「污水處理廠尾水人工濕地處理工程設(shè)計(jì)方案」.doc

參照 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū) 北片 污水處理廠 尾水人工濕地處理工程 工程設(shè)計(jì)方案 二零一三年八月二零一三年八月二零一三年八月 參照 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū) 北片 污水處理廠 尾水人工濕地處理工程 工程設(shè)計(jì)方案 二零一三年九月 參照 目目 錄錄 第一章第一章 總論總論 1 1 1 項(xiàng)目概況 1 1 2 設(shè)計(jì)依據(jù) 1 1 3 設(shè)計(jì)內(nèi)容 2 第二章第二章 項(xiàng)目背景項(xiàng)目背景 3 2 1 區(qū)域概況 3 2 2 項(xiàng)目意義 7 第三章第三章 水處理工藝選擇水處理工藝選擇 9 3 1 污水深度處理常規(guī)工藝 9 3 2 人工濕地 穩(wěn)定塘組合工藝 10 3 3 工藝確定 14 第四章第四章 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 17 4 1 總體設(shè)計(jì)理念 17 4 2 工程任務(wù)和規(guī)模 17 4 3 應(yīng)急設(shè)計(jì) 18 4 4 預(yù)期效果 18 4 5 設(shè)計(jì)特色 18 第五章第五章 水處理設(shè)計(jì)水處理設(shè)計(jì) 19 5 1 設(shè)計(jì)原則 19 參照 5 2 水質(zhì)設(shè)計(jì) 19 5 3 水處理流程 19 5 4 水量平衡 20 5 5 平面與高程 21 5 6 填料與植物 21 5 7 水處理區(qū)域公共工程 21 5 8 水處理季節(jié)影響預(yù)測(cè) 22 第六章第六章 生態(tài)與景觀設(shè)計(jì)生態(tài)與景觀設(shè)計(jì) 24 6 1 設(shè)計(jì)原則 24 6 2 形式設(shè)計(jì) 24 6 3 蘆葦設(shè)計(jì) 24 6 4 聲 色設(shè)計(jì) 25 第七章第七章 工程設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì) 26 7 1 水處理工程設(shè)計(jì) 26 7 2 生態(tài)景觀工程設(shè)計(jì) 30 7 3 電氣設(shè)計(jì) 33 第八章第八章 環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù) 34 8 1 環(huán)境效益 34 8 2 環(huán)境影響 34 8 3 環(huán)境保護(hù)措施 35 8 4 結(jié)論 36 參照 第九章第九章 投資概算投資概算 37 9 1 編制說(shuō)明 37 9 2 投資概算 38 9 3 運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用 41 9 4 資金籌措 41 參照 第一章第一章 總論總論 1 1 項(xiàng)目概況項(xiàng)目概況 一 項(xiàng)目名稱(chēng) 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū) 北片 污水處理廠尾水人工濕地處理工程 二 項(xiàng)目建設(shè)單位 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)實(shí)業(yè)有限公司 三 項(xiàng)目設(shè)計(jì)單位 四 項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn) 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)聚集區(qū) 北片 U2 地塊 五 項(xiàng)目建設(shè)投資 1182 69 萬(wàn)元 六 項(xiàng)目主要目標(biāo) 利用人工濕地 穩(wěn)定塘組合工藝處理溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)聚集區(qū) 北片 污水處理廠尾水 出水達(dá)到 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918 2002 中規(guī)定的一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)及以上 以蘆葦為主要植物元素構(gòu)建兼具水處理 生態(tài) 景觀 休閑功能的人工濕地園 1 2 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù) 1 中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法 1989 年 12 月 2 中華人民共和國(guó)水污染防治法 2008 年 6 月 1 日 3 城市節(jié)約用水管理規(guī)定 1988 年 12 月 4 國(guó)務(wù)院關(guān)于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀 加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的決定 國(guó)發(fā) 2005 39 號(hào) 5 浙江省生態(tài)省建設(shè)規(guī)劃綱要 浙政發(fā) 2003 23 號(hào) 6 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918 2002 7 國(guó)家環(huán)保部人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范 HJ2005 2010 8 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB3838 2002 9 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ50014 2006 10 室外排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ69 84 11 泵站設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50265 2012 12 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50007 2002 參照 13 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 50009 2001 14 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 CBJ10 89 15 低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范 CBJ57 83 16 園林設(shè)計(jì)施工技術(shù)手冊(cè)之植栽規(guī)范 17 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)提供的其他資料 1 3 設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容 本方案為溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)聚集區(qū) 北片 污水處理廠尾水人工濕地處理工程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)范圍為濕地進(jìn)水口起至水排入中升河止 設(shè)計(jì)內(nèi)容為設(shè)計(jì)范圍以內(nèi)的水處 理工藝 土建與控制以及濕地生態(tài)景觀 本設(shè)計(jì)分析了由于工程建設(shè)可能產(chǎn)生的環(huán)境效益 估算了本項(xiàng)目的總投資 參照 第二章第二章 項(xiàng)目背景項(xiàng)目背景 2 1 區(qū)域概況區(qū)域概況 本工程項(xiàng)目位于溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)北片 所處區(qū)域規(guī)劃前為溫嶺市東海塘圍區(qū) 2 1 1 地形 地貌和地質(zhì)地形 地貌和地質(zhì) 1 地形地貌 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)屬典型的濱海平原地貌 涂面比較平坦 無(wú)深大海溝及暗礁 涂面平均高程 1 2m 且由西向東傾斜 西側(cè)涂面黃海高程 最高 2 8m 東側(cè)涂面平均高程 0 5m 堵港最低涂面高程 10m 2 地層巖性 東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)出露基巖主要為侏羅系上統(tǒng) J3 晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r 凝灰?guī)r 玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r 流紋斑巖等 分布于沿海島嶼 覆蓋層主要 為第四系海積 坡殘積和沖湖積堆積物 3 地質(zhì)構(gòu)造 東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)位于華南褶皺系 地質(zhì)構(gòu)浙東南褶皺帶 東南褶中溫州 臨海拗陷 海拗陷的黃巖 象山斷拗 山斷拗皺東部 區(qū)內(nèi)斷裂 褶皺均不發(fā) 育 區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為大面積間歇性整體抬升 地震主要受東南沿海地震帶的影響 地震活動(dòng)強(qiáng)度和頻度均較低 屬溫州 黃巖穩(wěn)定亞區(qū) 根據(jù) 中國(guó)地震 動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖 GB18306 2001 工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為 0 05g 地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期 巖基為 0 35s 軟基為 0 65s 2 1 2 氣象和水文氣象和水文 1 氣候 氣象 溫嶺市屬亞熱帶季風(fēng)氣候 受海洋影響明顯 氣溫適中 年平均氣溫 17 3 最熱的七月氣溫在 33 35 之間 最冷的一月氣溫 6 2 6 7 多年平均蒸發(fā)量 1292 0mm 年平均降雨量 1660 0mm 全年有兩個(gè)雨季 5 6 月為梅雨期 7 9 月為臺(tái)風(fēng)暴雨期 冬季晴冷少雨 2 水文特征 東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)以有陸河流和內(nèi)陸湖泊為 走向順構(gòu)造多為南北 東西向 以箬興湖和東昇湖和縱橫河道為主 其間以新區(qū)縱河 東山前浦 東新街浦連接 圍 墾后的低洼水面形成了龍門(mén)湖和東湖 東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)境內(nèi)地下水資源豐富 主要為松散巖類(lèi)孔隙水和基石裂隙水 水質(zhì)狀況良好 水位深埋一般小于 1m 個(gè)別地段 2 3m 常見(jiàn)于井 泉和地下庫(kù) 出水量為 100 1000 m3 d 局部可達(dá) 1000 5000m3 d 礦化度一般小于 1g L 參照 2 1 3 水質(zhì)條件水質(zhì)條件 1 地表水質(zhì)現(xiàn)狀 溫嶺市環(huán)境監(jiān)測(cè)站于 2010 年 8 月份對(duì)東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)河流進(jìn)行的地表水質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)顯示 東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)縱河水質(zhì)現(xiàn)狀較差 高錳酸鹽指數(shù) BOD5數(shù)值 為 類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 氨氮 DO 和 TP 數(shù)值均為劣 類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 區(qū)內(nèi)的水環(huán)境污染物主要為有機(jī)物 水質(zhì)超標(biāo)的主要污染因子為 DO CODCr BOD5 NH3 N 和 TP 超標(biāo)主要原因?yàn)橐?guī)劃前東海塘圍區(qū)內(nèi)的圍墾和養(yǎng)殖排水 2 污水處理規(guī)劃 目前溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū) 北片 正處于建設(shè)階段 因此每天用水量較小 主要用于居民生活用水及公共建筑用水 根據(jù)東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)北片中長(zhǎng)期規(guī)劃 預(yù) 計(jì)到 2015 中期 和 2025 年 遠(yuǎn)期 區(qū)內(nèi)污水排放量分別為 0 97 萬(wàn) t d 和 1 79 萬(wàn) t d 且主要為工業(yè)污水 因此在區(qū)內(nèi)規(guī)劃建造污水處理廠 設(shè)計(jì)規(guī)模為近期 10000t d 和遠(yuǎn)期 18000t d 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)達(dá)到 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918 2002 中規(guī)定一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的 B 級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 目前 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū) 北片 污水處理廠正處于施工階段 2 1 4 社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件 1 溫嶺概況 溫嶺市地處浙江東南沿海 南連溫州 北接臺(tái)州市區(qū) 全市陸域面積 926 平方公里 海域面積 1079 平方公里 轄 5 個(gè)街道 11 個(gè)鎮(zhèn) 人口 116 萬(wàn) 2009 年溫嶺 市國(guó)民生產(chǎn)總值 498 7 億元 位居全國(guó)縣域經(jīng)濟(jì)基本競(jìng)爭(zhēng)力百?gòu)?qiáng)縣市第 15 位 中小城市綜合實(shí)力居全國(guó)第 30 位 2 東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)概況 東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)位于溫嶺市東部濱海區(qū)域 是溫嶺沿海開(kāi)發(fā)建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域 分為南片 中片和北片三部分 南片規(guī)劃控制區(qū)面積 2158 公頃 重點(diǎn)建成高效便 捷的行政服務(wù)區(qū) 高檔現(xiàn)代的商業(yè)商務(wù)集聚區(qū) 龍門(mén)湖濕地公園休閑旅游度假區(qū) 省級(jí)新能源產(chǎn)業(yè)基地 汽摩配產(chǎn)業(yè)基地 倉(cāng)儲(chǔ)物流與港口配套區(qū) 打造成為濱海新 城的重點(diǎn)核心區(qū) 中片用地 535 公頃 積極打造現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范基地 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)觀光園區(qū) 成為濱海新城的重點(diǎn)生態(tài)區(qū) 北片規(guī)劃控制區(qū)面積 1003 公頃 大力發(fā)展泵 與電機(jī)產(chǎn)業(yè)區(qū) 海洋生物產(chǎn)業(yè)區(qū) 中小企業(yè)孵化園區(qū)等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)區(qū)塊 打造成為濱海新城的重點(diǎn)工業(yè)區(qū) 2 1 5 項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)狀項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)狀 本項(xiàng)目區(qū)域位于溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū) U2 地塊內(nèi) 總占地面積約 70 畝 緊鄰溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū) 北片 污水處理廠 地塊南側(cè)為集聚區(qū) 24 街 東側(cè)為公 路 西面為廢棄海堤 北側(cè)為中升河道 暫未開(kāi)挖 項(xiàng)目用地現(xiàn)階段為閑置狀態(tài) 蘆葦?shù)戎参锔采w面積達(dá)到 80 以上 總體呈現(xiàn)出四周稍高 中間低洼的地勢(shì) 雨 量充沛時(shí)低洼區(qū)域容易積水形成水塘 目前 項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)周邊已經(jīng)有廠房開(kāi)工建設(shè) 現(xiàn)場(chǎng)如下列圖所示 參照 圖圖 2 1 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)位置溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)位置 圖圖 2 2 項(xiàng)目區(qū)塊在東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)的位置項(xiàng)目區(qū)塊在東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)的位置 圖圖 2 3 地塊現(xiàn)狀遠(yuǎn)景圖地塊現(xiàn)狀遠(yuǎn)景圖 項(xiàng)目區(qū)域 集聚集聚 集聚區(qū)北片 參照 圖圖 2 4 地塊內(nèi)低洼區(qū)域地塊內(nèi)低洼區(qū)域 圖圖 2 5 地塊周邊建設(shè)現(xiàn)狀地塊周邊建設(shè)現(xiàn)狀 2 2 項(xiàng)目意義項(xiàng)目意義 1 尾水深度處理是城市污水回用的基本要求 城市污水經(jīng)處理凈化后 可以回用于農(nóng)業(yè) 工業(yè) 市政用水 景觀娛樂(lè) 補(bǔ)充地表水和進(jìn)行地下水回灌 以及工業(yè)用水的循序使用 循環(huán)回用等 一般而言 城 市污水廠去除的對(duì)象主要為 COD BOD5 SS 和氮磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等 根據(jù)現(xiàn)有的二級(jí)處理技術(shù) 如活性污泥法等 凈化功能對(duì)城市污水所能達(dá)到的處理程度 大多數(shù)污 水廠二級(jí)出水存在著有機(jī)物和氮磷排放不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題 此外 還可能含有細(xì)菌和重金屬等有毒有害物質(zhì) 這樣的水質(zhì)不適于直接回用 必須對(duì)其進(jìn)一步深度處理 以 更好的去除城市污水處理廠出水中剩余的污染成分 只有經(jīng)過(guò)深度處理后的城市污水處理廠尾水 才能達(dá)到回用水的水質(zhì)要求 2 尾水深度處理有利于集聚區(qū) 北片 長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)水資源相對(duì)貧乏 產(chǎn)業(yè)區(qū)內(nèi)水資源基本靠附近幾個(gè)水庫(kù)調(diào)入為主 且隨著溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 工業(yè)企業(yè)的數(shù)量增加 城 市人口的增加 生活污水也逐漸增多 如果這些工業(yè)污水和生活污水未經(jīng)過(guò)深度處理就近排出會(huì)造成嚴(yán)重污染 所以建設(shè)溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)北片污水處理廠并進(jìn) 行尾水深度處理就顯的尤為重要 3 尾水深度處理有利于提高附近水體質(zhì)量 附近東昇湖是東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的景觀湖 它同時(shí)接納溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的工業(yè)污水和城市生活污水 隨著溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的開(kāi)發(fā)和發(fā)展 污水處理設(shè) 參照 施的不配套 附近的東昇湖水質(zhì)將受到嚴(yán)重破壞 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)北片污水處理廠和尾水深度處理系統(tǒng)建成后 污水經(jīng)過(guò)處理后可以直接減少每年進(jìn)入附近東 昇湖的污染物總量 對(duì)于保護(hù)東昇湖和周邊水域的水環(huán)境質(zhì)量起著重要的保護(hù)作用 4 尾水深度處理有利于提高片區(qū)居民生活質(zhì)量 污水處理廠尾水直接排入到附近水體中不僅會(huì)對(duì)區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生危害 也會(huì)直接威脅到溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)人民生活環(huán)境 尾水深度處理工程建設(shè)實(shí)施后 對(duì)減輕集聚區(qū)北片的自來(lái)水供求壓力 改善溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)群眾生活質(zhì)量具有重要意義 綜上所述 建設(shè)溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)聚集區(qū) 北片 污水處理廠尾水處理工程符合浙江省溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略 是溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需 要 是社會(huì)安定團(tuán)結(jié)的需要 是環(huán)境保護(hù)的需要 工程的建成必將給溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)經(jīng)濟(jì)的騰飛 環(huán)境的改善 人民生活質(zhì)量的提高帶來(lái)新的變化 因此 建 設(shè)溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)聚集區(qū) 北片 污水處理廠尾水處理工程具有十分重要的意義 參照 第三章第三章 水處理工藝選擇水處理工藝選擇 3 1 污水深度處理常規(guī)工藝污水深度處理常規(guī)工藝 3 1 1 深度處理常規(guī)工藝種類(lèi)深度處理常規(guī)工藝種類(lèi) 污水深度處理以處理方法的理論基礎(chǔ)為依據(jù)可分為物理法 物理化學(xué)法 化學(xué)法和生物化學(xué)法 一般采用濾池 混凝沉淀法去除懸浮物和大分子的有機(jī)物 用生 物處理技術(shù) 臭氧氧化和活性炭吸附去除溶解性有機(jī)物 臭氧氧化和活性炭吸附還能夠有效去除色度 嗅味 用臭氧和投氯來(lái)殺滅細(xì)菌 目前 我國(guó)城市污水深度處 理由以下技術(shù)優(yōu)化組合而成 混凝 沉淀 澄清 氣浮 過(guò)濾 活性炭吸附 超濾膜法 半透膜法 微絮凝過(guò)濾法 接觸氧化過(guò)濾法 生物快濾池法 流動(dòng)床生物 氧化消化法 離子交換 反滲透 臭氧氧化 氯吹脫 折點(diǎn)加氯等 表 3 1 為目前較為常用的污水深度處理技術(shù) 表表 3 1 深度處理技術(shù)單元技術(shù)深度處理技術(shù)單元技術(shù) 污染物質(zhì) 污染指標(biāo)可供選擇的深度處理方法 COD TOC 生物氧化 活性炭吸附 化學(xué)氧化 離子交換 微電解 亞甲基藍(lán)活性物質(zhì)泡沫分離 活性炭吸附 生物氧化 反滲透 有機(jī)物有毒物質(zhì)化學(xué)氧化 活性炭吸附 硝酸鹽生物脫氮 離子交換 反滲透 電滲析 氨氮吹脫 生物氧化 離子交換 反滲透 電滲析 溶解性物質(zhì) 無(wú)機(jī)物 磷酸鹽混凝 沉淀 生物氧化 總?cè)芙庑怨腆w離子交換 反滲透 電滲析 蒸餾 COD 氮 磷 炭 混凝 氣浮 沉淀 過(guò)濾 微電解 厭氧與好氧生物處理有機(jī)物 病毒 病原體混凝 氣浮 沉淀 過(guò)濾 化學(xué)氧化 生物氧化 礦物質(zhì)混凝 沉淀 過(guò)濾 懸浮物質(zhì) 無(wú)機(jī)物 金屬化學(xué)氧化 混凝沉淀 過(guò)濾 以上各深度處理技術(shù)由于去除污染物的機(jī)理各不相同 去除的污染物對(duì)象也各不相同 一般來(lái)說(shuō) 混凝沉淀用于分離水中的油類(lèi) 纖維 藻類(lèi)以及一些低密度雜 質(zhì) 活性炭吸附可用于去除大多數(shù)有機(jī)物和某些無(wú)機(jī)物 包括可能有毒的痕量金屬 痕量有機(jī)物等 膜技術(shù)可以去除細(xì)菌 病毒 溶解性有機(jī)物和磷等 總體而言 這些深度處理工藝對(duì)來(lái)水水質(zhì)和水量變動(dòng)都具有一定的適應(yīng)性 可取得穩(wěn)定的處理出水水質(zhì) 參照 3 1 2 深度處理常規(guī)工藝成本深度處理常規(guī)工藝成本 目前 所采用的污水深度處理技術(shù) 雖然能對(duì)污水中的污染物取得較好的去除效果 處理出水能達(dá)到相應(yīng)的回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求 但是 污水深度處理及回用 技術(shù)并沒(méi)有在我國(guó)廣泛開(kāi)展 制約城市污水回用發(fā)展的主要因素之一就是回用水處理的運(yùn)行成本 從表 3 2 可以看出 雖然經(jīng)深度處理過(guò)的污水能回用于各部門(mén) 但 其投資成本和運(yùn)行費(fèi)用也很高 一般來(lái)說(shuō) 深度處理的基建與運(yùn)行費(fèi)用一般約為相同規(guī)模二級(jí)處理廠的 2 3 倍 能源和物料消耗更大 正是由于回用水的成本太高 才導(dǎo)致城市污水回用的發(fā)展和推廣受到限制 難以普及 表表 3 2 城市污水深度處理出水水質(zhì) 回用部門(mén)及費(fèi)用情況城市污水深度處理出水水質(zhì) 回用部門(mén)及費(fèi)用情況 費(fèi)用比 深度處理工藝出水水質(zhì)回用部門(mén) 工程運(yùn)行 砂濾SS 10mg L BOD5 10mg L 混凝 砂濾SS 10mg L BOD5 10mg L 農(nóng)業(yè)灌溉 工業(yè)冷卻用水 城市雜用水 景觀娛樂(lè)用水 回灌地下水 1 4 1 81 4 1 8 活性炭 混凝 活性炭 濁度 0 5NTU 去除微量重金屬 病原菌和病毒 除飲用水外的直接接觸用水 注入底層后并入水網(wǎng)用水 等 3 0 4 03 0 4 0 活性炭 納濾 活性炭 反滲透 濁度 0 5NTU 水質(zhì)達(dá)到城市自來(lái)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 去除重金屬 部分低分子有機(jī)污染物 缺水城市作居民飲用水 與自來(lái)水并網(wǎng)供作飲用水 鍋 爐給水等 5 0 7 04 0 6 0 注 費(fèi)用比是以常規(guī)二級(jí)污水處理廠的費(fèi)用比為 1 作對(duì)比的 根據(jù)我國(guó)目前的發(fā)展水平 尾水深度處理處理技術(shù)工藝的選擇應(yīng)該適合國(guó)情 應(yīng)以高效 低耗和低成本為主要標(biāo)準(zhǔn) 3 2 人工濕地人工濕地 穩(wěn)定塘組合工藝 穩(wěn)定塘組合工藝 3 2 1 人工濕地人工濕地 人工濕地主要由植物 基質(zhì) 微生物構(gòu)成 它利用基質(zhì) 微生物及動(dòng)植物群落的物理 化學(xué)及生物的相互作用 通過(guò)過(guò)濾 吸附 沉淀 離子交換 微生物分解 植物吸收等過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)污水中有機(jī)物 氮 磷等的去除 將人工濕地系統(tǒng)用于以污水深度處理工藝 其出水水質(zhì)良好 有的可達(dá)到地表水質(zhì)要求 根據(jù)水的流動(dòng)狀態(tài) 人工濕地系統(tǒng)分為自由水面系統(tǒng) 又稱(chēng)自由表面流濕地 潛流系統(tǒng) 又稱(chēng)潛流濕地 分為水平潛流系統(tǒng)和垂直潛流系統(tǒng) 1 自由表面流 污水從系統(tǒng)表面流過(guò) 氧通過(guò)水面擴(kuò)散補(bǔ)給 這種類(lèi)型的人工濕地具有投資少 操作簡(jiǎn)單 運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn) 而且該濕地系統(tǒng)與自然濕地最為類(lèi)似 具有較高 參照 的生態(tài)效益 但這種濕地系統(tǒng)占地面積大 水力負(fù)荷率較小 去污能力有限 運(yùn)行受氣候影響較大 夏季有孳生蚊蠅的現(xiàn)象 圖圖 3 1 自由表面流人工濕地結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖自由表面流人工濕地結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 a 平面圖 平面圖 b 剖面圖 剖面圖 2 水平潛流 水平潛流人工濕地污水從進(jìn)口經(jīng)由砂石等系統(tǒng)介質(zhì) 以近水平流方式在系統(tǒng)表面以下流向出口 在此過(guò)程中 污染物得到降解 介質(zhì)通常選用水力傳導(dǎo)性良好的 材料 氧主要通過(guò)植物根系釋放 水平潛流濕地的水力負(fù)荷和污染負(fù)荷較大 對(duì)污染物去除效果好 缺點(diǎn)是系統(tǒng)內(nèi)氧含量較少 硝化效果不如垂直流人工濕地 圖圖 3 2 水平潛流人工濕地結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖水平潛流人工濕地結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 a 平面圖 平面圖 b 剖面圖 剖面圖 3 垂直潛流 垂直潛流人工濕地系統(tǒng)該系統(tǒng)通常在整個(gè)表面設(shè)置配水系統(tǒng) 污水從表面縱向流向填料床底部 氧可以通過(guò)大氣擴(kuò)散和植物傳輸進(jìn)入人工濕地 該系統(tǒng)有較高的 好氧處理能力 因此硝化能力強(qiáng) 為防止堵塞 填料級(jí)配復(fù)雜 建造要求高 落干 淹水時(shí)間長(zhǎng) 操作相對(duì)復(fù)雜 圖圖 3 3 垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 a 平面圖 平面圖 b 剖面圖 剖面圖 人工濕地對(duì)污水處理及水質(zhì)凈化的應(yīng)用很廣泛 主要應(yīng)用在以下方面 參照 雨水徑流和農(nóng)業(yè)徑流凈化 鄉(xiāng)城鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理和住宅中水回用 城鎮(zhèn)污水處理廠尾水深度處理 工業(yè)廢水處理 入湖 入江 入海河道末端處理 湖泊 池塘 公園和生活小區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化水體處理 人工濕地建立以后 除了人工栽培的高等植物外 野生動(dòng)植物也會(huì)明顯增多 首先是昆蟲(chóng) 隨后是鳥(niǎo)類(lèi)和爬行動(dòng)物 再后是哺乳動(dòng)物 逐漸成為一個(gè)完善的生態(tài) 系統(tǒng) 人工濕地植物一般為常綠植物 周年郁郁蔥蔥 人工濕地中又有觀賞植物 花紅柳綠 還有各種花草 所以很多人工濕地可以兼做公共娛樂(lè)區(qū) 生態(tài)公園 吸 引游客和附近的居民 是人們休閑娛樂(lè)的好地方 3 2 2 人工濕地 穩(wěn)定塘組合人工濕地 穩(wěn)定塘組合 人工濕地雖在脫氮除磷方面去除效果顯著 但隨著我國(guó)湖泊 河流富營(yíng)養(yǎng)化的加劇 人工濕地受多因素的影響并不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求 因此在濕地處理后加塘系統(tǒng) 對(duì)氮磷進(jìn)行輔助去除 提高了氮磷去除率同時(shí)穩(wěn)定出水 穩(wěn)定塘是主要依靠自然生物凈化功能的污水凈化技術(shù) 污水在塘內(nèi)緩慢流動(dòng) 長(zhǎng)時(shí)間的貯留 通過(guò)在污水中存活的微生物的代謝活動(dòng)和包括水生植物在內(nèi)的多種 生物的綜合作用 使污水得以凈化 按照占優(yōu)勢(shì)的微生物種屬和相應(yīng)的生化反應(yīng) 可分為好氧塘 兼性塘 曝氣塘和厭氧塘四種類(lèi)型 好氧塘深度1 0m 上層陽(yáng)光可透入 藻類(lèi)光和作用供氧充足 而底層為厭氧狀態(tài) 中層為兼性狀態(tài) 厭氧塘深度 2 0m 有機(jī)負(fù)荷高 內(nèi)部皆為厭氧 狀態(tài) 曝氣穩(wěn)定塘深度大于 2 0m 由表曝機(jī)供氧并對(duì)塘水?dāng)嚢?控制藻類(lèi)生長(zhǎng)和光和作用 此外 還有一種用以處理二級(jí)處理出水的深度處理塘 多為大氣復(fù)氧或 藻類(lèi)光和作用供氧 其功能是進(jìn)一步降低二級(jí)出水中殘余的有機(jī)物 SS 細(xì)菌及氮磷等 還可在污水廠和接納水體間起到緩沖的作用 為了避免二級(jí)出水氮磷含量較 高而引起接納水體富營(yíng)養(yǎng)化的現(xiàn)象 深度穩(wěn)定塘越來(lái)越常用 穩(wěn)定塘內(nèi)部豐富的生態(tài)系統(tǒng)如圖 3 4 參照 挺水植物漂浮植物 沉水植物 水生動(dòng)物 沉積層 圖圖 3 4 穩(wěn)定塘生態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖穩(wěn)定塘生態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖 人工濕地與穩(wěn)定塘的組合形式一般有 人工濕地 穩(wěn)定塘 和 穩(wěn)定塘 人工濕地 兩種形式 在人工濕地前設(shè)置穩(wěn)定塘的主要目的是降低濕地進(jìn)水的 SS 降低濕地 床填料堵塞的可能性 同時(shí)有利于填料脫氮除磷的效果 在污水的深度處理中 由于污水處理廠出水中的 SS 含量已經(jīng)較低 因此污水可以直接進(jìn)入人工濕地 利用 深度處理穩(wěn)定塘接納人工濕地的出水 此時(shí)水中氮磷等污染物的濃度已經(jīng)較低 穩(wěn)定塘能夠更加有效的發(fā)揮其脫氮除磷的作用 此外 人工濕地和穩(wěn)定塘的組合前后 位置還與現(xiàn)場(chǎng)的地勢(shì)條件有一定關(guān)系 3 2 3 人工濕地 穩(wěn)定塘組合系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例人工濕地 穩(wěn)定塘組合系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例 1 慈溪市域污水處理 一期 工程北部人工濕地 慈溪市北部污水處理廠人工濕地工程為污水處理廠的深度處理環(huán)節(jié) 使出水達(dá)到 城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918 2002 一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn) 另外 該項(xiàng)目將構(gòu) 建一個(gè)類(lèi)似城市濕地公園的區(qū)域 使?jié)竦丨h(huán)境能夠兼具野生和園林的自然特征 北部污水處理廠配套人工濕地項(xiàng)目投資 4814 萬(wàn)元 處理規(guī)模 10 萬(wàn) t d 占地 86 公頃 1290 畝 其中濕地 60 公頃 穩(wěn)定塘占地 28 公頃 由潛流濕地 復(fù)合潛 流濕地 穩(wěn)定塘 強(qiáng)化濾床濕地串聯(lián)而成 尾水從工程濕地二級(jí)提升泵站提升 輸送到人工濕地一 二級(jí)配水井后進(jìn)入復(fù)合潛流濕地 污水經(jīng)過(guò)兩級(jí)復(fù)合潛流濕地處 理后進(jìn)入穩(wěn)定塘系統(tǒng)處理 再進(jìn)入強(qiáng)化濾床水平流濕地 通過(guò)集水渠進(jìn)入紫外消毒池消毒后 最終排入十塘橫江河 圖圖 3 5 北部污水處理廠人工濕地工藝流程圖北部污水處理廠人工濕地工藝流程圖 該人工濕地建成后 COD 去除效率可達(dá)到 60 85 NH3 N 去除效率可達(dá)到 70 80 TN 去除效率可達(dá)到 40 60 TP 去除效率可達(dá)到 40 70 2 常州市武南污水處理廠生態(tài)濕地 常州市武南污水處理廠生態(tài)濕地作為污水處理廠的提標(biāo)試點(diǎn)工程 進(jìn)一步降解污水處理廠尾水氮磷等污染物 使污水處理廠尾水更好地回歸大自然 減少了武南 參照 河乃至太湖流域環(huán)境污染負(fù)荷 生態(tài)濕地工程概算總投資 1000 萬(wàn)元 處理規(guī)模 10 萬(wàn) t d 占地約 6 6 公頃 其中水域面積約為 2 8 公頃 濕地設(shè)計(jì)分一 二 三級(jí)功能降解池 四級(jí)降解景觀池 四個(gè)部分 圖圖 3 6 武南污水處理廠生態(tài)濕地工藝流程圖武南污水處理廠生態(tài)濕地工藝流程圖 武南污處理廠排放尾水經(jīng)人工濕地沉積 過(guò)濾 吸附 生物降解 硝化和反硝化作用處理后 將之回用為武南河景觀環(huán)境用水 每天可為武南河補(bǔ)充水源 4 萬(wàn)立 方米 每年削減 COD NH3 N TN 和 TP 污染物削減能力分別為 365 噸 29 2 噸 109 噸和 4 38 噸 3 3 工藝確定工藝確定 3 3 1 工藝確定原則工藝確定原則 1 水處理達(dá)標(biāo)原則 本項(xiàng)目的主要目的是處理污水處理廠的尾水 水中污染物主要為有機(jī)物 污染物濃度低 需要凈化的水量大 處理后出水水質(zhì)要求高 水質(zhì)指標(biāo)主要為 COD5 NH3 N TN 和 TP 根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求 結(jié)合用地面積和工程規(guī)模等多因素進(jìn)行綜合考慮 視工程的具體條件 選擇合適的水質(zhì)凈化工藝 保證整個(gè)出水水質(zhì)良好 水質(zhì)凈化工藝選擇必須做到 水質(zhì)凈化設(shè)施出水水質(zhì)應(yīng)滿足國(guó)家和地方現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 法規(guī)和規(guī)定 積極慎重地采用經(jīng)實(shí)踐證明行之有效的新技術(shù) 新工藝 新材料和新設(shè)備 在去除有機(jī)污染的同時(shí) 除磷脫氮也有較好的效果 采用生態(tài)型新工藝 新技術(shù) 體現(xiàn)水質(zhì)凈化設(shè)施與生態(tài)工程措施相結(jié)合 污染物去除與景觀效果相結(jié)合的原則 2 經(jīng)濟(jì)廉價(jià)可行原則 應(yīng)充分考慮工程進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)和出水水質(zhì)指標(biāo)要求 比較后優(yōu)先采用基建投資少 運(yùn)行費(fèi)用低 低能耗的成熟處理工藝 2 生態(tài)原則 因地制宜發(fā)展人工濕地 穩(wěn)定塘 生物浮島等處理技術(shù) 重視河岸植被建設(shè) 構(gòu)建河流生態(tài)走廊 在水域內(nèi) 種植各種喜水 耐水植物 發(fā)展水生動(dòng)物 提高水 域生物凈化功能 既可降低費(fèi)用 又可實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理工程難以處理或處理費(fèi)用較高的污染物的有效控制 既具有景觀效應(yīng) 又可改善局域氣候 提高生物多樣性保 護(hù)等生態(tài)功能 3 整體景觀原則 參照 工程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮景觀美學(xué)要求 合理規(guī)劃河岸帶寬度 控制污染 突出景觀設(shè)計(jì) 盡顯回歸自然 將河道景觀與周?chē)h(huán)境有機(jī)地融為一體 滿足居民的休閑娛 樂(lè)與親水需求 將治理 凈化 修復(fù)與環(huán)境景觀美化有機(jī)統(tǒng)一 營(yíng)造人水和諧的生態(tài)空間 3 3 2 工藝確定結(jié)論工藝確定結(jié)論 人工濕地水處理技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展迅速的一種新型水處理技術(shù) 雖然占地面積大 但它具有建造成本低 運(yùn)行費(fèi)用小 操作維護(hù)簡(jiǎn)單 對(duì)氮磷去除效果好 對(duì)不 同類(lèi)型污水適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn) 同時(shí) 成熟的人工濕地系統(tǒng)還具有一定的生態(tài)和景觀功能 從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度看 利用人工濕地系統(tǒng)進(jìn)行深度處理 與常規(guī)的物化及生 化方法處理工藝相比 有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì) 1 人工濕地處理污水的工程建設(shè)成本非常低廉 國(guó)內(nèi)外同類(lèi)經(jīng)驗(yàn)與測(cè)算表明 對(duì)城市污水廠二級(jí)處理出水 利用傳統(tǒng)的物化或生化方法處理在管網(wǎng)長(zhǎng)度適宜 條件下 每日 10000m3回用水量以上工程的噸水投資應(yīng)在 700 元以上 而潛流型人工濕地的噸水建設(shè)費(fèi)用范圍一般為 200 600 元 m3 2 人工濕地處理污水的運(yùn)行成本非常低 由于無(wú)需曝氣 投加藥劑和回流污泥 也沒(méi)有剩余污泥產(chǎn)生因而可大大節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用 通常只需要消耗少量電能用 于提高進(jìn)水水位 處理費(fèi)用一般不會(huì)超過(guò) 0 15 元 m3 而傳統(tǒng)深度處理工藝的運(yùn)行成本通常為 0 5 元 m3以上 3 由于人工濕地基本上不需要機(jī)電設(shè)備 因此易于維護(hù)管理 同時(shí)還避免了高額的維護(hù)費(fèi)用和一般污水廠在能耗過(guò)程中產(chǎn)生的 CO2 SO2等氣體形成的大氣 污染 同時(shí) 濕地植物還可以作為工業(yè)原料和生活資源 也是一筆可貴的經(jīng)濟(jì)資源 結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況 本方案確定了垂直潛流濕地 穩(wěn)定塘組合水處理工藝進(jìn)行尾水深度處理 工藝確定原因主要基于以下幾方面 1 國(guó)內(nèi)濕地 穩(wěn)定塘組合工藝作為城鎮(zhèn)污水處理廠尾水深度處理工藝應(yīng)用較成熟 已經(jīng)有不少成功案例 且設(shè)計(jì)方負(fù)責(zé)或參與過(guò)類(lèi)似項(xiàng)目的設(shè)計(jì) 2 根據(jù)溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)相關(guān)部門(mén)的要求 將生態(tài)理念融入到水處理中 且在有限區(qū)域內(nèi)營(yíng)造出一定景觀效果 并兼具一定休閑功能 本方案實(shí)施以后 能夠同時(shí)滿足以上要求 3 在有限的預(yù)算范圍內(nèi) 應(yīng)該盡量降低本項(xiàng)目的直接投資費(fèi)用和后續(xù)運(yùn)行與管理費(fèi)用 與傳統(tǒng)的物化 生化水處理深度處理工藝相比 本方案的建設(shè)和運(yùn)行 成本更低 4 根據(jù)溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)規(guī)劃 預(yù)留地約 70 畝用于溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū) 北片 污水處理廠尾水深度處理 滿足本方案占地面積的需要 參照 第四章第四章 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 4 1 總體設(shè)計(jì)理念總體設(shè)計(jì)理念 1 環(huán)保至上 生態(tài)為先 處理尾水 保護(hù)周邊地表水體是本項(xiàng)目所設(shè)計(jì)人工濕地園的首要功能 濕地園的建立必須遵守生態(tài)性原則 污水處理與生態(tài)構(gòu)建相輔相成 前者為后者的穩(wěn)定提 供保障 處于生態(tài)大背景之下的水處理工藝能夠穩(wěn)定 有效運(yùn)行 且避免了傳統(tǒng)污水處理的呆板和乏味 2 水力自流 立體濕地 濕地園整體結(jié)構(gòu)為 一軸兩翼 且 軸 低 翼 高 從而使得濕地園在立面上展開(kāi) 污水流經(jīng) 兩翼 的垂直潛流濕地 匯入到 軸 上的穩(wěn)定塘 最后出水進(jìn)入河道 整個(gè)過(guò)程均利用構(gòu)筑物的高程差自流 并且水在自流過(guò)程中經(jīng)歷多次表面跌水 整個(gè)濕地園的立體感不僅可感而且可觀 3 協(xié)調(diào)配置 形神兼?zhèn)?本設(shè)計(jì)將土生蘆葦作為人工濕地園的首要植物元素 同時(shí)引進(jìn)多種具有凈水 景觀作用的其他植物 利用不同植物的株高 色彩 形狀的差異和 點(diǎn) 線 面 結(jié) 合的種植形式對(duì)植物進(jìn)行優(yōu)化配置 植物 水流等要素將陸地和水域有機(jī)串聯(lián)起來(lái) 水陸相依的自然表現(xiàn)形式使得整個(gè)系統(tǒng)顯得寬廣 流暢 4 寓教于樂(lè) 人文樂(lè)園 靜立于蘆葦棧道之中 漫步于潺潺汀步之間 人們能感受到周?chē)鷱?qiáng)烈的自然和生態(tài)氣息 容易讓人產(chǎn)生和諧 安寧的心境和豁然開(kāi)朗的氣度 此外 本濕地園的 設(shè)計(jì)體現(xiàn)了環(huán)保和生態(tài)的主題 對(duì)于環(huán)境保護(hù)和生態(tài)維護(hù)具有顯著地宣傳和教育意義 4 2 工程任務(wù)和規(guī)模工程任務(wù)和規(guī)模 4 2 1 工程任務(wù)工程任務(wù) 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū) 北片 污水處理廠二期建設(shè)運(yùn)行后 尾水排放量約為 1 5 萬(wàn) t d 排水執(zhí)行 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918 2002 中的一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn) 尾水達(dá)標(biāo)排放以后仍能夠?qū)χ車(chē)乇硭w產(chǎn)生很大的環(huán)境壓力 甚至?xí)斐蓢?yán)重的地表水污染 為整個(gè)區(qū)域的發(fā)展帶來(lái)一定負(fù)面影響 為避免污水處理廠尾水直接排放造成周邊區(qū)域地表水體污染 利用人工濕地 穩(wěn)定塘組合工藝對(duì)尾水進(jìn)行深度處理 使處理后的出水達(dá)到 城鎮(zhèn)污水處理廠污染 物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918 2002 中規(guī)定的一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)及以上 同時(shí)構(gòu)建一個(gè)以蘆葦為主要植物元素 兼具水處理 生態(tài) 景觀 休閑功能的人工濕地園 4 2 2 工程規(guī)模工程規(guī)模 項(xiàng)目區(qū)域可用地面積共約 90 畝 總體設(shè)計(jì)分為水處理工程區(qū)和生態(tài)河道區(qū) 分別占地 75 畝 15 畝 水處理工程區(qū)中垂直潛流濕地占地 48 5 畝 穩(wěn)定塘占地 16 5 畝 駁岸帶 綠化帶 道路及其他附屬設(shè)施占地約 10 畝 主要建設(shè)垂直潛流濕地床 28 座 單元平面尺寸 36m 30m 穩(wěn)定塘 3 座 單元規(guī)模 5100m3 緩沖池 1 座 規(guī) 參照 模 350m3 配水池 1 座 規(guī)模 320 m3 回流井 1 座 規(guī)模 108 m3 配 集 水渠 1260m 配水槽 14 座 蘆葦島 3 座 跌水曝氣區(qū) 3 處 出水閘 3 座 駁岸帶 740m 生態(tài)河道占地面積 15 畝 主要建設(shè)沉水植物塘一處 面積 150 m2 駁岸帶 540m 親水平臺(tái) 1 座 生態(tài)浮床 150 m2 4 3 應(yīng)急設(shè)計(jì)應(yīng)急設(shè)計(jì) 發(fā)生應(yīng)急事故后 關(guān)閉緩沖池進(jìn)水管閥門(mén) 切斷提升泵工作電源 關(guān)閉穩(wěn)定塘出水閘門(mén) 打開(kāi)中升河尾水直排管閥門(mén) 同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中升河水質(zhì)變化情況 4 4 預(yù)期效果預(yù)期效果 1 設(shè)計(jì)尾水深度處理工程成功實(shí)施并正常運(yùn)行后 出水達(dá)到 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918 2002 中規(guī)定的一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)及以上 2 建成具有一定規(guī)模的人工濕地園 生態(tài)穩(wěn)定 植被豐富 景觀怡人 4 5 設(shè)計(jì)特色設(shè)計(jì)特色 本工程設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)特色有以下主要方面 1 本方案因地制宜的選取了可靠 價(jià)廉 流程簡(jiǎn)潔的尾水深度處理工藝 相較其他常規(guī)的尾水深度處理工藝顯著降低了投資總額 并且運(yùn)行費(fèi)用低 管理輕松 2 本方案中的清水回流設(shè)計(jì)在同類(lèi)污水處理案例中尚屬首次 在不增加濕地總水力停留時(shí)間的條件下 回流清水進(jìn)入濕地有利于降低濕地處理負(fù)荷 使?jié)竦剡^(guò) 水更加均勻 增強(qiáng)脫氮效果 并能夠緩解濕地床堵塞問(wèn)題 3 本方案利用了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高效除磷基質(zhì)作為主要填料 污水處理能力得到很大提升 4 本方案將水處理與生態(tài)和景觀理念融合 在進(jìn)行水處理的同時(shí)提升了周邊的生態(tài)質(zhì)量 周邊環(huán)境的可持續(xù)生態(tài)結(jié)構(gòu)因?yàn)樗幚砉こ痰膶?shí)施得到了有力保障 5 本方案選擇土生植物蘆葦為首要植物元素 蘆葦將污水處理 生態(tài)構(gòu)建和景觀營(yíng)造有機(jī)結(jié)合 體現(xiàn)了整個(gè)人工濕地系統(tǒng)的完整性 參照 第五章第五章 水處理設(shè)計(jì)水處理設(shè)計(jì) 5 1 設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則 1 工藝流程流暢 處理單元之間布置緊湊 節(jié)約用地便于管理 2 各相鄰處理單元之間間距設(shè)計(jì)合理 節(jié)省各類(lèi)管渠成本 并方便管渠施工和維修 3 確保污水一次提升后在各處理單元之間能藉重力自流 4 地面標(biāo)高考慮土方平衡 雨水排放 防洪 防潮要求 5 2 水質(zhì)設(shè)計(jì)水質(zhì)設(shè)計(jì) 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū) 北片 污水處理廠排水執(zhí)行 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918 2002 中的一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn) 水處理進(jìn)水水質(zhì)同于污水處理廠二級(jí) 排放出水水質(zhì) 設(shè)計(jì)尾水深度處理工程成功實(shí)施并正常運(yùn)行后 出水達(dá)到 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918 2002 中規(guī)定的一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)及以上 設(shè)計(jì)進(jìn) 出水水質(zhì)主要指標(biāo)見(jiàn)下表 表表 5 1 溫嶺市上馬工業(yè)區(qū)污水處理廠尾水深度處理工程設(shè)計(jì)水質(zhì)溫嶺市上馬工業(yè)區(qū)污水處理廠尾水深度處理工程設(shè)計(jì)水質(zhì) 指標(biāo) 類(lèi)別 CODCr mg L BOD5 mg L TN mg L NH3 N mg L TP mg L SS mg L 進(jìn)水 60 20 20 8 15 1 0 20 出水 50 10 15 5 8 0 5 10 注 括號(hào)外數(shù)值為水溫 12 時(shí)控制指標(biāo) 括號(hào)內(nèi)數(shù)值為水溫 12 時(shí)控制指標(biāo) 5 3 水處理流程水處理流程 1 流程說(shuō)明 溫嶺市東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū) 北片 污水處理廠尾水接三通管 三通管一支接緩沖池 一支暗管直排入中升河 人工濕地正常運(yùn)行時(shí)接中升河暗管閥門(mén)關(guān)閉 尾水進(jìn) 入緩沖池后由泵送入人工濕地配水系統(tǒng) 濕地由兩個(gè)并聯(lián)系統(tǒng)組成 且每個(gè)系統(tǒng)串聯(lián)為一 二兩級(jí)垂直潛流濕地 尾水經(jīng)過(guò)人工濕地兩級(jí)處理后 出水由集水渠引導(dǎo) 跌入一級(jí)穩(wěn)定塘 在穩(wěn)定塘中停留一定時(shí)間后逐級(jí)跌水 穩(wěn)定塘出水一部分進(jìn)入集水池 回流至潛流濕地配水系統(tǒng) 其余通過(guò)閘門(mén)排入生態(tài)河道 最終由中升河排出 2 水處理工藝流程圖如下 參照 污水處理廠尾水污水處理廠尾水 緩沖池緩沖池 配水系統(tǒng)配水系統(tǒng) 垂直潛流濕地垂直潛流濕地 回流回流 穩(wěn)定塘穩(wěn)定塘 回流井回流井 生態(tài)河道生態(tài)河道 中升河中升河 排出排出 圖圖 5 1 水處理工藝流程圖水處理工藝流程圖 5 4 水量平衡水量平衡 1 蒸發(fā) 溫嶺市年蒸發(fā)量約為 1292 0mm 即 3 5mm d 則蒸發(fā)量 Q 為 152m3 d 2 下滲 滲透系數(shù)為 1 5cm d 即 0 015m d 穩(wěn)定塘每天滲透量 Q 為 165 m3 d 垂直潛流濕地做防滲不予考慮 蒸發(fā)下滲量 152 蒸發(fā) 165 下滲 317m3 d 3 濕地 穩(wěn)定塘有效容積包括 垂直潛流濕地 Q A H n 30240 1 3 0 38 14939m3 H 為填料厚度 n 為孔隙率 穩(wěn)定塘 淺水區(qū)水深 0 5m 占總面積的 1 10 深水區(qū)水深 1 5m 占總面積的 9 10 Q Q淺 Q深 A H e 1100 0 5 0 8 9900 1 5 1 0 15290m3 H 為 表面流水的深度 e 為有效水容積率 參照 合計(jì)有效容積為 30229m3 4 濕地 穩(wěn)定塘系統(tǒng)晴天實(shí)際水力停留時(shí)間為 30229 15000 317 2 1d 5 5 平面與高程平面與高程 項(xiàng)目區(qū)域可用地面積共約 90 畝 規(guī)劃分區(qū)為水處理工程區(qū)和生態(tài)工程區(qū) 分別占地 75 畝 15 畝 其中 水處理工程區(qū)中人工濕地占地面積 48 5 畝 穩(wěn)定塘占地 面積 16 5 畝 駁岸帶 綠化帶 道路及其他附屬設(shè)施占地約 10 畝 污水處理廠尾水依次經(jīng)過(guò)緩沖池 配水池 配水渠 槽 一級(jí)垂直潛流濕地床 二級(jí)垂直潛流濕地床 一級(jí)穩(wěn)定塘 二級(jí)穩(wěn)定塘 三級(jí)穩(wěn)定塘 生態(tài)河道 中升 河 三級(jí)穩(wěn)定塘出水少部分進(jìn)入回流井 再回流至配水池 除緩沖池 濕地配水系統(tǒng)和清水回流施加動(dòng)力外 水均利用勢(shì)能形成自流 平面布置和高程分別見(jiàn)附圖 1 2 5 6 填料與植物填料與植物 1 填料 填料分為三個(gè)功能層 由上到下依次為覆土層 污水處理層和集水層 覆土層即濕地植物種植土層 污水處理層由兩個(gè)亞層構(gòu)成 上部為高效專(zhuān)用介質(zhì)層 下部 為碎石層 前者主要用于除磷 后者主要用于脫氮 集水層填料主要為卵石 下部鋪河砂層避免卵石與防滲土工布直接接觸 2 植物 人工濕地植物主要選用土生蘆葦 占整個(gè)植面積的 85 以上 蘆葦是常見(jiàn)的濕地植物品種 污水凈化能力強(qiáng) 且對(duì)鹽堿土表現(xiàn)出一定的耐受性 除蘆葦外 人工 濕地中還少量種植了再力花 美人蕉和香蒲三種既有污水凈化又有景觀效果的植物 以上四種植物位置和面積的配置襯托出了 蘆葦生態(tài)濕地 的主題 又豐富了濕地植 物的多樣性 同時(shí)有利于系統(tǒng)景觀效果的營(yíng)造 5 7 水處理區(qū)域公共工程水處理區(qū)域公共工程 1 給水工程 本濕地用水包括以下幾方面 辦公生活用水 道路 構(gòu)筑物沖洗用水 綠化用水 消防用水 值班室用水由城市給水管提供 消防用水根據(jù) 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 規(guī)定計(jì)算 同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)按 1 次計(jì) 一次滅火用水量為 15L s 根據(jù)用水量需要 應(yīng) 參照 從城市主干道上引入 DN100mm 的給水管 滿足消防要求 給水管管材采用 HDPE 給水壓力管 綠化及其他用水采用穩(wěn)定塘出水 2 排水工程 主要為雨水排放 水處理區(qū)域內(nèi)部雨水形成徑流后最終匯入穩(wěn)定塘 濕地外圍雨水徑流可能會(huì)對(duì)人工濕地地基產(chǎn)生沖刷或浸沒(méi) 設(shè)計(jì)修建排水渠 使雨水排入中升河 5 8 水處理季節(jié)影響預(yù)測(cè)水處理季節(jié)影響預(yù)測(cè) 濕地的去污效率是受多種環(huán)境因子和各類(lèi)建造管理措施的影響 為此 以各季節(jié)的原水特征變化為線索 分為春 夏 秋 冬四個(gè)時(shí)段進(jìn)行預(yù)測(cè) 1 春季影響預(yù)測(cè) 春季原水水溫為 13 25 前期濕地植物生長(zhǎng)緩慢 微生物活性較弱 5 月以后濕地植物生長(zhǎng)迅速 微生物系統(tǒng)趨于完善 由于硝化反應(yīng)的適宜溫度是 20 30 15 以下時(shí) 硝化反應(yīng)的速率下降 因此 此季節(jié)二級(jí)污水處理廠出水氮要求主要形態(tài)為硝酸鹽氮 在濕地內(nèi)主要的除氮過(guò)程為反硝化 同時(shí)出水較高的 COD 可以為 濕地內(nèi)反硝化提供更多的碳源 從而強(qiáng)化反硝化過(guò)程 因此 二級(jí)污水處理廠出水需要強(qiáng)化硝化工藝的運(yùn)行 濕地脫氮效果更好 由于春季為植物生長(zhǎng)初期 根系不發(fā)達(dá) 附著于根系的生物膜較少 根系層的微生態(tài)結(jié)構(gòu)不完善 根系層微生態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)硝酸鹽的反硝化作用較弱 此時(shí)自由表面 流濕地水中腐爛植物較多 有機(jī)碳含量豐富 因此 自由表面流濕地中反硝化條件充足 反硝化效率較高 但腐爛的植物在春季釋放磷 此時(shí)穩(wěn)定塘對(duì)磷基本沒(méi)有去 除 通過(guò)潛流濕地床濕地對(duì)磷的吸附 吸收達(dá)到較好的磷去除效果 兩者串聯(lián)時(shí)可以發(fā)揮濕地此時(shí)反硝化效果好達(dá)到除氮的效果 并為潛流濕地提供反硝化能量并彌 補(bǔ)其磷釋放產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng) 2 夏季影響預(yù)測(cè) 夏季原水水溫基本穩(wěn)定在 25 28 期間 微生物活性高 濕地植物生長(zhǎng)茂盛 根系發(fā)達(dá) 根系層附著的生物膜量超過(guò)穩(wěn)定塘中的生物膜量 即根系層微生態(tài)結(jié)構(gòu) 更為完善 因此 潛流濕地根系層微生態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)硝酸鹽氮的反硝化作用較強(qiáng) 超過(guò)了自由表面流濕地中生物膜的反硝化作用 因此 夏季潛流濕地較穩(wěn)定塘脫氮效能 更強(qiáng) 夏季生物的快速生長(zhǎng)會(huì)吸收一部分磷 但主要的除磷過(guò)程為填料層 根系層及其上微生態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)磷的吸附 截留及共沉淀去除 該物化作用受其它因素干擾較 小 因此 兩種類(lèi)型工藝對(duì)總磷的去除效果在夏季都很理想 3 秋季影響預(yù)測(cè) 在秋季約 80 以上的時(shí)段里 原水水溫都大于 20 上 故水溫對(duì)微生物活性影響不大 11 月中旬以后 濕地植物的地上部分才徹底死亡 地下根莖的活性逐步減 弱 在水溫不低于 20 旬的情況下 由根系上附著的生物膜組成的微生態(tài)結(jié)構(gòu)活性很高 物理截留 吸附及直接反硝化效能很強(qiáng) 因此在秋季工程濕地水力負(fù)荷適當(dāng)?shù)?參照 情況下 其根系層的除污效能仍然理想 與夏季的處理效果相比 秋季穩(wěn)定塘中個(gè)別指標(biāo)會(huì)有所回升 這是由于秋季植物莖葉枯萎并倒伏于水體中 腐敗后釋放 COD 有機(jī)氮 氨氮等物質(zhì) 此時(shí) 潛流濕地凈化能力優(yōu)于穩(wěn)定塘 4 冬季影響預(yù)測(cè) 由于工程濕地是由太陽(yáng)能供給能量的生態(tài)支持系統(tǒng) 而太陽(yáng)幅射存在日變化和年變化 因而會(huì)出現(xiàn)處理效率的差異 這種太陽(yáng)輻射的循環(huán)期對(duì)效率的影響最明顯 的它會(huì)影響到濕地水體和濕地土壤的溫度 而伴隨著濕度的變化 微生物的活性也會(huì)受到影響 從而會(huì)影響到系統(tǒng)的效率 研究表明氨化過(guò)程似乎與溫度的關(guān)系最為 密切 有研究表明在適度的溫度范圍之內(nèi) 氮的去除率相對(duì)穩(wěn)定 這在北美濕地系統(tǒng)中很典型 硝化速率在 10 變時(shí)明顯穩(wěn)定 低于 10 顯時(shí) 系統(tǒng)處理效率會(huì)明顯下 降 大約在 6 系時(shí)迅速下降到零以下 反硝化速率在 5 迅時(shí)相當(dāng)?shù)?冬季原水水溫在 8 13 水之間 對(duì)異養(yǎng)菌群活性影響不大 但對(duì)自養(yǎng)菌群活性可產(chǎn)生抑制 由于冬季濕地植物枯死 地下根莖雖未死亡但處于休眠狀態(tài) 此時(shí) 工 程濕地的除污效能主要依賴填料層本身的物化作用 以及根系或填料層上所附著生物膜的生化作用 由于該地區(qū)冬季用水量約為夏季的 60 因此 將工程濕地水力 負(fù)荷保持在低水平將有利于出水水質(zhì) 參照 第六章第六章 生態(tài)與景觀設(shè)計(jì)生態(tài)與景觀設(shè)計(jì) 隨著生態(tài)景觀的發(fā)展 人工濕地景觀逐漸發(fā)展成為一種重要的生態(tài)景觀類(lèi)型 從生態(tài)角度來(lái)看 人工濕地景觀不同于單純的水景觀 它除了具有水景觀的獨(dú)特景 觀屬性外 還具有濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征和人工濕地污水處理系統(tǒng)的功能特征 6 1 設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則 1 設(shè)計(jì)應(yīng)與污水凈化的整體目標(biāo)相結(jié)合 滿足 凈水 生態(tài) 景美 的多用性 2 設(shè)計(jì)要充分利用原有的景觀要素 包括地形地勢(shì) 植被 水系等 使設(shè)計(jì)要素與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào) 達(dá)到整體生態(tài)系統(tǒng)的完整性的目的 3 遵循 以人為本 運(yùn)用濕地環(huán)境要素的色彩 質(zhì)感 形態(tài)等表達(dá)方式 實(shí)現(xiàn)人們對(duì)形 聲 色 影各方面的需求 4 優(yōu)先滿足功能性植物的種類(lèi)和數(shù)量 保持和提高人工濕地的物種多樣性 增強(qiáng)濕地系統(tǒng)的抗干擾性和穩(wěn)定性 6 2 形式設(shè)計(jì)形式設(shè)計(jì) 1 結(jié)構(gòu)形式 人工濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為 一軸兩翼 條形穩(wěn)定塘為中軸 兩邊高起的垂直潛流濕地床為兩翼 植物元素 水元素貫穿于軸 翼之間 二者穩(wěn)重而靈動(dòng)地銜接 成濕地整體 2 植物配置形式 一軸 和 兩翼 在形態(tài)上由植物貫穿連接 其中首要植物元素為土生蘆葦 蘆葦種植區(qū)域大 形狀規(guī)整 襯以很少面積的再力花 美人蕉 香蒲以及濕生鳶尾等 植物 如此植物配置形式突出了 蘆葦生態(tài)濕地 的生態(tài)設(shè)計(jì)主題 6 3 蘆葦設(shè)計(jì)蘆葦設(shè)計(jì) 蘆葦是人工濕地系統(tǒng)的主要組成部分 是構(gòu)建 蘆葦生態(tài)濕地 的首要植物元素 本設(shè)計(jì)將蘆葦種植按照 點(diǎn) 線 面 布局 蘆葦點(diǎn) 叢 蘆葦線 帶 蘆葦面 塊 三者既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系 構(gòu)成了 蘆葦生態(tài)濕地 的總體植物布局 1 蘆葦點(diǎn) 叢 穩(wěn)定塘中間孤立的蘆葦島是蘆葦點(diǎn)的主要表現(xiàn)形式 還包括開(kāi)闊綠化帶中布置的零星蘆葦叢 蘆葦島恰好位于 一軸兩翼 的 軸 上 位置醒目 其與岸邊綠化帶中 的蘆葦叢隔水呼應(yīng) 使得水 路結(jié)合富有表現(xiàn)力 2 蘆葦線 帶 穩(wěn)定塘和河道沿岸間隔一定距離種植條形蘆葦帶 相鄰蘆葦帶之間利用水生植物幾何連接 使得蘆葦帶貫穿于整個(gè)水域沿岸 形成了多條具有一定 氣勢(shì) 的蘆葦線 參照 3 蘆葦面 塊 蘆葦大面積種植于 一軸兩翼 的 兩翼 中 相鄰濕地床中的蘆葦莖葉緊緊相連 最終使得 兩翼 在形態(tài)上看起來(lái)是接連成面的蘆葦?shù)?6 4 聲 色設(shè)計(jì)聲 色設(shè)計(jì) 在垂直潛流濕地中 污水在填料下部滲流 成片的濕地植物給人以靜謐 放松的感覺(jué) 此為安靜 行走在集水渠和汀步上能夠看到水流 聽(tīng)到水聲 使得整個(gè)環(huán) 境帶有一定靈動(dòng)感 給人以歡快 愉悅之感 此為有聲 濕地色彩以蘆葦?shù)木G為主 間以美人蕉的紅黃 再力花的紫 所選種植物所表現(xiàn)出的色彩都會(huì)呈現(xiàn)出季節(jié)性的變化 整個(gè)濕地區(qū)域色彩不失單調(diào)而又鮮明 生態(tài) 小徑 花境適地 適量填充和貫穿于濕地系統(tǒng)中 使整個(gè)濕地系統(tǒng)豐富而飽滿 參照 第七章第七章 工程設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì) 7 1 水處理工程設(shè)計(jì)水處理工程設(shè)計(jì) 水處理工程主要構(gòu)建筑物有緩沖池 配水池 配水渠 配水槽 垂直潛流濕地床 穩(wěn)定塘 集水渠 閘門(mén) 回流井和跌水曝氣構(gòu)筑物 7 1 1 緩沖池緩沖池 功能 接納污水處理廠出水 提升污水至配水池 結(jié)構(gòu) 地下式鋼砼結(jié)構(gòu) 尺寸 平面 10m 10m 深 3 5m 設(shè)計(jì)規(guī)模 350 m3 停留時(shí)間 30min 提升泵 六臺(tái) 四開(kāi)兩備 單臺(tái)流量 200m3 h 揚(yáng)程 5m 電機(jī)功率 20kW 超聲波液位計(jì)一臺(tái) 數(shù)量 1 座 7 1 2 配水池配水池 功能 為濕地系統(tǒng)配水 調(diào)節(jié)濕地流量 結(jié)構(gòu) 地下鋼砼結(jié)構(gòu) 地上鋼混結(jié)構(gòu) 尺寸 平面 8m 10m 深 2m 設(shè)計(jì)規(guī)模 160m3 數(shù)量 1 座 7 1 3 配水渠配水渠 功能 引導(dǎo)配水池出水進(jìn)入配水槽 結(jié)構(gòu) 地下鋼砼結(jié)構(gòu) 尺寸 長(zhǎng) 450m 寬 1m 深 0 3m 7 1 4 配水槽配水槽 功能 將尾水平均分配到 14 個(gè)一級(jí)垂直潛流濕地床 參照 結(jié)構(gòu) 地下式鋼砼結(jié)構(gòu) 尺寸 長(zhǎng) 2m 寬 1m 深 1m 數(shù)量 14 座 7 1 5 垂直潛流濕地垂