人工濕地污水處理技術(shù)設(shè)計方案

1、目 錄1.1項目概況21.2設(shè)計依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)21.2.2設(shè)計的主要標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范21.3設(shè)計原則31.4污水進(jìn)水水質(zhì)與水量31.4.2污水進(jìn)水水質(zhì)32.1工藝選擇52.2人工濕地對污染物的去除5人工濕地對ss的去除6人工濕地對有機(jī)物的去除6人工濕地對氮的去除7人工濕地對磷的去除72.2.2人工濕地處理污水的特點(diǎn)8高效8經(jīng)濟(jì)8美觀92.3工藝流程圖及說明92.3.2、工藝流程圖說明103.1格柵池、集水池113.2生化預(yù)處理池113.3潛流式人工濕地123.4出水池123.5污泥池123.6控制系統(tǒng)134.1、土建工程量一覽表145.1污水處理廠環(huán)境保護(hù)設(shè)計17(1)固體廢棄物污染17(2)噪聲污染1

2、7(3)臭味污染175.1.2、防治污染源污染的措施175.2污水處理廠安全設(shè)計185.2.2、安全衛(wèi)生防范措施186、售后服務(wù)197、項目實(shí)施計劃207.1、本項目的建設(shè)周期規(guī)劃為以下幾個階段207.2、實(shí)施進(jìn)度計劃20第一章 概 述1.1項目概況小港農(nóng)場蓮子溪大隊污水處理站位于洪湖新農(nóng)村建設(shè)示范區(qū)，根據(jù)洪湖新農(nóng)村建設(shè)示范區(qū)規(guī)劃精神，到20 lo年，新農(nóng)村示范區(qū)內(nèi)農(nóng)村人居環(huán)境明顯改善，污水處理率達(dá)到30以上等要求。隨著示范區(qū)新農(nóng)村的發(fā)展和人口的不斷增加，在供水量不斷增長的同時，污水排放量也逐年增加，污染負(fù)荷隨之加劇。受建設(shè)方委托，擬采用人工濕地污水處理技術(shù)進(jìn)行方案設(shè)計。1.2設(shè)計依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)1

3、.2.1、設(shè)計依據(jù)1、業(yè)主方提供的有關(guān)資料；2、己完成類似工程所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和工藝參數(shù)。1.2.2設(shè)計的主要標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范1、建筑給排水設(shè)計規(guī)范 (gb500 152003)2、室外排水設(shè)計規(guī)范 (gb500 142006) 3、城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn) (gb3006-93)4、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 (gb500032001)5、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(gb500072002)6、城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) (gbl89182002)1.3設(shè)計原則 (1)貫徹執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策、法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。 (2)從實(shí)際情況出發(fā)，在總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，采取全面規(guī)劃、近遠(yuǎn)結(jié)合的原則，既保證近期較高排放標(biāo)準(zhǔn)的

4、出水質(zhì)量，又能使工程建設(shè)與示范區(qū)的發(fā)展相協(xié)調(diào)，既保護(hù)環(huán)境，同時又最大程度地發(fā)揮揮工程效益。（3）根據(jù)設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)要求，選擇技術(shù)先進(jìn)成熟、處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)妥可靠、高效節(jié)能的污水處理工藝，確保處理效果，減少工程投資及日常運(yùn)行費(fèi)。（4）妥善處理和處置污水處理過程中產(chǎn)生的柵渣和污泥，避免造成二次污染。（5）確保工程的可靠性及有效性，減少日常維護(hù)檢修工作量，改善工人操作條件。在便于施工、便于安裝和便于維修的前提下，使各處理構(gòu)筑物盡量集中，節(jié)約用電。1.4污水進(jìn)水水質(zhì)與水量1.4.1污水進(jìn)水量根據(jù)業(yè)主方提供的資料，確定污水處理裝置的設(shè)計規(guī)模為50m3/d，即約2.150m3/h。1.4.2污水進(jìn)水水

5、質(zhì)根據(jù)給水排水設(shè)計手冊及相關(guān)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般農(nóng)村生活污水水質(zhì)如下：項目cod（mg/l）bod（mg/l）氨氮（mg/l）ss（mg/l）ph濃度30012025100781.5出水水質(zhì)要求按業(yè)主方要求，新建污水處理裝置出水水質(zhì)執(zhí)行g(shù)b189182002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中一級b標(biāo)準(zhǔn)，主要了水水質(zhì)指標(biāo)見下表：項目cod（mg/l）bod（mg/l）氨氮（mg/l）ss（mg/l）ph濃度60208（15）*2069*說明：括號外數(shù)值為水溫12時的控制指標(biāo)，括號內(nèi)數(shù)值為水溫12時的控制指標(biāo)。第二章處理工藝確定2.1工藝選擇進(jìn)水bod/ cod=0.440.35，污水容易生化處理，且出

6、水需達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)，宜選用生化二級污水處理工藝。幾種常用污水二級處理工藝比較項 目氧化溝法接觸氧化法人工濕地法基建投資大較小較小運(yùn)行費(fèi)用高較低低抗負(fù)荷變化能力抗水質(zhì)、水質(zhì)變化能力強(qiáng)抗水質(zhì)、水質(zhì)變化能力強(qiáng)強(qiáng)環(huán)境影響噪聲小、有臭味無噪音，無異味無噪音，無異味污泥膨脹情況有污泥膨脹，調(diào)整簡單無污泥膨脹無污泥膨脹污泥回流100%，動力大不需要不需要能耗較大小小占地面積大小較大操作管理簡單簡單簡單bod支除率90%以上93%以上90%以上氣溫、水溫影響較小小較大綜合評價注：為差；為一般；為良好；為優(yōu)良。由上表可以看出采用人工濕地工藝具有投資少、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

7、結(jié)合我們的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，本污水處理工藝選用人工濕地工藝。2.2人工濕地對污染物的去除2.2.1人工濕地對有機(jī)污染物的去除人工濕地對廢水的處理有十分復(fù)雜的凈化機(jī)理，人工濕地運(yùn)行穩(wěn)定后，填料表面吸附了許多微生物形成的大量生物膜，植物根系分布于濕地表面，于自然生態(tài)系統(tǒng)中通過物理、化學(xué)及生物反應(yīng)三重協(xié)同作用凈化污水。本工程中的人工濕地采用潛流式人工濕地，優(yōu)點(diǎn)是不暴露于地面、處理效率高、管理運(yùn)行簡單、地面可以栽花植樹、美化環(huán)境。且人工濕地主要有表面流式和潛流式，兩種方式均能高效地對污水中的氮、磷的進(jìn)行去除，在工程中可根據(jù)實(shí)際情況來選擇。其中人工潛流濕地處理系統(tǒng)是人工筑成的床橫槽，床內(nèi)充填介質(zhì)支持蘆葦類的

8、挺水植物生長。床底設(shè)粘土隔水層，并具為一定的坡度。污水從沿床寬度設(shè)置布水裝置進(jìn)入，水平流動通過介質(zhì)，與布滿生物膜的介質(zhì)表面和溶解氧充分的植物根區(qū)接觸，在這一過程中得到凈化。而表面流人工濕地則是可利用現(xiàn)有的野生池塘加以改造，在池塘中種植生態(tài)植物，對污水來進(jìn)行凈化。人工濕地對ss的去除污水中可沉降的ss主要依靠濕地系統(tǒng)中物理沉降作用去除。由于濕地中水的流動極其緩慢，水淺，加上植物莖桿的阻擋作用，ss在進(jìn)水口幾米內(nèi)能有效地去除。實(shí)驗(yàn)表明，所有的固體物在系統(tǒng)最初的20面積處得到去除。膠體狀的ss主要依靠微生物的作用、填料滲濾作用去除。人工濕地對有機(jī)物的去除人工濕地對有機(jī)物有著較強(qiáng)的降解能力，污水中的不

9、溶有機(jī)物通過濕地的沉淀、過濾作用，可以很快地被截留而被微生物利用，而污水中的可溶有機(jī)物則可通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程被分解去除，因此濕地床對有機(jī)物的去除作用是物理的截留沉淀和生物的吸收降解共同作用的結(jié)果。反應(yīng)過程中主要氧源來自水面復(fù)氧和植物向根區(qū)的過量氧傳導(dǎo)。濕地系統(tǒng)對bod。的去除可達(dá)80以上。有研究表明，污水在濕地床內(nèi)流動時，污水cod的降解速率會隨著遷移距離的延長，呈現(xiàn)逐漸減慢的趨勢，關(guān)于這一現(xiàn)象還有待研究。人工濕地對氮的去除氮是植物生長不可缺少的一種元素，污水中的無機(jī)氮通常包括nh3n和no3n，它們均可以被濕地中植物吸收。合成植物蛋白質(zhì)，最終通過植物的收割從濕地

10、中得到去除。另外，人工濕地中的填料也可通過一些物理和化學(xué)的途徑如吸收、吸附、過濾、離子交換等去除一部分污水中的氮但是，濕地系統(tǒng)中氮的去除是主要的還是通過濕地中微生物的硝化和反硝化作用。人工濕地中種植的水生物植物的重要功能之一就是將氧氣從上部輸送至植物根部，從而在植物根區(qū)附近形成一個好氧環(huán)境，而隨著離根系距離的逐漸增大，濕地中依次出現(xiàn)缺氧、厭氧狀態(tài)。這樣的條件有利于硝化菌和反硝化菌的生長。為硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)的進(jìn)行提供了條件。人工濕地對磷的去除污水中磷的存在形態(tài)取決于污水中磷的類型。最常見的有磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷酸鹽等。人工濕地對磷的卻除是通過植物的吸收、微生物的去除作用和填料的吸收過濾等

11、幾方面的作用共同完成的。磷和氮一樣，都是植物的必需元素，污水中的無機(jī)磷在植物的吸收和同化作用下被合成atp等有機(jī)成分，通過收割而從系統(tǒng)中去除。微生物對磷的去除作用包括微生物對磷的正常吸收和過量積累，濕地中某些細(xì)菌種類因從污水中吸收超過其生長所需的磷，而微生物細(xì)胞的內(nèi)含物儲存過量積累，可通過對濕地床的定期更換而將其從系統(tǒng)中去除。 2.2.2人工濕地處理污水的特點(diǎn)概括地講，人工濕地處理污水主要有如下幾個優(yōu)點(diǎn)：高效人工濕地系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)之一就是其對污染物有較強(qiáng)的降解能力，它對污水中的cod、bod、ss、n、p都有很好的去除效果。有研究表明，對某些進(jìn)水濃度較高的廢水，人工濕地對bod5與cod的去除

12、率仍可分別達(dá)到90左右。人工濕地對氮和磷的去除率可分別達(dá)到60和90以上，而城市二級污水處理廠對氮和磷的去除效率僅有2040。且人工濕地對負(fù)荷的變化有著極強(qiáng)的適應(yīng)力，當(dāng)污染物的有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷在一定范圍內(nèi)波動時，人工濕地都有很好 的適應(yīng)性。經(jīng)濟(jì)盡管不同的人工濕地系統(tǒng)因地而異，差異較大，但總體來看，濕地系統(tǒng)的基建和運(yùn)行費(fèi)用一般僅為傳統(tǒng)二級處理廠的l/10至l/2。對我國己建成或正在興建的人工濕地系統(tǒng)進(jìn)行分析，可看出人工濕地的投資遠(yuǎn)低于常規(guī)二級污水處理設(shè)施。且由于人工濕地基本上無機(jī)電設(shè)備，故其能耗極低，維護(hù)方便，不需專業(yè)的技術(shù)人才管理整個系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此節(jié)約了大批運(yùn)行費(fèi)用和人工費(fèi)用。美觀人工濕地

13、作為一種“自然”的處理技術(shù)，在其具有顯著的生態(tài)環(huán)境效益的同時，也有著較強(qiáng)的觀賞性，它可以與大都市風(fēng)景園林建設(shè)相結(jié)合，建設(shè)集觀賞、娛樂和污水處理廠于一體的旅游景點(diǎn)，而且對充分利用和節(jié)約淡水資源有著更深層次的意義。目前國內(nèi)已有這方面的成功應(yīng)用。自然條件下的生物處理法不但費(fèi)用低廉、運(yùn)用管理簡便，而且對難生化降解有機(jī)物、氮磷營養(yǎng)物和細(xì)菌的去除率略高于常規(guī)二級處理，達(dá)到部分三級處理的效果，而其基建費(fèi)用和處理成本只分別為二級處理廠的1/5至l/3和1/20至1/lo。此外，在一定條件下，自然處理法還可獲得除害興利、一舉兩得的效果。所以，近十多年來，這類古老的廢水處理技術(shù)又恢復(fù)了生機(jī)，并在國內(nèi)外得到迅速發(fā)展

14、。2.3工藝流程圖及說明2.3.1、污水處理工藝流程圖污水落石出水出水污水出水池潛流式人工濕地池格柵/預(yù)處理池池污水處理工藝流程圖2.3.2、工藝流程圖說明本污水處理工程進(jìn)水為流經(jīng)化糞池后的生活污水，經(jīng)預(yù)處理池處理后，通過集水配水井分配至潛流式人工濕地；本污水處理流程充分利用地形，全程采用重力流，不需水泵提升，建成后基本無運(yùn)行費(fèi)用，尾水可回用于綠化灌溉，合理節(jié)約水資源；出水亦可養(yǎng)殖，可為業(yè)主帶來十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。污水經(jīng)過格柵除渣后匯入預(yù)處理池，經(jīng)過厭氧兼氧微生物新陳代謝作用，去除絕大部分污染物，預(yù)處理池出水自流進(jìn)入潛流式人工濕地，對污水中的有機(jī)污染物作進(jìn)一步的處理，潛流式人工濕地出水達(dá)標(biāo)排放

15、。 2.3.3預(yù)計各主要階段處理效果：項目codcr（mg/l）bod5（mg/l）ss（mg/l）nh3n（mg/l）污水30012010025格柵+預(yù)處理池出水150605020去除率（%）50505020潛流式人工濕地6015208（15）*去除率（%）60756060*注：括號外數(shù)值為水溫12時的控制指標(biāo)，括號內(nèi)數(shù)值為水溫12時的控制指標(biāo)。第三章工程設(shè)計3.1格柵池、集水池污水渣量不大，采用人工格柵除渣，柵渣收集后妥善處置。功能：攔截污水中大的漂浮物和大顆粒的懸浮物。設(shè)計參數(shù)：格柵寬度0.5m，柵條間隙5mm。結(jié)構(gòu)和數(shù)量：新建格柵池1座，采用磚混結(jié)構(gòu)建造。尺寸：lbh=2m0.5m2m

16、主要設(shè)備：人工格柵1座。 污水經(jīng)格柵除渣后進(jìn)入集水池，考慮到用水時段水量變化大，地形自然落差小的因素，設(shè)立集水池功能：調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量，用泵提到生化預(yù)處理池。結(jié)構(gòu)和數(shù)量：新建調(diào)節(jié)池1座，采用磚混結(jié)構(gòu)建造。尺寸：lbh=3m4m2.5m主要設(shè)備：提升水泵二臺。3.2生化預(yù)處理池功能： 對污水進(jìn)行預(yù)處理，去除部分有機(jī)污染物。設(shè)計參數(shù)：hrt=16.8h。結(jié)構(gòu)和數(shù)量1座，采用磚混結(jié)構(gòu)建造。尺寸；lbh=3m5m3m主要設(shè)備：生物填料、管材若干。3.3潛流式人工濕地功能：進(jìn)一步去除污水中的污染物。 設(shè)計參數(shù)： 面積：200m2。長寬比：(15)：l；深度：1.om；坡度：o.52； 基質(zhì)為礫石均勻級配，

17、粒徑約為3050cm；水力負(fù)荷：50cm/d。結(jié)構(gòu)和數(shù)量：1座，原土夯實(shí)。尺寸：lbh=20ml0m1.2m主要設(shè)備：填料、管材若干，水池作防滲處理，濕地植物為香蒲、美人蕉、燈心草等3.4出水池功能：暫時貯存系統(tǒng)出水。設(shè)計參數(shù)：可根據(jù)實(shí)際情況稍微增加人工修飾。面積：6m2，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整；平均深度：1m，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整結(jié)構(gòu)和數(shù)量：l座，采用磚混結(jié)構(gòu)建造。尺寸：lbh=lm1mlm，可據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整。3.5污泥池功能：暫時貯存和干化生化預(yù)處理池污泥。設(shè)計參數(shù)：可根據(jù)實(shí)際情況稍微增加人工修飾。面積：2.25m2，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整； 深度根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整結(jié)構(gòu)和數(shù)量： l座，采用磚混結(jié)構(gòu)建造。

18、尺寸：lbh=1.5m1.5m1.5m，可據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整。3.6控制系統(tǒng)采用手動和自動控制，可實(shí)現(xiàn)無人看管。第四章污水處理處理工程投資估算與經(jīng)濟(jì)分析估算編制依據(jù)：1、土建部分估算價格具體為：磚混按350元/m3估算。2、安裝部分采用湖北省安裝工程消耗定額及統(tǒng)一基價表（2003）估算。3、主要輔助材料價格參考2009年2月份武漢工程造價信息估算。4.1、土建工程量一覽表序號名 稱規(guī) 格備 注1格柵2m0.5m1m磚混池全地埋2集水池4m3m2.5m磚混池全地埋3預(yù)處理池5m3m3m磚混池全地埋4潛流式人工濕地20m10m1.2m磚混池地埋5出水池1m1m1m磚混池6污泥池1.5m1.5m1.5m

19、磚混池7沙石填料礫石粒徑3050mm；120m3，粗砂80 m3。按要求裝填8土方開挖回填350 m39圍墻90m磚混結(jié)構(gòu)+塑鋼柵欄4.2、主要設(shè)備材料一覽表序號名稱規(guī)格型號數(shù)量單位備注1人工格柵2m 0.5m；e=5mm2套現(xiàn)場人工制作2提升水泵5032125b2臺q=3 m3/hr，n=0.55kw3浮球液位控制器dfyk2只材質(zhì)：塑料4污泥泵xgd30b01z2922臺q=5 m3/hr，n=0.55kw5自動控制系統(tǒng)zk11套手動和自動控制6厭氧池活性填料bh2000 1500150m2復(fù)合材料7安裝支架符合安裝要求1批螺紋鋼和角鋼焊接8濕地復(fù)合防滲層2.0mm 375m2材質(zhì)：hdp

20、e9布水系統(tǒng)dn=50，dn=901批材質(zhì)：upvc給水管10集水系統(tǒng)dn=50，dn=901批材質(zhì)：upvc給水管11填料粒徑為3050mm200m3材質(zhì)：礫石12生態(tài)植物香蒲、漢傘草、美人蕉等1批符合要求13管材、閥門等輔件dn=25dn=901批鋼質(zhì)、upvc14高效生物菌劑科利爾生物菌劑10kg生物菌接種15防護(hù)欄桿80m材質(zhì)：塑鋼4.3、工程費(fèi)用預(yù)算4.3.1、土建費(fèi)用預(yù)算序號名 稱規(guī) 格金額（元）1格柵池2m0.5m2m1000.002集水池3m4m2.5m18000.003預(yù)處理池3m5m3m27000.004潛流式人工濕地20m10m1m18000.005出水池1m1m1m50

21、0.006污泥池1.5m1.5m1.5m900.007沙石填料礫石粒徑3050mm20000.008土方開挖回填350 m34000.009圍墻90m27900.00合計117300.004.3.2、設(shè)備費(fèi)用預(yù)算序號名稱數(shù)量單位單價（元）金額（元）1人工格柵2套1000.002000.002提升水泵2臺2200.004400.003白控浮球2只300.00600.004污泥泵1臺2700.002700.005自動控制系統(tǒng)1套2500.002500.006厭氧池活性填料150m2133.0020000.007安裝支架1批1000.001000.008濕地復(fù)合防滲層375m290.0033750.

22、009布水系統(tǒng)1批12000.0012000.0010集水系統(tǒng)1批15000.0015000.0011生態(tài)植物1批16000.0016000.0012管材、閥門等輔件1批6800.006800.0013高效生物菌劑10kg1500.0015000.00合計131750.00工程直接費(fèi)：工程直接費(fèi)=土建費(fèi)用+設(shè)備費(fèi)用=249050.00（元）4.3.3、工程間接費(fèi)用預(yù)算間接費(fèi)用項目估算依據(jù)金額（元）工程設(shè)計費(fèi)按國家規(guī)定，工程直接費(fèi)5%估算12450.00安裝費(fèi)、調(diào)試費(fèi)按國家規(guī)定，取設(shè)備費(fèi)7%估算17433.00工程管理費(fèi)按建設(shè)部規(guī)定，工程直接費(fèi)5%估算12450.00小計42333.00稅費(fèi)（直

23、接費(fèi)+小計）5%估算15191.00合計57524.004.3.4、工程總投資費(fèi)用=工程直接費(fèi)+=306574.00（元）說明：本工程投資不包括化糞及污水收集管渠的建設(shè)費(fèi)用。4.7經(jīng)濟(jì)分析4.7.1、效益分析本污水處理系統(tǒng)建成對示范區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)有積極的意義，工程完工后每年可削減cod4.38噸、bod1.92噸，對受納水體的污染影響大大減少。4.7.2、污水處理站運(yùn)行與維護(hù)1）本系統(tǒng)建成后，運(yùn)行費(fèi)用：每天電費(fèi)17h0.55kw0.6元/ kw.h=5.61元；每年電費(fèi)365 5.61=2047.65元；2）本系統(tǒng)無需專人管理；生態(tài)濕地系統(tǒng)設(shè)計解決了系統(tǒng)堵塞的現(xiàn)象，僅在二至三年后對系統(tǒng)表層進(jìn)行一次清理、整理，所需要時間為12天，維護(hù)簡便。可見該污水處理成本費(fèi)極低，符合國家污水處理行業(yè)規(guī)定，工程實(shí)施后不僅解決了當(dāng)?shù)氐奈廴締栴}，并且在人工濕地模塊的表面還可根據(jù)實(shí)際情況種植經(jīng)濟(jì)作物或觀賞性植物，這樣又可給貴村創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。 第五章污水處理裝置環(huán)保、安全設(shè)計5.1污水處理廠環(huán)境保護(hù)設(shè)計5.1.1、污水處理裝置污染源分析該污水處理裝置主要污染源為固體廢棄物污染，噪聲源和惡臭等。 (1)固體廢棄物污染污水處理裝置的固體廢棄物主要來自污水、污泥處理過程中產(chǎn)生的柵渣、和污泥。 (2)噪聲污染該污水處理裝置為無動力運(yùn)行，無設(shè)備，基本不會產(chǎn)生噪聲。 (3)臭