2016年12月-2021年7月期間,共計55個月、1600余天的逐日濕地進出水COD、氨氮監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,尾水濕地出水可穩(wěn)定達到準IV類設(shè)計目標(提高1-2個等級),COD、氨氮的平均去除率分別達到39.24%、76.30%,出水達標率100%,且冬季時期濕地出水仍可穩(wěn)定達標。
清泉河尾水濕地的建設(shè)運行不僅極大改善了清泉河水質(zhì),還為冠縣營造了靈動的濕地生態(tài)景觀。香蒲、菖蒲、梭魚草、水蔥、黃花鳶尾、美人蕉、千屈菜、荷花等濕地植物競相綻放,水質(zhì)主要指標100%達到Ⅳ類,且80%以上天數(shù)達到地表Ⅲ類,已成為市民生活不可或缺的近自然親水休閑網(wǎng)紅“打卡地”。
烏魯木齊市“水進城”項目,西北高寒地區(qū)大型人工濕地代表
十七戶濕地是烏魯木齊市“水進城”項目-河湖水系連通工程的先導工程,2019年正式運行。項目占地面積約75公頃,處理水量8萬m3/d,出水達到準Ⅳ類標準,采用跌水前置塘、水平潛流、濕地及生態(tài)塘等處理工藝。
項目地勢東南高西北低,中部有三塊山包,總高差大,約30余米,整體地形特征對濕地的配水方案設(shè)計具有一定挑戰(zhàn)。初版方案中,設(shè)計單位提出完全平整場地,而這一方案將造成對場地自然生態(tài)基底的嚴重破壞。
為順應(yīng)區(qū)域地形特點,充分利用豐富的地形高差變化,十七戶濕地設(shè)計不同于傳統(tǒng)布局所采用的平整場地、規(guī)則單元排列,因地制宜地利用多級配水系統(tǒng),實現(xiàn)坡地均勻配水。同時進行曲線化單元設(shè)計,使?jié)摿鳚竦貑卧谌氲綀龅丶±碇?,實現(xiàn)場地生態(tài)濕地肌理、山地草坡肌理、榆林草甸肌理的疊加,營造多層次景觀與空間。
烏魯木齊冬季冰雪覆蓋,平均氣溫-15.2℃,平均冰凍線為-1.4m,積雪厚度高達30cm,因此冬季時期城市水系無需補水,十七戶濕地不運行。嚴寒氣候和不連續(xù)通水的工況,既對濕地管路的保溫防凍提出了挑戰(zhàn),也對濕地植物的存活造成了較大的困難。北控水務(wù)在大規(guī)模施工之前,設(shè)置施工工法試驗區(qū),對不同的保溫方法、冬季水位調(diào)控、植物品種、植物種植方法進行實驗,最終保障了十七戶濕地冬季的正常運行和多年生濕地植物的自然生長。
十七戶濕地近期以生態(tài)景觀功能為主,對紅雁池水庫水進行生態(tài)利用,遠期對城市污水處理廠尾水進行凈化再生,以此保障缺水城市水系生態(tài)基流,是西北高寒地區(qū)大型人工濕地代表。
一直以來,北控水務(wù)匠心打造的一個個人工濕地,猶如城鄉(xiāng)水環(huán)境治理版圖上的粒粒珍珠,有的從源頭削減污染負荷,有的完成河湖生態(tài)健康提升的“最后一公里”,實現(xiàn)了區(qū)域再生水的循環(huán)利用,構(gòu)建了良好的生態(tài)系統(tǒng),打造美麗城市、美麗鄉(xiāng)村景觀新風貌,為城鄉(xiāng)居民提供了休閑健身的好去處。
“十四五”期間,我國對綠色基礎(chǔ)設(shè)施的綜合效益提出了更高要求。北控水務(wù)將以 “兩山”理論為依托,不斷精進人工濕地產(chǎn)品力,創(chuàng)近自然水廠,享水凈化公園,持續(xù)為推動生態(tài)文明建設(shè)貢獻專業(yè)力量。