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党的二十大报告提出，推动绿色发展，促进人与自然和谐共生，要统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化，协同推进降碳、减污、扩绿、增长 [1]，这为重点行业加快转型升级，实现高质量发展指明了方向。2023年全国“两会”期间，生态环境部部长黄润秋在部长通道答记者问时指出，必须认真落实党的二十大精神，生态环境部将统筹推进降碳、减污、扩绿、增长，持续推进人与自然和谐共生的中国式现代化建设[2]。在国家碳达峰、碳中和“1+N”政策体系中[3]，生态环境部等七部门联合印发《减污降碳协同增效实施方案》[4-5]，鼓励行业、地方、园区、企业等多层面开展实践创新和试点示范。
作为关系国计民生的重点行业，化工行业在国内外产业链、供应链、价值链的绿色重组和转型升级领域影响深远、举足轻重，产业园区集聚生产要素等资源，发挥污染处置集约化规模化降碳化资源优势，主动释放污染减排、综合利用、变废为宝、扩绿增长等方面的内生动力与发挥外部辐射带动作用，在协同推进减污降碳扩绿增长上创新实践，以自身转型升级带动产业链上下游其他行业和地方形成绿色低碳发展的系统合力与良性循环，既是新命题，也是新考验。
台州湾经济技术开发区2021年6月升级为国家级开发区，由医药化工产业园、汽车及高端装备产业园、新材料产业园组成，其中环境风险和污染压力最大的医药化工产业园，前身是1999年在杜桥设立的沿海化工园区，2001年8月又经原国家计委、经贸委批准设立浙江省化学原料药基地临海园区，规划面积为18.34 km2。目前建成区面积约11 km2，共入驻医药化工企业58家，已投产49家，包括规上企业40家，有23家医药化工企业是上市公司或控股子公司，4家企业列入拟上市公司，作为国内医药生产集中程度最高的园区之一，这里形成了“中间体—原料药—制剂”的完整产业链，在产20大类医药化学原料药。一方面，在抗心血管类、抗抑郁症类、降糖类、抗病毒类、驱虫类等多领域药物的研发和生产上能力突出，2021年，医化产业园实现产值253.4亿元，同比增长18.7%。另一方面，园区随之每年都产生的数万吨废盐和蒸馏废液废渣等成为制约园区绿色发展的硬骨头。如作为危险废物的废盐，其主要成分包括：各类混盐（约50%氯化钠、20%硫酸钠、5%溴化钠），有机物20%，水分5%。以往的处置方式是运往本市或外省的危废填埋场作填埋处理。（1）处置容量有限不可持续，台州当地仅有1家危废填埋场且填埋库容只够满足园区2年的废盐处置需要，而且根据去年出台的《浙江省危险废物“趋零填埋”三年攻坚行动方案》（浙环函〔2022〕243号）要求，浙江省将不再新建危废填埋场，届时园区废盐的本地处置将不可持续；（2）这种刚性填埋场存在占用土地资源多，还可能渗透污染地下水等环境安全风险；（3）运往省外处置不仅成本大幅提升，长途运输还可能出现交通事故并对沿途流域区域生态环境安全存在外溢风险隐患，按平均一车运30 t废盐来计算，2万吨的废盐需要运输667车，每车泄漏1%，也将造成200 t危险废物的泄漏风险。
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化工行业是环境风险、环境影响和敏感性突出的行业，西方工业化、现代化的进程伴随着人造化学物质和化工污染物的无限度开发应用与环境释放，上百年来使大量毒害人类健康和生态环境而不可降解的持久性有机污染物等危险化学品遍布全球环境，先污染后治理造成的碳排放等生态环境代价远远高于其当初生产使用的短期收益，造成的环境损害却长期贻害生态系统安全和人类健康。因此，化工产业园区响应“双碳”目标要求，必须将降碳与深入打好污染防治攻坚战同频共振，协同共赢，通过减污降碳协同增效。
台州湾经济技术开发区立足医药化工产业园绿色发展实际，针对相关企业每年产生数万吨废盐而传统填埋方式面临存量有限、增量不再、成本高企等难题，园区对症下药，开发建设了危废废盐综合利用、危废焚烧的高温烟气预热回收这两个项目，通过两步耦合，因地制宜化害为利。第一步，改外送处置为就地处置，改危废填埋为利用园区优势工业化处理并变废为宝就地消纳就成为废盐处置的最佳选择，使每年几万吨的废盐处置转化为园区企业生产必需的优质工业盐原料，在做好外购工业盐原料与外送废盐处置两个降碳减污“减法”的同时，还可同步实现两个绿色节支增效附加值的“加法”。第二步，将废盐处置过程中通过多级碳化工艺从废盐混合物中成功去除的有机物所形成的高温废气，导入烟气预热回收利用装置，与园区企业产生的蒸馏有机废液废渣共同焚烧处置，而余热利用产生的蒸汽和水正是企业蒸馏生产所必需的资源，从而保障回收利用的自产自销。
由此，园区不仅有效发挥自身工业化园区在就地处置、工业化处置和就地资源价值转化方面的绿色潜能，变废为宝、循环利用；还为园区进一步夯实发展基础绿色底色、提升发展质量和效益空间打开了传统桎梏和堵点，从而为实现降碳减污扩绿增长的协同增效奠定了基础，也为更多企业和园区开展相关实践提供了启示。
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作为新升级为国家级经济技术开发区，医药化工产业园紧扣制约绿色发展的突出污染问题打好降碳减污协同推进的主动仗。一是聚焦园区及周边地区每年2万吨的废盐污染物如何集中处置、变废为宝，实施了废盐综合利用项目；二是聚焦园区每年3万吨以制药蒸馏废渣废液为主的有机危险废物的减量化资源化无害化处置需要，开展了危险废物焚烧的烟气余热回收利用项目。
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针对医药化工产业园及其周边地区工业企业产生的废盐污染物，园区果断投资1亿元，2022年建设完成了2万吨/年废盐资源化利用项目，采用“多级碳化+膜精制处理+冷冻分盐+余热回收”工艺，有效提升工业化规模化处置效能。（1）多级碳化工艺：引入冶金炉的高效连续处理技术，预处理干燥后的废盐进入多级碳化炉，在无氧及缺氧条件下使有机物碳化，彻底去除工业废盐中的大分子与长碳链有机物，处理后的固体盐TOC≤50 mg/kg；（2）膜精制：将碳化后的固体盐进行溶解后，通过陶瓷硅碳化膜过滤分离后，再加入药剂进行精制除杂，去除重金属等杂质并进一步降低有机物含量，调节出精制盐水；（3）冷冻蒸发分盐：除杂后的精制盐水进入冷冻蒸发系统，通过冷冻结晶器-多效蒸发器-多效蒸发器的系统循环交替生产，将氯化钠、硫酸钠等工业盐进行分离，最终制备出满足《再生工业盐》《无水硫酸钠》标准的工业盐产品，处理后的盐TOC≤10 mg/kg；（4）将项目产生的高温废气通过焚烧系统余热锅炉进行余热回收，回收后生产出的蒸汽供全厂蒸发器使用。
该项目采用的废盐资源化综合利用技术，在临海A公司与中科院合作研发的废盐微波碳化技术基础上，与东北大学合作进行装备制造，通过江苏盐城、重庆等地产业化试验加以完善。有效破解了传统焚烧技术因在处理废盐时无法精准控制温度和焚烧氧含量，容易让其中的氯化钠、硫酸钠等盐熔融结焦，从而导致设备无法稳定运行、无法生产出合格产品及有机物去除不彻底等难点。“变废为宝”将危废废盐中的有机物通过碳化热解进行去除，同时通过盐硝热分离技术将其中的氯化钠、硫酸钠、溴化钠进行分离提纯，生产出相对应满足国家/行业标准的工业盐产品，让危废变成符合标准的工业盐产品并用于园区企业替代外购原料生产。仅对危废处理再生的工业盐产品用于园区企业替代外购原料生产这一项，园区节能产生的相对碳减排量就超过5 000 t/a，因为该项目将2万t/年废盐再生为工业盐产品，避免了该部分工业盐进行生产采购，故减少了该部分工业盐进行生产的能耗。即相应工业盐生产的年耗电量为4 172 000 kW·h，折算碳排放量2 424 t；年蒸汽用量44 459 t，折算碳排放量8 637 t；合计碳排放量在11 061 t。而该项目将废盐综合利用的年耗电量在1 000 万kW·h，折算为碳排放5 810 t。两项相抵降碳达5 251 t/a。
通过废盐资源化利用，直接减少了每年2万吨危废污染物，从根本上解决废盐处置问题；避免了以往通过填埋方式对土地资源的消耗和可能造成的地下水污染风险；避免外委填埋转移发生泄漏等环境风险；传统焚烧技术焚烧温度在750 ℃以上，本项目通过多级碳化，将温度控制在350和650℃等不同区间，减少了热能消耗；项目所消耗的水资源全部进行中水回用，不额外增加用水；碳化产生的高温烟气通过余热锅炉将热能进行回收，产生出蒸汽给厂区自用，节省了蒸汽外购使用，降低了能源消耗，进一步实现节能减排。实现资源循环，将2万吨废盐污染物再生为工业盐产品，通过变废为宝，实现了资源再生利用和园区绿色节支。
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建设运行废盐综合利用项目的同时，园区投资2.5亿元配套建设了3万吨/年的危废焚烧系统，用于园区企业药品蒸馏产生有机废渣废液和废盐处置产生高温烟气的危废焚烧处置及烟气余热回收。
该项目采用广州维港公司及中国航天集团设计的危废焚烧系统，建设了100 t/d回转窑+二燃室+SNCR脱硝+余热锅炉+急冷塔+干式反应器+布袋除尘器+湿法脱酸+SGH的生产线。其焚烧系统的工艺方案包括：【焚烧炉（回转窑＋二燃室）】+【余热锅炉（SNCR脱硝）】+【急冷吸收塔】+【干式反应器（消石灰粉及活性炭进行吸附）】+【气箱脉冲袋式除尘器】+【预冷塔+脱酸塔（用NaOH溶液吸附）】+【烟气加热器】+【引风机】+【烟囱】。废物焚烧处置前必须进行前处理或特殊处理，达到进炉要求，废物在炉内燃烧均匀、完全；二燃室内温度应达到1 100 ℃以上，烟气停留时间须在2.0 s以上；燃烧效率大于99.9%；焚毁去除率大于99.99%；焚烧残渣的热灼减率<5%。焚烧设施包括前处理系统、尾气净化系统、报警系统和应急装置；废物焚烧产生的残渣、烟气处理过程中产生的飞灰，须按危险废物进行安全填埋处置；处理全过程的无接触、无泄漏、无污染；焚烧设备保证气密性，防止有害物质的泄露；为了避免装、出料的二次污染和频繁启停、停炉造成的烟气中二英超标，系统必须能连续不间断地运行。
该项目满足了园区每年3万吨以制药蒸馏废渣废液为主的有机危险废物的减量化资源化无害化处置需要。通过余热锅炉将焚烧产生的高温烟气进行热量回收，生产出蒸汽可外供使用，共生成蒸汽79 200 t/a，合计减少15 386 t/a二氧化碳排放，不仅实现了节能减碳，还额外产生热能；项目将园区3万吨/年的危险废物进行焚烧处置，减少了污染物排放；还将厂区料坑和仓库产生的VOC废气进行集中焚烧处置，减少了VOC排放；该项目脱酸下来的水蒸发后进行中水回用到碱洗塔进行喷淋，实现了水资源的循环，减少了水资源使用。项目投产后的园区综合经济效益约为9 000万元/年。
国内很多同类型园区也存在工业废盐、有机废物、废热废气消纳处置成本高，和工业盐原料、蒸汽等生产采购成本高的两难问题，而上述两个项目的耦合发力，为统筹化解两难问题，低成本实现废物变资源的高回报提供了优化解决方案。
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针对医疗化工园区废盐污染物产生量大、危废处置难等减污降碳问题，园区管委会着力发挥园区产业链协同处置、协同消纳、协同增效的优势，依托废盐综合资源化利用、新建危废处置装置与高温烟气余热回收利用等技术改造项目，着力补齐一条围绕医药化工主业产业链提供降碳减污协同效益的新兴价值链。
（1）有效增强和保障了园区绿色发展底色和能源资源再生利用底气。如通过废盐资源化利用项目，采用“多级碳化+膜精制处理+冷冻蒸发分盐+余热回收”工艺，将医化园区产生的工业废盐绿色处置再生为符合工业盐标准的产品，可直接保障用于产业园下游产业链发展所需的氯碱、印染、水泥助磨剂、卤素化工等高附加值产品生产，实现了园区发展中减污降碳的做减法，直接变现为再生型低成本新原料高价值新产品的做加法。同时，园区还依托数字化技术优势，打通危废的企业端、收集端、生产端等智能化管理，进一步高效地开展收运、处置等各环节工作，进一步减少运行成本和企业成本。这都有效提升了园区绿色发展的硬实力和资源再生、化害为利的绿色价值成色。
（2）有效带动了所在区域流域的生态安全和环境质量改善，由于不再需要像以往依靠省外填埋场进行废盐污染物填埋，一方面直接改善了园区及周边环境的土地资源占用和地下水污染风险，一方面有效规避了跨区域、跨流域危废转移中的运输安全和环境风险、卡脖子等问题。
（3）通过破解绿色发展难题增强了园区绿色发展、健康发展、安全发展的绿色底色与成色[6]。这也为园区及其企业及时做好环境信息披露[7]、提升ESG信用评级[8]、改善环境“邻避”效应等提供了有利契机。
综上所述，立足园区潜力开展工业废盐危险废物就地工业化处置与资源化循环利用技术实践，不仅能够变废为宝，使废盐就地处置变为可替代园区企业外购的再生工业盐原料，还可有效回收利用处置过程中的余热为企业提供蒸汽，更可使园区和周边区域的危险废物能够通过就地工业化处置规避以往外运处置的环境风险外溢成本。这为国内其他地区的同类型工业园区因地制宜协同推进降碳减污提供了有益启示和借鉴。
希望更多园区和企业能够积极响应国家降碳减污扩绿增长协同推进号召，在因地制宜破解自身污染处置难题的同时打好变废为宝、化害为利主动仗。发掘自身就地处置、工业化处置和资源能源再生、循环利用的潜能优势，以绿色实践的硬成效树立园区、企业绿色形象，赋值升级绿色信用软实力，在国内国际双循环和绿色高质量发展中力争上游[9]，不断提升绿色竞争力[10]。
产业园区减污降碳协同增效的有益实践
——台州湾经开区的危废就地处置耦合利用启示Synergistic effect of reduction of pollution and carbon emissions in industrial parks
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摘要: 化工产业园区发挥污染处置集约化规模化降碳化资源优势，在污染减排、综合利用、变废为宝、扩绿增长等方面具有内生动力与辐射外部的协同增效空间，文章深入分析台州湾经济技术开发区立足医药化工产业园绿色发展实际，开展污染废物危险废物的低碳化资源化循环利用实践及其成效，旨在为同类园区和企业因地制宜协同推进减污降碳扩绿增长提供耦合思路，引导工业园区在国内国际绿色产业转型升级博弈中增强绿色发展底色，夯实能源资源再生利用底气，提升园区产业集群绿色信用价值，助力国家和地方绿色高质量发展。Abstract: Chemical industrial parks leveraged the advantages of pollution control, scaled reduction of carbon emissions and resource optimization, possessed inherent synergistic potentials in pollution reduction, comprehensive utilization, waste-to-value conversion, and green growth. Based on the green development of the pharmaceutical and chemical industry park, an in-depth analysis of the practice and effectiveness of a low-carbon resource utilization of pollution waste and hazardous waste in the Taizhou Bay Economic and Technological Development Zone was provided. The aim is to provide a coupling strategy for similar parks and enterprises to collaboratively promote the reduction of pollution and carbon emissions, green expansion and growth according to local conditions. It guides industrial parks to enhance their basis for a green development in the domestic and international green industry transformation and upgrade competition, consolidate the confidence in the recycling of energy and resources, enhance the green credit value of industrial clusters in the park, and contribute to the high-quality green development at the national and local levels.
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随着城市化水平的逐渐提高，大量生活污水和工业废水持续排入地表水体，但普通污水处理厂对污染物的处理效果有限，因此，亟需一种更为生态有效的氮、磷去除技术，来进一步提升污水处理厂尾水水质。
以“绿色生态系统”建设的人工湿地处理技术，与臭氧/活性炭[1-2]、生物滤池[3-4]和反渗透[5]等其他深度处理技术相对比，具有维护操作便捷、工程运转费用低和抗水力冲击能力强等显著优势[6-9]，逐渐在尾水提标中得到更普遍的推广运用。现阶段我国大部分污水处理厂尾水已达到一级A的出水标准，但其作为生态补给水直接排入受纳水体，会导致地表水体水质恶化，甚至产生富营养化等问题，进而影响周边水环境质量。选取江心洲污水处理厂闲置用地，建设尾水人工湿地示范工程，研究湿地系统对污水处理厂尾水净化能力和效果。以该系统为研究目标，分析各处理单元的水质情况，进而确定湿地系统的适宜组合形式及运行工况，可为污水处理厂尾水水质提升和人工湿地的运用普及提供技术参数和工程示范。
1. 工艺设计
1.1 污水处理量及进出水水质
本工程为南京江心洲污水处理厂，项目建于2020年6月，项目区面积为1 800 m2，设计规模为1 200 m3/d，水力负荷约为0.67 m3/（m2·d），湿地系统进水为江心洲污水厂的一级A标准出水，实际进水负荷与设计进水负荷相比偏高，设计出水水质符合《地表水环境质量标准GB3838—2002》近Ⅳ类水标准，见表1。
表 1 复合式人工湿地系统设计进出水质指标 mg·L−1污染物 设计进水 设计出水 COD ≤50.00 ≤30.00 NH4+-N ≤5.00 ≤1.50 TN ≤15.00 消减50.0% TP ≤0.50 ≤0.30 | Show Table
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1.2 设计流程
该人工湿地示范工程的设计流程，见图1。
待处理污水通过水泵一次提升后，进入高位水池即浅池单元A，完成水质与水量的调节与控制，同时可对悬浮物、颗粒物或泥沙等进行去除；预处理后的污水正向或反向地进入7 座并联的双向横流生态过滤单元B，实现污水中有机物氧化和反硝化脱氮；出水自流入折流式潜流单元C，污水均匀折流使湿地中的污染物质与内部基质进行充分接触，同时折流式潜流湿地单元中的缺氧环境，可促进反硝化脱氮；出水向下流入水平潜流单元D，污水在非饱和条件下，强化有机物去除、磷的吸附以及深度硝化，使水质得到稳定提升；出水流入表流湿地单元E，实现有机物和氮的去除，进一步保障水质和营造生态景观，最终出水依据相应水质标准进行再生水回用。
1.3 设计参数
复合式人工湿地处理系统的主要构筑物设计参数，见表2。
表 2 主要构筑物设计参数项目 面积/m2 基质 植物 A浅池单元 80 — 睡莲覆盖度(50%～55%) B双向横流生态单元 362 500 mm的卵石（粒径80～120 mm）2 000 mm的火山石（粒径50～80 mm）500 mm的砾石（粒径为35～55 mm）60 mm的水生植物种植床 美人蕉（3～4株/m2）再力花（3～4丛/m2）花叶芦竹（10～12丛/m2） C折流式潜流湿地单元 302 400 mm的卵石（粒径为50～80 mm）400 mm的沸石（粒径为30～50 mm）400 mm的砾石（粒径为25～35 mm） 美人蕉（3～4株/m2）再力花（3～4丛/m2） D水平潜流湿地单元 196 300 mm的卵石（粒径为50～80 mm）350 mm的火山石（粒径30～50 mm）350 mm的砾石（粒径为25～35 mm） 旱伞草（5～8株/m2） E表流湿地单元 127 300 mm厚中粗砂200 mm厚素土 芦苇（3～4株/m2）再力花（3～4丛/m2）睡莲覆盖度(50%～55%) | Show TableDownLoad:
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2. 运行效果分析
研究阶段分为:1）启动期为2020年7月1日～2020年8月31日（61 d），采样频率为1周1次；2）过渡期为2020年9月1日～2020年11月30日（91 d），采样频率为1周1次；3）稳定期为2020年12月1日～2020年3月28日（121 d），采样频率为1周1次，分析了系统从启动到稳定运行9个月(270 d)内各单元进出水TN、NH4+-N、COD和TP的变化情况。相关水质指标的测定参照《水和废水监测分析方法(第4版)》 。
2.1 人工湿地系统的启动
2020年7月湿地系统初步建设完成，随即开展湿地系统的启动调控。湿地启动过程中需保持工程基建设施与配水管路系统等稳定运转，待复合式人工湿地系统各个单元运行情况良好后（连续7～10 d对各污染物具有较为稳定的处理效果），即视为湿地启动调试工作完成。
2.2 运行效果分析
2.2.1 COD的去除效果
复合式人工湿地系统对COD的去除效果，见图2。
COD实际进水浓度为（19.11±6.59） mg/L，尾水经湿地系统处理后COD含量逐渐降低，在启动期，尾水中COD浓度在进水端有1个高速降低的阶段，这主要是因为尾水中COD含量相对不高，尾水流动的过程中大部分有机物借助填料吸附、湿地植物根系吸收和多种微生物的降解作用被有效去除。当污水从浅池单元流至其他单元时，有机物浓度已经较低且大部分为难降解有机物，因此系统其他单元对COD的去除效果减弱。启动期时系统对COD的去除能力具有较高的波动性，平均去除率为31.1%，最高去除率接近40.0%。随着系统的运行，过渡期和稳定期时对COD的去除效果逐渐趋于稳定，系统处于稳定期时对COD的平均去除率为32.2%，最高去除率接近50.0%，优于启动期与过渡期。整体来看，系统对COD的去除能力略弱，原因可能是由于实际进水中COD含量较低，并且冬季过渡期时，温度较低，造成微生物活性衰退；又由于对生态景观效果的提升，该系统在浅池单元处养殖锦鲤，其排泄物溶于水体使后续单元有机物浓度产生波动，导致系统对COD的总体去除效果不佳。虽然进水中COD水质变化较大，但COD出水水质较为平稳，出水COD均小于《地表水环境质量标准》中的Ⅳ类水标准。
2.2.2 NH4+-N去除效果
复合式人工湿地系统对NH4+-N的去除效果，见图3。
NH4+-N实际进水浓度为（0.87±0.51）mg/L，NH4+-N的处理单元主要为双向横流生态过滤单元，此单元水体横向流动，在填料上产生生物膜，前端将NH4+-N转化为NO3--N，末端DO浓度下降，形成缺氧环境，可进行初步反硝化，随着对该单元进水流向的调换，能够实现微生物的内源反硝化，有效增强NH4+-N处理效果。但在水平潜流湿地单元中偶尔出现NH4+-N含量增加的情况，王博等[10]研究表明，人工湿地中微生物的硝化过程对NH4+-N的去除起到显著作用，但氧含量的缺乏是导致潜流湿地不能进行硝化反应的重要原因。潜流湿地系统底部缺氧，抑制NH4+-N的硝化作用，使得潜流单元中NH4+-N的去除趋势相对平缓甚至出现反复。该系统初运行时对NH4+-N的处理效果不佳，但在过渡期时平均去除率上升至49.2%，稳定期NH4+-N的平均去除率为51.3%，最高去除率可达71.7%，且NH4+-N是所有水质指标中波动性最强的，显示出冬季时温度较低对NH4+-N处理效果的影响最大。出现该情况的原因可能是NH4+-N的去除以湿地填料的吸附作用和硝化-反硝化作用为主，而这2种途径受温度影响较大，在启动期时，系统刚刚运行，湿地基质的生物膜尚未形成且湿地内植物未进行种植，导致基质微生物的硝化与反硝化作用不佳，因此启动期处理效果差，随着时间的推移及植物生长，湿地基质生物膜逐渐产生，稳定期时NH4+-N的去除率明显上升。
2.2.3 TN的去除效果
复合式人工湿地系统对TN的去除效果，见图4。
TN实际进水浓度为（8.63±2.71） mg/L，尾水经处理后TN浓度逐渐降低，湿地系统中折流式潜流湿地单元对TN的去除效果较强，这是由于折流式潜流湿地单元内部设有穿水挡墙，以控制水流路径并延长水体与基质的接触时间，实现尾水的高效脱氮，因此该单元对TN的处理效果较强。启动期的平均处理率仅为12.2%，系统运转40 d左右，出现出水TN高于进水的情况，这可能是由于进水TN浓度较低，且湿地系统生物膜尚未形成，系统停留时间较长，基质中的部分污染物溶于水体，使得出水TN浓度有所升高。随着系统逐渐运行，过渡期时系统去除率起伏较大，最高去除率可达33.9%，最低为14.2%，可能是运行前期湿地植物还处于环境适应阶段，且过渡期处于冬季，气温相对较低，微生物活性偏弱。当系统处于稳定期时TN的平均去除率为25.4%，最高接近40.0%.。此外，实际进水负荷偏高，且进水中COD较低，C /N不足，对人工湿地的反硝化过程产生影响，可能是造成系统对TN去除效果较差的重要原因。
2.2.4 TP的去除效果
TP浓度的沿程变化，见图5。
TP实际进水浓度为（0.07±0.02） mg/L，尾水经系统后TP浓度逐渐降低，总体来看，双向横流生态过滤单元对TP的处理效果最佳，双向横流生态过滤单元的中层填料介质采用了火山石、碎石，有研究表明[11-12]，该填料介质对湿地单元中的磷具有高效的吸附性，且湿地种植了再立花、花叶芦竹等植物，根系有较强的泌氧能力，因此好氧条件产生更有益于基质的吸附。该系统对总磷的去除效果较稳定，过渡期时TP平均去除率为35.3%，与启动期相比，稳定期时TP去除效果约提高1/4，平均去除率为35.2%，最高去除率接近50.0%。这是由于在启动期时期并未种植植物，而进入稳定期后，植物的生长以及微生物代谢作用使得去除率增高，而总体平均去除率不高是由于进水TP过低导致的，但出水TP仍满足地表水近Ⅳ类标准。
3. 与宜兴城市污水处理厂尾水净化复合式人工湿地系统对比
3.1 宜兴复合式人工湿地工艺设计
尾水首先进入生态强化单元A，再进入4座并联双向横流过滤单元B，出水自流进入多层介质潜流湿地单元C，然后通过生态配水渠同时进入折流式潜流湿地单元D和底部导流潜流单元E，出水流入表流湿地单元F，最后进入生态人工湖G。
3.2 不同尾水净化湿地处理系统对比
3.2.1 工艺对比
与研究团队前期在宜兴城市污水处理厂设计建设的尾水净化复合式人工湿地处理系统的工艺流程相比较，两系统工艺流程的区别首先在于湿地处理单元的搭载方式不同，其中宜兴人工湿地面积较大，系统处理单元较多，相较于江心洲人工湿地，两系统都设置了双向横流生态过滤湿地单元、折流式潜流湿地单元、表流湿地单元，不同之处在于宜兴人工湿地设置了多层介质潜流湿地单元、底部导流潜流湿地单元，江心洲人工湿地设置了水平潜流湿地单元，但两系统的主要处理单元的功能相近，对水中氮、磷等污染物都进行了深度去除；且宜兴人工湿地面积增加了生态人工湖，湿地系统的景观性较强于江心洲人工湿地。其次两系统的填料及植物的配比方式不同，其中宜兴人工湿地因其面积较大，搭配的植物种类较多，但两系统的植物都具有较强的湿地适应性。两系统的填料区别较大，宜兴人工湿地以建筑废弃块为主要填料，江心洲人工湿地以砾石、火山石为主要填料，不同的填料对氮、磷的吸附能力有差异，可能会对湿地的处理效果产生影响。
3.2.2 处理效果对比
2种人工湿地处理系统的效果对比，见表3。
表 3 尾水净化复合式人工湿地系统处理效果对比污染物 宜兴城市污水处理厂 江心洲污水处理厂 实际进水/mg·L−1 去除率/% 实际进水/mg·L−1 去除率/% COD 48.12±4.91 12.5 19.11±6.59 32.2 TN 8.42±0.65 40.0 8.63±2.71 25.4 NH4+-N 0.53±0.08 31.1 0.87±0.51 51.3 TP 0.11±0.05 72.2 0.07±0.02 35.2 | Show TableDownLoad:
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表3可知，南京江心洲污水处理厂构建的复合式人工湿地系统实际进水水质与宜兴的尾水净化湿地系统有较大差异，主要表现在江心洲人工湿地系统中的进水COD浓度较低，处理效果却优于宜兴人工湿地系统，这可能是由于南京江心洲湿地系统为高负荷处理系统，且两者中搭建的植物、填料不同造成的；并且两系统中的TN含量相差不大，但宜兴复合式人工湿地系统去除率高于南京江心洲人工湿地系统，主要是由于江心洲湿地系统中进水COD浓度仅为（19.11±6.59 ）mg/L，使得C/N不足，对湿地系统的反硝化过程产生影响，降低了TN的处理效果；宜兴人工湿地系统中对TP的去除效果最好，去除率高达72.2%，远高于江心洲人工湿地系统，这可能是由于宜兴人工湿地系统中基质选用建筑废弃块，研究表明[14-15]，建筑废弃块（主要由砖块组成） 能够有效吸附水体中的磷，因而可有效去除尾水中各种形态的磷元素。总体来看，宜兴人工湿地系统与江心洲人工湿地系统虽然工艺流程、填料搭配有差异，但均对污水处理厂尾水具有良好的处理效果，说明了复合式人工湿地系统可因地制宜地选择湿地类型，实现各工艺之间的优势互补，提供一种适用于不同场景、不同标准下的城市污水处理厂尾水提标新范式。
4. 结论
（1）采用了“浅池单元+双向横流生态过滤单元+折流式潜流湿地单元+水平潜流湿地单元+表流湿地单元”组合工艺，系统调试稳定后对COD、NH4+-N、TN和TP平均去除率依次为32.2%、51.3%、25.4%和35.2%，说明该工艺有一定的工程示范作用。
（2）气温较低时湿地系统应定期收割植物，否则会降低污染物的去除效果，且该系统C/N较低，造成TN去除效果不佳，说明人工湿地稳定运行需要适宜的营养条件与配套的管理维护。
（3）复合式人工湿地系统可因地制宜地选择湿地类型，实现各工艺之间的优势互补，提供一种适用于不同场景、不同标准下的城市污水处理厂尾水提标新范式。
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