城北污水处理厂尾水人工湿地处理示范工程设计
太湖流域水污染防治是国家环保工作的重点，多年来，经过各方面的共同努力，太湖治污工作取得了一定成效，但太湖严重污染的状况还没有从根本上改变，特别是富营养化问题十分突出。2007年5月底蓝藻的大规模暴发，致使无锡市供水水源遭到严重威胁，可见治理太湖污染十分紧迫。
无锡城北污水处理厂位于太湖周边，从削减入湖氮磷营养物、减轻湖泊的营养负荷、节约水资源、实现中水回用的角度考虑，根据相关经验，结合该污水处理厂周边规划建设北兴塘河湿地的实际情况，采用人工湿地进行尾水的后续深度净化，使出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918--2002)的一级A标准。
1工艺设计
1．1设计进、出水水质
该深度处理工程进水为污水处理厂的二级出水，达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918--2002)的一级B标准，深度处理出水执行一级A标准。设计进、出水水质见表1。
1．2工艺流程
由于该湿地工程在厂内实施，因此考虑利用厂区三期工程周边绿化预留地约6900Ill构建小型人工湿地示范区(其中水域面积为4545m，景观绿化面积为2355In)，设计处理规模为2000in／d。整个人工湿地示范工程利用现有地形进行设计，根据水质净化要求将整个系统划分为四个功能单元：曝气生物强化氧化单元、表流湿地单元、潜流湿地单元、生物稳定塘单元。污水处理厂二级出水自二沉池引至进水观测台(进水管段上安装流量控制阀和流量计)以观测进水水质；随后自流进入曝气生物强化氧化单元完成BOD的降解和氨氮的硝化；出水通过该单元西侧的布水渠，使水体形成均匀水平流进入三级表流湿地单元实现SS的去除、硝化反硝化，并为后续单元补充碳源；出水由叠石形成溢流堰进入二级潜流湿地单元完成反硝化脱氮及除磷；最后进入生物稳定塘单元进一步净化水质。具体工艺流程如图1所示。
1．3主要构筑物的设计
1．3．1进水观测台
采用地下式砖混结构，面积为20m，有效水深为0．3m，总容积为6m，用白色瓷砖贴面。通过观察此区，可以从感官上知道进水水质，同时也方便水样采集和水质跟踪监测。
1．3．2生物强化氧化单元
生物强化氧化单元水面养殖漂浮植物，水底布设曝气系统，水中设置比表面积较大的微生物填料。将微生物接种在植物与填料上，可以大幅度提高微生物的数量；通过好氧微生物的生长繁殖和新陈代谢作用将水中的有机物分解为水和CO而被去除，另外在好氧硝化菌的硝化作用下，将水中的氨氮氧化为硝态氮。在富氧状态下通过化学沉淀、吸附、植物和微生物的吸收也能实现磷的去除。
采用地下式钢筋混凝土结构，总面积为550m，平均有效水深为1．801TI，总容积为990m，HRT=11．88h，氨氮硝化率为25％～40％，控制溶解氧为2～4mg／L，需氧量为35．92kg／d，所需供气量为1．48m／min。上层布置漂浮植物浅层浮床，面积为324m，厚度为0．3m；中层悬挂布设弹性组合填料，体积为486m，填料层厚度为1．5m；下层布设UPVC扩散管及砂芯曝气器的微气泡空气扩散装置。从提高氧气利用率、降低曝气能耗方面考虑，在布设了弹性填料和有漂浮植物根系的情况下，拟用低强度曝气。
1．3．3表流湿地单元
在前期曝气好氧过程中，新增殖的大量微生物以活性污泥形式进入到表流湿地单元，可附着在水生植物的根、茎表面或悬浮于水体中，进一步降解污染物，对剩余的氨氮进行氧化。通过植物的合理配置而形成较大的水中表面积和泌氧功能，使悬浮的活性污泥形成吸附和分解净化机制，并保持水体复氧状态，提高了除污效率。好氧微生物所需的氧气由生物强化氧化单元出水中的余氧、该区水体自然复氧、水生植物复氧提供。
表流湿地单元采用土埂池体结构，将池底原状土夯实。总面积约为2830In，水深为0．2～0．3m，容积为570m。HRT=6．84h，水力负荷为0．028ITI／(m·h)。
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