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1、敖家镇污水处理站项目立项申请报告 目 录第一章 总 论111 项目概况112项目提出的背景和建设的必要性113编制依据及可研报告研究范围314 项目建设指导思想及技术原则515 国家发展规划以及有关政策法规616 项目主要技术经济指标8第二章 项目背景1021项目区域概况1022 社会经济状况14第三章 项目污染现状及污染源调查1631污染源调查1631 污染现状及存在的环保问题1632 执行标准1833 总量控制达标排放减少排污治理效果等情况18第四章 工程技术方案1941 标准及规范1942总体规划及总平面布置2143工艺方案比选2244主要工艺设计36第五章 原材料及辅助材料供应及消耗4
2、751 水电4752建筑材料47第六章 公用工程土建工程及配套设施4961 设计依据4962工程结构4963主要材料50第七章 环境保护及安全卫生5271环境保护5272安全卫生55第八章 节能56第九章 生产组织和劳动定员5791定员原则5792劳动组织5793劳动定员57第十章 项目保障措施58101 项目组织机构58102 项目组织管理58103 建设项目的保障措施61第十一章 招标方案66111 招标原则及依据66112 招标范围67113 招标组织形式67114 招标方式67115 招投标相关要求68116 评标委员会的人员组成及资格要求68117 招标备案68118 招标流程图69
3、第十二章 施工条件和进度计划70第十三章 投资估算与资金筹措71131 投资估算依据71132 项目总投资估算71133资金筹措75第十四章 项目评价76141环境效益评价76143社会效益评价77144评价结论77第十五章 结论和建议79151结论79152建议80第一章 总 论11 项目概况1项目名称四川省犍为县敖家镇场镇污水治理工程2建设地址四川省犍为县敖家镇狮坝村1组3用地面积约3亩4建设规模总建筑面积1250平方米5业主名称四川省犍为县敖家镇人民政府6业主地址四川省犍为县敖家镇7项目总投资12120万元8资金来源 自筹资金1550万元申请省级环境保护专项资金1057万元9可行性研究报
4、告编制单位福建高科环保研究院有限公司 12项目提出的背景和建设的必要性13编制依据及可研报告研究范围131依据HJ574-2010133 技术规范给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069混凝土结构设计规范GB50070砌体结构设计规范GBJ3建筑地基基础设计规范GBJ7村庄整治技术规范GB50445-2008134 相关文件1四川环境保护厅 川环发201224号2四川省环境保护厅 四川省财政厅 关于印发 川环发201223号3国务院办公厅转发环境保护部等部门关于实行以奖促治加快解决突出的农村环境问题实时方案的通知 国办发200911号 4四川省人民政府办公厅关于贯彻落实以奖促治加快农村环境
5、综合治理的实施意见5农村生活污染防治技术政策环发201020号6全国农村环境连片整治工作指南 试行 环发2010178号 7乐山市犍为县十二五环保规划2011-20158犍为县十二五主要污染物总量控制规划2011-2015年14 项目建设指导思想及技术原则141 指导思想坚持以科学发展观为统揽以社会主义新农村建设为标准按照防治结合预防为主保护优先的原则把污染防治与生态环境保护有机结合起来切实抓好源头控制过程管理加强村域环境整治逐步引导该项目区走上生产发展生活宽裕乡风文明村容整洁管理民主的健康文明发展道路进一步改善生态环境提高全村村民人居环境质量并辐射带动敖家镇其他村及周边乡镇的农村环境综合整治
6、工作142 主要技术原则1发展为要环境优先在符合该村总体建设规划的基础上加强环保基础设施配套建设切实做到把住源头不欠新帐强化整治全程监管最终达到环保设施配备到位环境污染得到有效治理环境保护和经济社会共同发展的目的2因地制宜重点突破坚持从实际出发统筹规划分步实施结合该村实际选择重点区域和人群集聚地进行建设通过项目带动抓点示范全面推进确保项目区内的重点环境问题得到基本解决3政府主导全民参与充分发挥镇人民政府的业主作用充分发挥村社农户的主体作用广泛动员镇村社农户和社会各界参与项目建设确保项目资金发挥良好的带动示范辐射作用确保建设达到国家和地方有关标准规范和规定国家发展规划以及有关政策法规16 项目主
7、要技术经济指标表1-1 项目主要技术经济指标序号名称单位指标1处理量11设计处理量m3d33412实际处理量m3d2782建设内容21占地面积亩322建筑面积m212503项目投资31项目总投资万元1212032土建投资785833设备及安装投资237234其他投资1890第二章 项目背景21项目区域概况211 地理位置犍为县位于四川盆地西南边缘岷江中下游四川省乐山市东南部地理坐标东经10343351041148北纬290102292747东北与荣县交界东南与宜宾县为邻西南与沐川县相交西北与沙弯区五通桥区接壤北面与井研县毗连县城玉津镇地处岷江西岸距乐山市56km距成都市183km国道213线纵
8、贯全境公路交通四通八达以岷江为主航线的水上客货运输可以到达乐山宜宾重庆等市212 地形县境内地形东北西南高东南低东北部的铁山海拔723m西南部的梁家山海拔1047m东部的龙孔镇海拔358米南部新民的板板桥海拔305m呈起伏不平的丘陵低山地形岷江马边河流经县境形成沿河两岸的冲积平坝地形特点是平坝丘陵山地皆具以丘陵为主低山占全县面积的18丘陵占76平坝占6根据地表形态特征地形类型成因海拔高度等由东向西可分为缓丘宽谷面积53万余亩单斜低丘中谷298万余亩馒头状中丘谷306万余亩单斜中丘中谷41万余亩坪状低山峡谷39万余亩近代河冲积平坝1245万亩六个小地貌单元县境内还有多处溶洞仅泉水镇就有10多处其
9、中黑咡凼溶洞最大洞内钟乳石较多十分壮观金石井镇寿保铁炉纪家罗城等乡镇均有岩洞景观县内山脉主要由铁山系大凉山北系大凉山南系三大山脉组成以铁山水心寨山陈家山梁家山云峰寺山和同兴乡的望乡台等为东南西北之屏障构成全县地形特征213 气候犍为县境内气候温和雨量充足属盆地湿润性亚热带气候区四季分明各有特点春暖早而不稳定夏多暴雨秋温下降快冬暖干燥年平均气温1746年最高气温376年最低气温-2年平均降雨日数为173天年平均降雨量为11284mm年平均蒸发量为11107mm相对湿度年平均达81全年日照时数在800小时1154小时之间年均日照时数为900小时左右年平均无霜期337天常发性气象灾害为干旱和洪涝常年
10、主导风向为西北风及北风平均风速29米秒静风频率38214 水文2141河流县境内河流多属岷江水系主要的河流溪流共有26条其中汇水面积大于10km2的共有17条岷江马边河沐溪河浏沧河百支溪新桥河较大属常年性河流其余皆是季节性河溪岷江由五通桥流入县境石溪镇再流经塘坝乡玉津镇孝姑镇新民镇等地入宜宾县境境内流长60km河面平均宽度306m多年来年平均过境流量7697亿m3为航运的唯一主河道马边河从沐川黄丹流入本县马庙乡清溪镇等地于玉津镇河口入岷江县境内流长3642km沿途接纳11条溪沟年平均过境径流总量3798亿m3河面宽30150m平均水深3m以上水位58m夏季时有山洪爆发在修建坛罐窑电站前马边河可
11、终年通航另外境内铁山河新桥河歪歪桥河流入荣县长山河属沱江水系全县水资源理论蕴藏量为589万千瓦犍为县水资源总量88494亿m3其中本地水资源924亿m3客水8357亿m3人均占有量为1556万m3耕地平均每公顷占有量为17641万m2此外境内地下水储量约2亿m22142水库解放以来为了发展农业犍为县先后修建了不同大小的水库75个其中有中型水库3个它们是罗城镇的新店水库总库容28051万m3集雨面积195km2坝高270m有效灌面464万亩定文镇的三岔河水库总库容14959万m3集雨面积129km2坝高34m有效灌面32万亩定文镇的太平寺水库总库容13011万m3集雨面积983km2坝高362m
12、有效灌面055万亩小型水库72个其中不少就在旅游区内或边缘附近是重要的配套景观215 地质县境内的地质构造属川中台拱威远穹窿构造西部威西地区及沐川马边弧形褶束地质构造简单断裂稀少以东北向或近东西向的平缓褶皱背斜向斜构造为主褶皱两翼地产状平缓岩层倾角620县境内按地质特征差异以岷江为界大致划分为东西两部河东属威远穹窿构造西部铁山背斜河西属沐川马边弧形褶束河东铁山背斜从罗城西延寿保南延定文直趋伏龙蜿蜒玉屏成一弧形脊背形成浅中丘地形岩层倾斜415地层分布以侏罗系下统自流井组和中统沙溪庙组为主河西属沐川马边弧形褶束从马边县分南北两系经沐川入本县境北系包括芭沟镇马庙乡等地断层交错沟深壁峭多形成坪状低山地
13、形岩层倾角1030地层分布以三迭系上统须家河组为主次为三迭系中统雷口坡组南系包括同兴乡双溪乡等地分布地层以须家河组为主自流井组零星出露岩层倾局1020216 植被犍为县气候温和土壤因有机质含量高适宜各种树木生长据调查全县林业用地占总面积的382森林覆盖率达到456境内原生植被破坏严重现有植被多为人工造林形成植物种类繁多植被类型较为齐全据统计植被品种有300多种常见树种有60多科200多种竹类20多种古老珍稀植物有数十种如银杏桫椤红豆木桢楠珙桐鹅掌楸杜鹃山茶杨梅油樟金线槭桂圆荔枝润楠等大多分布于深谷山地用材林以马尾松为主占全县林木组成的一半以上其余有杉柏等树及各种经济林木分布全县各地217 野生
14、动物犍为县境内植物生长繁茂气候温暖潮湿为各种野生动物的繁衍提供了良好的栖息环境经调查被列入四川省重点保护野生动物对象中县境有兽类穿山甲水獭赤狐香鼬椰子猫等有鸟类中华秋沙鸭国家一级雀鹰国家二级苍鹰短耳鸮鹰鹃中白鹭普通鸬鹚鸿雁棕胸竹鸡董鸡杜鹃啄木鸟鸳鸯等两栖类有大鲵国家一级依法保护的蛇类蛙类分布面广数量较多22 社会经济状况221行政区划犍为县幅员面积13754平方公里辖12个镇18个乡包括350个村194307户2934个组总人口568891人其中非农业人口106493人占总人口的1872222 经济状况2010年全县国内生产总值达到742634万元人均GDP为13030元国民经济一二三产业结构
15、为260537204工业对GDP的贡献率持续上升是拉动GDP增长的主要因素全年GDP总额同比增加125476万元其中工业增加值同比增加额由同期的85263万元对GDP的贡献率527工业仍是拉动犍为县GDP增长的主要因素一工业工业经济主要有轻化工医药建材机械能源五大支柱产业盛产煤炭食盐水电资源丰富犍为县轻工业主要是盐磷化工产业链包括100万吨真空制盐项目县盐厂大同盐厂大同盐矿等已经初具规模林浆纸产业链包括102万吨漂白竹浆凤生纸业68万吨纸浆造纸异地搬迁等建材包括100万吨干法水泥项目煤炭包括40家原煤开采项目共计产能300余万吨二农业得天独厚的自然条件使得犍为成为一个农业大县农业以水稻水麦玉米
16、红苕为生产特色农产品有麻柳姜清溪茉莉花茶叶龙炭食盐水电资源丰富农业以水稻水麦玉米红苕为主产特色农产品有麻柳姜清溪茉莉花茶叶龙孔花生大头茶大湾枇杷罗城清真牛肉系列产品等在省内外有一定知名度犍为是全国商品粮生产基地商品瘦肉型猪生产基地秸秆氨化养牛示范县全国畜牧科技示范县四川省速生丰产林基地县商品牛生产基地龙眼重点生产县粮食生产以水稻为主主要经济作物有柑桔白腊紫巨桉花生黄白姜茶叶油菜籽烟草甘蔗等 铁山猪犍为水牛驰名省内外 近年来通过改善农业基础条件调整农村产业结构建成了茉莉花水果蚕桑晒烟等十大两高一优农产品基地全县农业正由传统型向资源综合开发型快速转变养殖业较快发展全年出栏肉猪687万头主要畜产品产
17、量继续增加结构有所调整全年肉类总产量715万吨其中猪肉产量484万吨禽肉产量169万吨禽蛋产量152万吨牛奶产量620吨全年水产品养殖规模扩大养殖品种增多水产品产量8324吨第三章 项目污染现状及污染源调查31污染源调查311调查范围本次调查范围敖家镇场镇人口居住区以及场镇周边范围地表水312调查内容本次调查范围敖家镇场镇范围内常驻居民生活污水产生位置产生量场镇污水收集比例场镇生活污水排口位置排放去向以及受纳水体现有污染情况本次调查内容主要敖家镇场镇居民区分布情况废水排污口位置农业污染源分布情况与养殖场分布情况等31 污染现状及存在的环保问题1源强系数的确定结合污染源生活污染治理现状以及地形地
18、貌水系特征将部分源强系数因素修正参数进行确定计至2020年敖家镇场镇总人口将达到4097人污水处理系统生活污水量按远期2020年人口数预测表3-1 人口发展与生活污水排放量预测类别预测年份2012年2020年人口预测人40004097生活污水排放量m3d340348生活污水收集量m3d272278注人口自然增长率按3计按服务年限按近期至2020年计敖家镇生活污水排放量为348m3d收集量约为278m3d根据农村生活污染控制技术规范给排水设计手册并结合现场勘察场镇居民用水定额取100L人d污水排放系数取085根据污水收集沟渠完善的情况取污水收集率为80根据给水排水设计手册 城镇排水城镇居民生活污
19、水污染物浓度如下表-2 城镇生活污水污染物浓度项目CODCrBOD5NH3-HSS产生浓度400mgL200mgL20mgL250mgL产生量5081ta2504 ta254 ta3176 ta允许排放浓度60mgL20mgL8mgL20mgL表-3 场镇水体污染物排放量表根据城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002污水处理站出水污染物允许排放浓度日均值如下表表-4 污水处理站允许最高排放浓度日均值总量控制达标排放减少排污治理效果等情况本项目建成后正常运行减少CODCr NH3-N122tSS2334t使污染物排放达到各类排放标准治理了保护区及周边环境对保护当地的生态环境促进社会经济
20、环境的协调发展起到了积极的作用1 标准及规范 1 工艺专业室外排水设计规范GB50014-20062006版污水综合排放标准GB8978-1996城镇污水处理站污染物排放标准GB18918-2002污水排放城市下水道水质标准CJ3025-990城市污水处理站污水污泥排放标准CJ3025-93城镇污水处理站附属建筑和设备设计标准CJJ31-89城市污水处理工程项目建设标准修订2001年城市污水再生利用景观环境用水水质GBT 18920-2002城市污水再生利用城市杂用水水质GBT 18920-2002室外给水设计规范1997年版GBJ13-86城市防洪工程设计规范CJJ50-86城市防洪工程设计
21、规范CJJ50-92 2 建筑结构专业建筑抗震设计规范GB50011-2001构筑物抗震设计规范GB50191-93建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001建筑结构荷载设计规范GB50009-2001给水排水工程结构设计规范GB50069-2002混泥土结构设计规范GB50010-2002砌体结构设计规范GB50003-2001给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程CECS1382002 给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程CECS 1172000 建筑地基基础设计规范GB50007-2002建筑地基处理技术规范JGJ79-2002给水排水工程管道结构设计规范GB50332-200
22、2建筑边坡工程技术规范GB50330-2002建筑设计防火规范GBJ16-87-2001版工业建筑防腐蚀设计规范BG50046-95 3 通风专业工业企业噪声控制设计规范GBJ87-85工业企业厂界噪声控制标准GB12348-90城市区域环境噪声标准GB3096-93 4 电气自控专业供配电系统设计规范GB50052-95低压配电设计规范GB50054-95电气装置的继电保护和自动装置设计规范GB50060-92通用用电设备配电设计规范GB50055-93工业企业照明设计规范GB50034-92建筑物防雷设计规范2002年版GB50057-94应用电设备安全要求及试验方法GB514861-93
23、建筑防雷设计规范GB50057-94建筑与建筑群综合布线系统设计规范GBT50311-20002总体规划及总平面布置21总平面布置原则1 符合室外排水设计规范和工业企业总平面设计规范2 满足工艺流程要求力求流程顺畅简洁3 在满足安全卫生的条件下建构筑物布置紧凑节约占地4 进行全站统筹规划辅助公用设施须合理安排做到功能明确新旧有机结合降低工程投资5 合理组织站内站外集水管线并满足站内消防检修的要求与站外自流外排管线合理衔接 充分考虑利用地形地势条件减少土石方量和土建投资 保证站区有良好的通风卫生条件重视周边植被绿化减少砍伐减少剥离减少建设环境污染22 总平面布置和竖向布置方案根据以上总平面布置原
24、则结合场地地质地形风向消防环保内外运输等因素结合场镇内建构筑物平面布置分析场地自然地形污水处理站顺应场地坡向设计采用台段布置设计场地标高从高到低现场确定建构筑物几何尺寸随地势而建方案能很好地顺应场地地势工艺流程顺畅23场镇污水处理站的总体规划及平面布置污水处理站因污水处理站采用土壤渗滤湿地处理工艺占地较大设计沿地势修建利用地势之间的高差因地制宜污水处理构筑物根据工艺流程从高到低分布除个别建筑物外构筑物均埋于地下不会发生与现有环境不协调现象污水处理站建成后在周围征用的农田种植绿化植物美化周围环境污水处理站临近河道修建设计中有意将入水口出水口布置在行人易接近处并暴露其不同水质特点使其作为一个宣传环
25、境保护教育游人爱护环境自觉保护根据对生活污水的调查对场镇实行谁污染谁治理的原则确保生活污水经处理后达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002中一级B标准后方可排放有条件的应将达标废水用于绿化3工艺方案比选污水处理工艺种类繁多选择污水处理工艺首先要根据进水水质污染程度处理后应达到的排放标准结合工程规模大小项目具体条件等多种因素综合进行考虑不仅要求处理工艺能够满足处理程度要求保证出水水质达标排放而且要运行管理方便同时做到节省投资运行费用低有时还可能受气候运输条件技术管理水平地区经济发展状况等因素的制约因此在选择污水处理厂工艺流程时通常都应当进行多因素综合分析确定城镇污水的水质随季节的
26、推移相对有一定变化一般城镇污水常规处理的工艺流程常用二级处理体制其中一级是预处理二级是常规的活性污泥处理于2003年7月开始实施的国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002对各类污染物排入各类水域都有明确的水质排放规定若采用常规的曝气活性污泥法氨氮的去除率只有1525磷的去除率只有2530左右无法满足要求因此必须采用具有除磷脱氮功能的活性污泥法常用的污水处理工艺主要有以下几种传统活性污泥法工艺该工艺是以氨化硝化反硝化三项反应为基础建立的活性污泥法流程优点氨化硝化反硝化反应分别在各自的反应器内进行各自回流污泥反应进行速度快且较彻底缺点处理设备构筑物多造价高管理较为麻烦由于在好氧
27、阶段之前细菌未经过充分的磷释放过程因此摄取磷的能力不强不能有效地去除磷缺氧好氧活性污泥工艺该法简称AO法它将反硝化反应器置于系统之首故称前置式反硝化生物脱氮系统是目前应用较广的除磷脱氮工艺由于在厌氧条件下细菌释放了磷在好氧条件下它们能吸收污水中更多的磷活性污泥含磷率为488为一般活性污泥法的45倍除磷效率较明显优点反硝化反应器在前BOD去除和硝化二项反应的综合反应器在后反硝化以原废水中的有机物为碳源硝化反应器内含大量硝态氮的硝化液回流至反硝化反应器进行反硝化脱氮反应反硝化反应过程中产生的碱度可补偿硝化反应消耗的碱度的一半左右对含氮浓度不高的废水如生活污水城市废水可不必另行投加碱硝化曝气池在后反
28、硝化残留的有机物得以进一步去除勿需增建后曝气池除磷效率较明显缺点处理水来自硝化反应器其中含有一定浓度的硝酸氮如沉淀池运行不当或排泥不及时在池内可产生反硝化反应污泥上浮影响出水水质要提高脱氮效果必须加大内循环比 RN 这样便增加动力消耗和运行费用内循环夹带的氧量使缺氧状态受到影响减弱反硝化进程和效果污泥量较大一般需要消化处理污泥脱水性能较之氧化沟和SBR法等具有延时曝气特点的方法产生的污泥要差系统脱氮率一般在85以下一体化氧化沟工艺氧化沟为硝化脱氮工艺的一种氧化沟是活性污泥法的一种变形又称循环曝气池由于其泥龄长的特点符合硝化细菌增殖世代时间长的特点在沟内通过周密的设计和运行能产生硝化与反硝化反应
29、从而达到去除氨氮效果由于氧化沟在流程设计上采用了连续反应器的原理将碳源代谢硝化反硝化等过程在环状沟渠中连续进行因而兼有完全混合曝气和推流反应系统的优点优点特殊的水力学设计使得反应器具有很强的稀释缓冲能力因而特别适宜于耐受因流量和水质变化所引起的冲击负荷出水水质稳定指标优异对水温水质和水量的变动有较强的适应性运行可靠管理简便易于实现自动化操作也能在人工手动操作条件下正常运行适合我国中小城市目前的管理操作水平泥龄长达1530天甚至更长为传统活性污泥系统的36倍以上有利于硝化细菌生长硝化脱氮效率高污泥产量低且多已达到稳定的程度勿需再进行消化处理反应器内反应状态易于控制运行方式较为灵活可以利用时间和空
30、间来双向调整运行工况及运行参数实现多种工艺目标选择工艺流程较短利用侧沟进行泥水分离不设二沉池污泥自动回流不设污泥回流泵站构筑物和设备少事故率低管理方便容易缺点氧化沟采用的表面机械曝气设备动力效率一般较鼓风机的微孔曝气设备动力效率要低因而氧化沟动力消耗也较高SBR工艺SBR工艺即序批式活性污泥法处理工艺是一种既古老而又年轻的污水处理工艺随着自动控制设备及检测仪表的发展SBR工艺在美国德国澳大利亚加拿大等国的污水处理工程中得到了广泛应用SBR工艺是集生物降解和沉淀等功能于一体的污水生化处理工艺具有流程简单运行方式灵活多变在空间上是完全混合在时间上是理想推流所以SBR工艺在我国得到迅速推广使用并不断
31、发展派生出一系列改进型工艺如典型的CASS工艺SBR属于间断进水间断排水的工艺在SBR反应器有五个阶段进水阶段曝气阶段沉淀阶段排水滗水阶段和闲置阶段优点处理构筑物少使处理流程大大简化脱氮除磷效果好占地面积小能节省基建投资以及自动化程度高耐水量水质变化的冲击并运行安全可靠缺点主要是对仪表性能和自控要求高对设备操作人员要求较高生物滤池工艺生物接触氧化法具有下述特点由于填料的比表面积大池内的充氧条件良好生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池即生物接触氧化法具有较高的容积负荷生物接触氧化法不需要污泥回流因此不存在污泥膨胀问题运行管理简便由于生物固体量多水流又属于完全混合型因此生物接触
32、氧化池对水质水量变化的适应能力较强特别适合这种水质变化较大的工业废水生物接触氧化池内的污泥产量较低1土地处理系统Land Treatment System土地处理系统是利用土地来净化废水土壤之间的孔隙具有截留滤除水中悬浮颗粒的性能主要包括快速渗滤系统Rapid InfiLtrationSystems是以补给地下水使废水再生为目的的系统适用于渗透性能十分良好的土壤Kopchynsk1995等研究表明土壤湿度和废水预处理对氯的去除率有影响慢速渗滤系统SLow Rate Systems适用于渗透性能良好的土壤和蒸发量小的地区NeLson1995等发现近河森林地下水中氨的去除率因土壤排水种类及土壤排水
33、系统在水平面下的深度而变化与一年中的时间变化无关更多的研究集中干废水灌溉对土壤环境的影响地表径流系统OverLand FLow适用于地面具28坡度的透水性较差的粘土和重粘土地块废水在地块高端散布开后沿地面均匀漫流在下段设集水渠2水生植物处理系统生物稳定塘氧化塘它是一种利用天然或人工整修的池塘进行废水生物处理的构筑物其对废水的净化过程与天然水体的自净过程很相似废水中的有机物通过水中微生物的代谢活动而被降解溶解氧由藻类通过光合作用和塘面的复氧作用提供或通过人工曝气法提供人工湿地法人工湿地系统是一种模拟自然界湿地借助其生物多样性对水迸行自然净化的办法它由水生植物碎石煤屑床微生物等构成废水流经湿地发生
34、过滤吸附置换等物理过程及微生物吸收降解等生物作用从而达到净化水质的目的测试表明用人工湿地法处理BOD5CODCr去除率SS去除率为9077硫化物去除率为8829铜化物去除率为9574人工湿地法可以利用废弃或闲置的农田洼地水塘等加以改造而成具有投资少运行费用低维护技术简便的特点但占地面积大超负荷运行易发生堵塞冬季运行受影响等而且处理效果也比较一般比较适合作为处理流程的一个组成部分人工湿地也属于好氧处理自20世纪90年代以来人工湿地技术被用于处理各种类型的废水如垃圾渗出液食物加工如葡萄酒酿造干酪制作和奶制品生产废水工业如化学药品造纸和油类精练废水农业如畜禽养殖废水采矿废水与其他处理方法相比人工湿地
35、之所以被广泛地应用于废水处理主要有3个原因第一它能够利用基质微生物植物复合生态系统的物理化学和生物的三重协调作用通过过滤吸附沉淀离子交换微生物同化分解和植物吸收等途径去除废水中的悬浮物有机物氮磷和重金属等实现对污水的高效净化同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环促进绿色植物生长并使其增产实现废水的资源化与无害化第二它具有投资低耗能少操作简单运行成本低廉0102元t的特点其基建和运行费用仅为传统二级处理的1l012因此有较高的经济效益第三作为一个生态系统能维持生物多样性及构成景观的一部分在去除污染物的同时具有美化环境的功能因此有较高的生态效益在前期生物处理部分污染物去除不能完全无法达到排放标准
36、废水在通过沉淀池后进入人工湿地系统利用人工湿地系统的特点对废水进行处理该系统对BODCOD悬浮物重金属等的去除率也更高且很少有恶臭和孽生蚊蝇等现象人工湿地系统的处理原理如下物理化学过程人工湿地处理废水的物理过程主要是对废水中悬浮颗粒的沉淀这个过程是降低废水BOD的主要原因化学过程主要包括吸附和螯合主要用于去除废水中的磷和重金属对磷而言土壤颗粒对磷酸盐的吸收是一个重要的转换过程吸收能力依赖于粘土矿物中的铁铝或钙或对土壤有机质的束缚在有氧的中性到酸性的环境下Fe的磷酸盐是稳定的化合物如果土壤由于被水淹没等原因而转变为厌氧环境Fe被还原为Fe会导致对磷酸盐的吸附能力降低从而释放出磷酸盐7磷酸盐与钙的
37、结合发生在碱性到中性的环境下然而土壤对磷酸盐的吸附也有一定的限度当土壤中吸附位点全被占据以后磷酸盐的吸附将不再发生除上述吸附解吸过程外磷酸盐还可以与铁钙和土壤复合物一起沉淀这些过程包括磷酸盐在粘土矿物基质中的固定以及磷酸盐同金属的络合与吸附过程相比这些过程虽然去除磷酸盐的速率比较低但是却不容易达到饱和点生物过程生物过程中起主要作用的是微生物与植物通过微生物可以去除废水中大部分氮植物不但能吸收营养物质而且还能积累一些金属物质在有氧条件下硝化细菌可以通过硝化作用将铵转变为硝酸盐相反在无氧条件下发生反硝化作用反硝化作用是细菌用硝酸盐代替氧作为电子接受者从而使有机物得到降解水生植物是构成人工湿地的重要
38、组成部分它们除了吸收部分营养物质作为自身生长的需要外还有利于物理化学微生物作用过程的发生例如这些植物能够抵抗强大的水流有利于悬浮颗粒的沉淀并能通过土壤增加水体的导电性许多水生植物能把氧运输到土壤的有氧层这就有利于氧化反应的发生和重金属在植物根表面的富集健康和持续的湿地植物能保证人工湿地拥有高效的废水处理能力所以需要加强对湿地植物系统的管理定期收割等措施这样才能提高人工湿地净化效率延长其使用年限 水处理目标生态目标 水质水量情况地形特征可利用的土地对投资及运行成本的承受能力等综合因素提出两个污水处理方案进行对比分析方案一低能耗污水生物净化工艺DSTE工艺低能耗污水生物净化处理系统是以厌氧消化工艺
39、为主体利用生物膜生物滤池生物氧化塘等工序进行兼氧耗氧分解处理采取多级自留分段处理逐级降解等方式处理村庄生活污水整个工艺由重力推动不消耗能源管理费用低且能产生一定量的沼气回收利用由于采用厌氧消化工艺污泥量很少一般仅35年才需清掏一次日常几乎不用维护管理处理后水质可达到城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002 一级B标其处理工艺流程见图4-1方案二人工湿地方案湿地泛指暂时或长期覆盖水深不超过 2 米的低洼地及低潮时水深不超过 6 米的沿海地区包括各种咸水淡水沼泽地湿草甸湖泊河流以及泛洪平原河口三角洲泥炭地湖海滩涂河边洼地或漫滩湿草原等湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统它不仅为人类
40、提供大量食物原料和水资源而且还在维持生态平衡保持生物多样性和珍稀动物资源以及涵养水源补充地下水等方面起到重要作用享有地球之肾的美誉 根据湿地形成的条件可把湿地分为自然湿地和人工湿地自然湿地即在自然状态下形成的如上述所说的湿地而人工湿地是科学家受天然湿地净化功能的启发而发明的一项技术人工湿地是通过模拟和强化自然湿地功能将污水有控制地投配到土壤填料经常处于饱和状态且生长有芦苇香蒲等水生植物的土地上污水沿一定方向流动的过程中在耐水植物和土壤填料的物理化学和生物的三重协同作用下污水中有机物通过过滤根系截留吸附吸收和植物光合输氧作用促进兼性微生物分解来实现对污水的高效净化人工湿地按水流方式可分为潜流湿地
41、和漫流湿地潜流湿地是在填料床表层面上栽种耐水且根系发达的植物污水经格栅池沉淀池预处理后进入湿地床以潜流方式流过滤料污水中有机质被滤料和植物根系拦截吸附过滤和被微生物与植物根营养吸收分解使污水获得净化漫流湿地是污水进入湿地后在湿地表面维持一定厚度水层水流呈推流前进形成一层地表水流并从地表出流污水中有机物经沉淀根系拦截吸附吸收分解而获净化的采用人工湿地工艺其中潜流人工湿地没有暴露的自由水面污水在填料表面下渗流避免蚊虫滋生臭气散发湿地主要由植物 当地植物芦苇美人蕉灯心草水花生香蒲等 填料床和布水系统三部分组成填料床自下而上依次为防渗层滤料层粘土层等防渗层可以防止污水进入地下污染地下水滤料层对进入此层
42、的污水起到过滤作用还可以通过滤料上的生物膜对污水中的污染物质进行降解上层土壤存在大量的植物根系微生物和土壤矿物对污水中污染物质吸收降解置换等物理化学及生物作用出水水质可达到城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002 一级B标或优于该标准其处理工艺流程见图4-2图4-2 人工湿地工艺流程图人工湿地有以下优点1投入少运行维护简单鉴于我国的实际情况工程造价及运行费用仍是当前一般建设单位选择污水处理工艺优先考虑的因素由于人工湿地的土建施工比较简单且正常情况中几乎无须耗能因此其造价和运行费用远比传统二级生物处理工艺节省目前的资料均表明人工湿地工程造价和运行费用仅为传统工艺的110-122湿地
43、植物可以美化环境可以种植一些有经济价值的植物杨柳村的土质气候的特点可以种植焦藕蕉藕又名蕉芋藕芋姜芋旱芋芭蕉芋属昙花科美人蕉多年生草本植物原产于印度尼西亚和爪哇岛引进中国栽培已有近百年历史目前我国南方各地都有栽培可用作饲料制淀粉食品酿酒制醋等块根可代替高能饲喂猪禽茎叶是优质高产的青绿饲料蕉藕是多年生草本植物当年播种当年收获株高2米3米分蘖力强一母植株可分蘖出10余株或数十株仔株根系发达须根量多块根肥大分生肉质芋头多汁白色每丛有十个以上表面光滑具有茎节和紫色鳞片茎秆紫色中实扁圆柔软多汁叶呈长椭圆形长约70厘米宽约30厘米十余片单生或互生色深绿背面有紫色叶绿紫色或紫红中肋明显叶脉并行叶宽而长总状无限
44、花序单生或分叉基部有阔鞘花两朵聚生鲜红色呈瘤状蒴果三瓣开裂内有种子数十粒但多不成熟用块根繁殖 蕉藕的营养价值高其块根茎叶营养成分含量都较高风干蕉藕块根水分52粗蛋77粗脂肪04粗纤维31无氮浸出物283粗灰分53块根含淀粉 20每公斤蕉藕块根相当于074 公斤玉米含消化能11兆焦尔 适应性强种植面广蕉藕喜温耐旱块根在10发芽1125范围内最适宜块根生长30最有利于根茎叶的生长10以下茎叶逐渐枯萎在平坝丘陵山区房前屋后田边地角路旁沟边零星空地等均适宜种植 生长期长产量很高一般在2月3月播种以沙壤土含有机质的黏土含磷钾肥的紫色土壤为好与玉米或马铃薯套种对玉米或马铃薯产量无影响无病虫危害6月份可陆续
45、用茎叶作饲料冬至前后收获块根每亩2500公斤3000公斤亩茎叶4000公斤以上块根每公斤按06元计算亩产值1500元以上一般块根不需要特殊保管也不会腐烂还可在土壤中安全越冬 深化加工再作饲料要重视蕉藕深层开发和利用进行粉碎加工是人用高档食品又可提高经济效益同时也是猪牛羊兔鸡鸭鹅鱼的优质饲料味微甘无毒适口性好易消化吸收畜禽肯吃肯长饲养畜禽效果最佳从工程建设优先考虑的目标主要功能空间层次人工构建等多方面来对比分析两方案的特点结果见表4-1表4-1 村落污水处理工艺方案对比表类 型DSTE工艺方案一人工湿地工艺方案二目标可达性能实现水处理目标强调治污功能能实现水处理目标兼顾治污及生态功能工程运行处理
46、水量相对固定能对村落面源废水进行有效处置运行管理相对复杂水量波动适应性好能处理部分村落面源废水能长期去除悬浮态污染物运行管理方便投资及运行成本基建投资与运行成本均较湿地高基建投资不高运行成本均较低构筑物单体数量少集反应沉淀于一体少操作管理要求较高的设备自动化程度和较高素质的人员工艺简单操作管理简单方便生物多样性低丰富生态稳定性不能达自维持状态能达到自维持状态应用范围一般生活污水或高浓度废水合流制或低浓度污染水存在风险风险相对较小工艺可能产生堵塞存在一定风险需加强管理根据以上比较可知两方案各有优缺点综合考虑水污染治理目标的可达性结合工程区地形特征本着因地制宜的原则从操作维护运行费低的角度简单考虑采用工艺相对简单运行管理不复杂运行费用相对较低且能达到治污要求的工艺因此本方案推荐人工湿地处理工艺 方案二 作为本工程的建设方案44主要工艺设计如前所述主要处理对象是生活污水及少量按污水综合排放标准GB8978-1996中三级标准处理后的生产废水混合废水包括洗浴废水清洗废水餐饮废水等受季节的影响较小因而污水水量和水质的变化也较小废水经排水沟及截污干管收集后进入污水处理站根据进水水质特征及处的周边环境考虑设计污水处理工艺的选择必须把脱氮除磷效果作为重要指标考虑从城镇发展对环境的要求城镇实际经济状
