城市污水处理厂人工湿地工程可行性研究报告 44页

'第一章概述1.1项目概述1、项目名称XXX城市污水处理厂人工湿地工程2、项目建设单位山东海韵生态纸业有限公司3、可研编制单位单位名称：XXXXX研究设计院工程咨询资格证书编号：XXXX发证机关：中华人民共和国国家发展和改革委员会4、建设规模本工程建设规模1.5万m3/d，占地面积约200亩。5、建设地点XXXX6、设计水质本工程进、出水水质指标如表1-1所示。表1-1人工湿地水质净化工程进、出水指标污染物类型CODCrmg/LBOD5mg/LSSmg/LNH3-Nmg/LTPmg/L进水水质50101050.5出水水质306—1.50.37、处理工艺XXX城市污水处理厂人工湿地水质净化工程采用生态稳定塘+多级表面流人工湿地组合工艺。44 8、主要经济技术指标主要技术经济指标表序号指标数量备注一工程技术指标1工程占地200亩2劳动定员10人二工程经济指标1投资估算310.3万元1.1直接费用283.53万元1.2其他费用26.77万元9、生态环境效益人工湿地的建设有益于增加大气湿度，对城市污水处理厂的出水进一步净化。同时能增加人工湿地植物多样性，调节区域气候。1.2编制依据1、《中华人民共和国环境保护法》；2、《中华人民共和国水污染防治法》；3、《山东省环境保护条例》；4、《山东省地面水环境功能区划方案》（山东省环保局2000.3）；5、《海河流域水污染防治规划（2006～2010年）》；6、《XXX城市总体规划（2004－2020年）》；1.3编制范围依据《XXX城市总体规划（2004－2020年）》所确定的发展目标，就XXX城市污水处理厂人工湿地水质净化工程的建设方案进行分析论证，提出可行性研究报告，并对工程进行完整的投资估算和经济评价。44 可行性研究报告的内容具体包括：人工湿地建设规模的确定、建设方案比较和确定、厂址选址论证、工艺方案确定、工艺设计及配套工程设计、工程投资估算等。1.4编制原则及指导思想本工程设计以水质净化为首要目标，在达到处理规模与处理程度要求的基础上，从降低项目投资，改善周边环境角度出发，水质净化对湿地进行优化设计。工程设计思路是：根据湿地建设区地形图，针对进水水质和出水水质要求，结合当地治污规划、污水处理厂运行情况及水位高程，依据人工湿地处理能力与项目投资最优化原则，合理确定工程规模与项目投资。在湿地满足环保要求的基础上，提升其景观功能，使其成为XXX的标志性湿地工程。1.5采用的规范和标准Ø设计《泵站设计规范》（GB/T50265-97）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）《城市污水处理工程项目建设标准》（2001修定）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）44 《室外给水设计规范》（GB50013-2006）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）(2008年版)《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）《工业建筑防腐设计规范》（GB50046-2008）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）《屋面工程质量验收规范》（GB50207-2002）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）Ø土建施工《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）《建筑防腐工程施工及验收规范》（GB50212-2002）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）《砌体结构施工质量验收规范》（GB50203-2002）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003、J253-2003）Ø设备安装《工业自动化仪表施工及验收规范》（GB50093-2002）44 《工业安装工程质量检验评定统一标准》（GB50252-94）《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-98）《现场设备工业管道焊接施工及验收规范》（GB50236-98）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254-96）44 第二章城市概况及工程建设的必要性2.1社会自然概况2.1.1地理位置及社会环境概况XXX位于XXXXX东北部，黄河三角洲腹地，渤海湾南岸，东部由北向南与东营市河口区、利津县为邻，南连XXXXX，。地理坐标为东经117°45′～118°21′，北纬37°34′～38°11′。县境东西宽53.75km，南北长68.99km，总面积2214.57km2。XXX交通条件十分优越，公路交通十分发达，滨孤路、新海路从南、北穿过全境，与东营、滨州、无棣相接，永馆路横穿东西，东连东营、胶东半岛，西接京、津、唐，南通滨州、淄博、济南等地，随着德东铁路滨州沾化支线与威乌高速公路的建成通车，XXX的交通将更加便利。富国、大堡两个1000吨级和2000吨级泊位港口可与天津、大连、青岛通航，交通运输十分便利。XXX现辖12乡镇、办事处、443个行政村，版图面积2217.221平方公里，人口38.82万人。XXX历史悠久，文化灿烂，人文底蕴深厚，物产丰饶，自然资源十分丰富。是国家命名的“中国冬枣之乡”，胜利油田的主采油区。先后荣获“全国中小城市生态环境建设试验区”、“全国绿色农业示范区”、“全国无规定动物疫病区”、“全国海域使用管理示范县”、“全国养殖用海执法示范县”、“全国经济林产业示范县”、“全国科普示范县”、“全省节能环保产业基地”、“全省国土资源执法模范县”等省部级荣誉称号。44 2009年，实现地区生产总值107.17亿元。三次产业结构20.58：47.69：31.73。规模以上工业实现增加值40.92亿元。农林牧渔业总产值43亿元，冬枣种植面积达到50万亩，总产超过7亿斤。全县自然养猪法、网上养鸭等标准化示范场达到468个。发展名优特水产品养殖1万亩。建成县级以上示范村100个。建成农村社区68处，农村社区覆盖率达到82%，荣获全省农村社区建设示范县。接待游客37.9万人次，实现旅游总收入1.37亿元。实现消费品零售总额32.75亿元。2.1.2地形地貌县境域属于鲁西北冲积平原，地势西南高东北低，滩涂以上海拔1.6～8.4米(黄海高程)，坡降约为1/7000。在外力作用下，形成6种微型地貌：缓岗、浅平洼地、微斜平地、河滩高地、海滩地、滩涂。河滩高地系古河道漫滩发育而成。滩涂系泥质，河叉密布，由海湾伸向内陆。海岸线曲长170.5km，滩涂面积5.64万公顷，－15米以上浅海面积18.97万公顷。2.1.3水文状况1、地表水沾化境内流域面积超过100平方公里的河流，有徒骇河、钩盘河、秦口河、潮河、傅家河、胡营河6条。徒骇河、钩盘河、秦口河、潮河为主干河流。沾化河流流向受地势影响，自西南向东北直接或间接流入渤海。河流补给以雨水为主，其次为黄河水。水位随降雨量大小而变化。徒骇河：境内最主要的自然河道。古河道有流钟口入县境，自坝上村东行由大洋铺入海，境内河段长约65公里。现行河道由大高镇进XXX44 境，先后流经大高镇、黄升乡、泊头镇、冯家镇、滨海乡，在滨海乡南侧与秦口河汇合，经套儿河注入渤海。境内河段长约48.5公里，流域面积533.5平方公里，河道下底宽160米，1970年于坝上村东建闸，挡潮蓄淡，提供农田灌溉和县城生产、生活用水。秦口河：该河从下洼镇赵山村西起，经下洼镇、冯家镇、滨海乡，在滨海乡南与徒骇河相汇于套儿河入渤海，长约39.3公里，经过治理，1970年建下洼闸，挡潮蓄淡，为沿岸人民提供生活和生产用水。潮河：起于XXXXX西沙河。县境内流经泊头镇、富国镇、下河乡、滨海乡，由洼拉沟入海。境内河段长约67.47公里，流域面积354.3平方公里。潮河为咸水河，潮流可达滨孤公路潮河桥。由于今年工业废水大量排入，河道污染严重，鱼类已不能食用，叩待解决。思源湖水库：该水库面积约8平方公里，设计最高水位10.20米，水库容量为4260万立方米。水库水源主要为黄河水和徒骇河。黄河水取水口为韩墩引黄灌区的渠首引黄闸，引水经韩墩总干渠，过徒干渠至胡营河，再由水库泵站提水入库；徒骇河年径流量8亿m3，最小4亿m3，最大流速为1.77m/s，最小1.03m/s，平均1.77m/s，最大流量为1180m3/s，该河在县城以南3公里处建有坝上闸，是徒骇河下游挡潮蓄水的重要闸口，闸上游为淡水，闸下游为潮汐海水，蓄水量为1575万m3。清风湖水库：该水库为XXX城北工业园区的淡水水源，水质控制目标为Ⅲ类，水体使用功能为沾化城北工业园区生活及工业用水。该水库位于园区西北3km处，为中型水库，库容2600万m3，兴利库容2300万m3、死库容300万m3，主要为黄河客水供给。根据XXX水务局提供的有关水利资料，清风湖每年引黄河水2至4次，可引黄河水量在4600万m3/a至9200万m3/a。2、地下水44 县境地表新生代第四纪堆积层巨厚，贮水条件良好，地下水贮量丰富，但受海相母质积聚盐分和海水侧渗作用的影响，矿化度较高。境内90%以上区域无浅层地下淡水，深层淡水埋深约500米以下，而沿海潮滩在2800米的深度无淡水分布。县境浅层潜水埋深平均2.28米，变幅0.5～4.84米。XXX地下水深1.0米左右，属于第四系潜水。由于受海相成土母质和海水侧渗的影响，浅层地下淡水分布面积仅14平方公里，且储量少，不具有大量开采价值。深埋于300～500米的深层地下淡水由于含碘、氟量过高，人畜不能饮用，又因含水层由粉沙、粉细沙构成，水量小开采困难。沿海潮滩地2800米深以内无淡水分布。2.1.4地质条件XXX土壤以黄河沉积泥沙为主要成土母质，发育于退海之地，成土年龄晚，受海洋作用强烈，具有土体厚、类型少、盐化程度高、矿物养分含量高的特点。县内土壤分为两个土类；潮土和盐土。潮土土类直接发育在黄河沉积物上，境内分布面积1227687亩，占土壤总面积的59.6%。盐土由海相沉积物与陆相沉积物交错叠合而成。由于地势平坦，潜水排泄不畅，加之海水顶托，浸渍严重，地下潜水矿化度高，占土壤面积的40.4%。44 滩涂及浅海底平坦，均为泥质。县境内土壤分为2个土类，3个亚类，4个土属，82个土种，总面积13.72万公顷。潮土土类：分为潮土和盐化潮土两个亚类。滨海潮土系潮土亚类的唯一土属，包括15个土种，土体构型多有厚粘层。分布于富国以南徒骇河沿岸和秦口河中游东侧海拔5米以上的地段，面积2.96万公顷，占土壤总面积的21.6％。土壤表层多为轻壤和中壤土，土壤肥力高。滨海盐化潮土是盐化潮土亚类的唯一土属，包括34个土种，面积5.22万公顷，占土壤总面积的38.0％。土壤养分含量低、保水保肥性能差，土地瘠薄，受干旱威胁大。盐土土类：由海相沉积物与陆相沉积物交错叠合而成。有滨海潮盐土1个亚类，含滨海潮盐土和滨海滩地盐土两个土属。滨海潮盐土包括27个土种，面积4.09万公顷，占土壤总面积的29.8％；滨海滩地盐土包括6个土种，面积1.45万公顷，占土壤总面积的10.6％。两土属主要分布在县境东部，海拔3.5米以下地段，表层质地多为轻壤和沙壤，滨海潮盐土兼有中壤和重壤。土体构型多以厚沙层为主。地下水矿化度较高。土壤表层质地有沙壤、轻壤、中壤、重壤4种类型，面积分别为1.36万公顷、6.46万公顷、4.04万公顷、1.86万公顷，以轻壤面积为最大，占总面积的47.1％。2.1.5气象条件XXX地处鲁北，北临渤海，属于暖温带半湿润季风气候区，大陆性气候特征明显：春季干燥多风；夏季受海洋暖气团控制，温和湿润，降雨集中，6-9月降水量占全年的80%；秋季天高气爽；冬季寒冷干燥，雨雪稀少，故易形成旱涝灾害，年际降水变化大，季节分配不均。据XXX累年气象站资料，XXX平均气温为12.8℃，极端最高气温38.5℃、极端最低气温–19.3℃，最冷月（1月份）平均气温–3.8℃；平均气压为1016.4hPa；平均相对湿度为66%；最多降水量为922.3mm，最少降水量为433.9mm，历年平均降水量518mm；44 全县年蒸发量较大，为2000～2400毫米。一年中各月的蒸发量相差很大，4-5月间因干热的西南风盛行，风速大，气温高，气湿度小，各地的月蒸发量都在220-400毫米之间，为全年蒸发量最大的时期；冬季气温低，蒸发量小，12月和1月的蒸发量仅为43-56毫米。全县降水与蒸发之比0.26-0.32，属荒漠化降水与蒸发之比0.05至0.65范围内的地区。平均风速为3.4m/s，该区域盛行风向较为集中，全年以南（S）风出现频率最高为14.11%，其次是西南（SW）风，西南西（WSW）风出现频率为最小。本地区属于北温带季风区半湿润大陆性气候。主要特点是：四季分明，雨水多集中在七八九月份，冬春秋末季节则干旱少雨，形成“春旱秋涝晚秋又旱”的特点。最大冻土深度：48cm2.2项目建设的必要性2.1.1符合黄河三角洲高效生态经济区发展规划2009年12月黄河三角洲高效生态经济区发展规划正式颁布实施，规划中明确提出“加大莱州湾污染防治及黄河口湿地生态修复力度，重建和修复受损水域生态，合理开发海岸带和河口区资源。突出黄河入海口、湿地等生态特色，发展休闲度假观光生态旅游。”本项目的建设符合黄河三角洲高效生态经济区发展规划的要求。2.1.2海河流域水污染治理工作的需要44 《海河流域水污染防治规划》（2006-2010）将海河流域划分为水源地水质保障区、水质率先恢复区、重点污染防控区和近岸海域水质改善区四类区域。其中，徒骇河属于重点污染防控区，规划要求以污染物消减为目标，改善徒骇河流域水质，减轻渤海污染压力。根据山东省海河流域水污染防治规划，其功能区划分为地表水V类水体。规划目标是2010年徒骇河水质得到明显改善，减轻渤海污染压力；长远目标是，河流水质达到水环境功能区和水功能区的要求，恢复山青水秀的自然面貌，围护流域生态系统良性循环。目前徒骇河的河水水质基本为劣V类，距离海河流域规划要求的地表水V类水质甚远，河水的严重污染将对沿岸居民的饮水水质安全及河口水产养殖区造成严重威胁。因此，建设该工程有利于加强对徒骇河流域水污染的治理，改善徒骇河水质，减轻渤海压力。2.1.3符合黄河三角洲滨北盐碱地生态恢复与产业化建设示范带总体规划2003年11月，XXXXX人民政府批复了《黄河三角洲滨北盐碱地生态恢复与产业化建设示范带总体规划》。滨北生态产业带全属黄河三角洲范畴，主要由盐碱地组成，供给4000km2，占XXXXX土地总面积的42.15%。进行盐碱地生态恢复成为各产业带建设首要考虑的环境基础和立地条件。本项目的建设对盐碱地的生态恢复起到极大的推动作用。2.1.4促进社会经济持续发展和改善居民生活环境的需要44 人工湿地水质净化工程是采用人工的方式建设湿地，利用湿地系统中的物理、化学和生物的三重协同作用对水中的污染物进一步进行降解、净化。这样不但可以有效的降解水污染物、减轻水体富营养化程度，改善徒骇河的水质，而且可以恢复徒骇河流域的自然生态，确保徒骇河水质的长期稳定性。本项目的建设对于提升沾化北部的经济运行质量、保持流域、区域生态平衡，减轻自然灾害，提高人民生活质量，改善投资环境，促进当地社会经济的可持续发展都具有十分重要的意义。2.3项目建设的可行性2.3.1人工湿地技术概述人工湿地处理系统是将污水有控制的投配到土壤经常处于饱和状态、生长有芦苇、香蒲等水生植物的土地上，污水在沿一定方向流动的过程中在耐水植物和土壤联合作用下得到净化的一种土地处理系统。根据污水的水流方式，人工湿地可分为表面流人工湿地和潜流式人工湿地，潜流式人工湿地根据水流方向又分为水平潜流式湿地和垂直流式湿地。人工湿地处理工艺在处理污染河水上有其独特的优点，具体如下：1、建造费用相对低廉；2、运行和围护城北低，简便，一般只需定期维护；3、抗水力冲击负荷能力强；4、可用于微污染水的回用和资源化；5、为湿地生物提供栖息地；6、提升当地环境的景观化；可见，人工湿地技术是一种适合处理污染水体的处理技术工艺，国内外目前普遍将人工湿地工艺应用到污水处理中。2.3.2国内外人工湿地发展及现状44 湿地被应用于污水净化始于20世纪50年代，而用人工湿地进行污水净化的研究始于70年代末，它是近20年发展起来的一种废水处理新技术，其特点是投资省、处理效果好、运行维护简单和方便。人工湿地水质净化技术属于一种生态治理污水的方法，可作为传统的污水处理技术的一种有效替代方案，这对于节省资金、保护水环境以及进行有效的生态恢复具有十分重要的现实意义，人工湿地越来越受到世界各国的重视和关注。人工湿地是一个综合的生态系统，人们利用它的生态系统中物种共生、物质循环再生原理，达到了良好的内部循环并具有显著的经济效益、生态效益和社会效益的目标，获得污水处理与资源化，是正在不断得到研究、应用和发展的污水处理实用技术。这项技术适合我国国情，尤其适合于广大农村，中小城镇的污水处理之中，在我国具有极其广阔的应用前景此外，最近发达国家已经将重点转移到利用人工湿地处理特殊工业废水方面。将人工湿地用于处理特殊工业废水，这是人工湿地未来发展的一个新特点和趋向。2.3.3城市污水处理厂人工湿地工程的建设条件XXX北部有大片的盐碱芦苇地，适合建设人工湿地。工程紧邻XXX城市污水处理厂，引水和排水十分方便，周边交通便利，附近水电供应充分，这些为工程的实施提供了良好的基础设施条件。国内外对于人工湿地建设与修复进行了大量研究，在人工湿地应用方面积累了丰富的理论及实践经验。多个人工湿地工程的成功运行为XXX城市污水处理厂人工湿地的建设奠定了基础。44 第三章工程建设规模及工艺方案3.1处理规模人工湿地水质净化工程进水为XXX城市污水处理厂出水。污水厂设计规模为1.5万m3/d，结合污水厂建成后实际运行情况、XXX治污规划和当地排水现状，确定人工湿地的近期处理规模为1.5万m3/d。3.2进、出水水质XXX城市污水处理厂出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)中的一级A标准。因此，本工程的进水水质为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准的数值，同时考虑到污水处理厂的实际运行情况，确定了本湿地工程的进水水质，具体指标如表3-1所示。表3-1人工湿地水质净化工程设计进水水质污染物类型CODCrmg/LBOD5mg/LSSmg/LNH3-Nmg/LTPmg/L进水水质50101050.5湿地工程出水主要用作景观回用或灌溉芦苇盐碱地，根据出水功能要求和当地治污规划，本工程出水执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）四类标准要求，相应的出水水质指标如表3-2所示。表3-2人工湿地水质净化工程设计出水水质污染物类型CODCrmg/LBOD5mg/LNH3-Nmg/LTPmg/L出水水质3061.50.33.3工程选址和工程区现状44 综合考虑XXX城市污水处理厂位置和当地土地利用现状，工程选择XXX城以北5km，徒骇河以东2km处，XXX城市污水处理厂北侧废弃氧化塘和塘北的滩地作为湿地建设区，具体位置如图3-1所示。图3-1人工湿地工程选址图44 建设区现状如图3-2和图3-3所示。建设区南部为废弃氧化塘，塘内具有较完善的引、排水管道，且已修建了围堤。建设区以北为滩地，滩地与原氧化塘中间有渗水沟相隔。现场勘查表明，滩地和氧化塘内已有水生植物生长，其中滩地的部分区域生长了大片芦苇。这表明，拟选建设区已发挥了人工湿地系统的部分生态功能。图3-2湿地建设区南部废弃氧化塘图3-3湿地建设区北部滩地及截渗沟综上所述，拟选工程建设位置符合当地规划要求，紧邻污水处理厂，据河流、沟渠较近，利于工程引、排水、施工以及项目建成后的运营、管理，且现有土地利用情况可大量减少湿地的土建工程量。3.4工程设计思路本工程设计以水质净化为首要目标，在达到处理规模与处理程度要求的基础上，从降低项目投资，改善周边环境角度出发，对湿地进行优化设计。工程设计思路是：根据湿地建设区地形图44 ，针对进水水质和出水水质要求，结合当地治污规划、城市污水处理厂运行情况及水位高程，依据人工湿地处理能力与项目投资最优化原则，合理确定工程规模与项目投资。在人工湿地满足环保要求的基础上，提升其景观功能，使其成为XXX的标志性湿地工程。3.5人工湿地工艺确定根据工程现场情况，确定XXX污水处理厂人工湿地水质净化工程的工艺方案为：生态稳定塘+多级表面流人工湿地。本工艺方案拟将原有的废弃氧化塘改造成生态稳定塘，在其中边坡栽种水生植物以强化水质净化效果，稳定塘出水经集水渠收集后，由引水渠进入多级表面流人工湿地，经湿地处理后，出水经湿地末端的集水堰进入北侧的芦苇地。44 第四章人工湿地系统设计4.1总平面布置和高程设计4.1.1总平面布置XXX城市污水处理厂人工湿地水质净化工程选定XXX以北5.0km，徒骇河以东2.0km，XXX城市污水处理厂北侧的废弃氧化塘和滩地作为湿地建设区，湿地总平面布置图见附图。人工湿地系统分为两部分：南部为在原有氧化塘基础上改建的生态稳定塘，占地138亩；北部为多级表面流人工湿地，占地200亩。湿地生态稳定塘与表流湿地间通过引水渠、外渗水沟相连，并通过建设溢流坝和集水堰分别控制湿地进、出水水位。XXX城市污水处理厂出水首先通过排水管道进入生态稳定塘，经稳定塘处理后，出水经涵管进入集水渠，汇集到引水渠。引水渠、外渗水沟将来水引至布水堰，均匀布水后进入多级表面流人工湿地，最后由集水堰出水，排至北侧芦苇地。4.1.2高程设计污水处理厂出水经排水管线进入生态稳定塘，水体以重力流形式通过整个人工湿地系统。生态稳定塘出水经涵管汇入集水渠，涵管管底标高为5.70m（85高程），集水渠出水口水位4.80m。生态稳定塘出水汇集后由引水渠引至外渗水沟，再经溢流坝进入表面流湿地，引水渠设计水位4.80~4.70m（由南坡向北），外渗水沟水位控制在4.50m，湿地内部水位4.00m，出水水位3.80m，集水堰底部高程3.40m。44 4.2引水系统生态稳定塘进水来自XXX城市污水处理厂排水管网，不单独设立引水系统。4.2.1集水渠集水渠的主要功能：收集生态稳定塘出水。结构类型：矩形C30混凝土渠。渠数：1座设计参数：设计流量：10000m3/d（0.116m3/s）渠道底宽：0.8m有效水深：0.5m渠道超高：0.3m渠长：384m4.2.2引水渠引水渠的主要功能：将集水渠收集的稳定塘出水引至外渗水沟结构形式：C30矩形混凝土渠，内壁瓷砖铺设。设计参数：设计流量：10000m3/d（0.116m3/s）长度：200m渠底宽度：0.8m设计水深：0.4m渠道超高：0.4m引水渠底需要建设土坝抬高高程，土坝顶宽3.5m，高2.0m，边坡1:2，长200m。4.2.3过水涵洞44 主要功能：使引水渠来水穿过湿地南围坝进入外渗水沟。结构形式：钢筋混凝土涵管设计参数：管径：800mm长度：17m4.2.4挡水坝在湿地南坝北侧外渗水沟西端建立挡水坝，控制外渗水沟水流方向。挡水坝所需土方来自表面流湿地床体底部高程调整。设备类型：土坝设计参数：坝顶宽度：5m坝高：4m坝宽：30m边坡系数：1:3数量1座4.3生态稳定塘主要功能：对污水处理厂出水进行预处理，实现对污水中悬浮物的去除和有机污染物、氨氮的削减。生态稳定塘在原有氧化塘基础上建设，占地面积138亩。稳定塘保持氧化塘布局，将原有12个塘分为四组，并联使用，单组占地34.5亩。在每个稳定塘塘边水深较浅处配置少量水生植物。稳定塘通过原有涵管出水，由集水渠收集。设计参数：设计流量：10000m3/d（0.116m3/s）停留时间：HRT=6d44 面积：138亩设计水深：0.5~2.5m水生植物：10亩4.4多级表面流湿地主要功能：将污水有控制的投配到土壤经常处于饱和状态、生长有水生植物的表面流人工湿地中，污水在沿一定方向流动过程中，通过耐水植物、微生物和土壤的联合作用，去除污水中的污染物，从而净化水质。基于国内外人工湿地的实践经验和山东省南四湖人工湿地工程运行的结果，将XXX城市污水处理厂人工湿地水质净化工程的设计有效水深取为0.5m，水力负荷取7.0cm/d。为提高湿地处理效率，需要进行合理的布水，根据现场土地布局，利用围堤与导流墙，按功能将表面流人工湿地分为六级湿地。一级湿地单元（55.1亩）、三级（28.0亩）和五级（22.2亩）湿地为强化处理单元，调整湿地区底部高程控制，密植芦苇、香蒲和本土湿地植物，种植密度为9~25株/m2，设计水深为0.5~0.8m，污染物在此区得到深度净化。二级湿地单元（44.0亩）和四级（32.1亩）为混合植物区，床体底部采用垄沟模式，使底部高低不平，高程差为正负0.5m，根据水深（0.3~1.0m）配置不同的水生植物，分片种植香蒲、水葱、茭白、莲、菱和睡莲等水生植物，增强湿地系统的生物多样性，提高湿地系统的稳定运行能力。44 六级湿地单元（30.6亩）设置无挺水植物的深水区，以保证湿地内有30%的开放水面，从而提高湿地系统的复氧能力和景观层次效果。主要配置浮叶植物和沉水植物及部分挺水植物，在岸边配置黄花鸢尾、千屈菜和香蒲等挺水植物，浅水区域布置莲藕、睡莲、菱等浮叶植物，深水区配置苦草、菹草、红线草和黑藻等沉水植物，通过对植物的优化组合，提高生物的多样性。设计参数：面积：176亩设计流量：10000m3/d（0.116m3/s）水力停留时间：HRT=8.5d水力负荷：q=0.07m3/(m2·d)CODCr去除负荷：1.5g/(m2·d)NH3-N去除负荷：0.5g/(m2·d)有效深度：0.6m水生植物：176亩开阔水面：36亩挖方：31780m34.5湿地围堰及隔墙湿地围堤的主要功能是维持人工湿地的水面面积，保证湿地系统的处理效果。湿地工程的外围设置围堤，采用土压实斜坡（坝式）结构，所需土方来自湿地床体底部调整。围堤顶宽5.0m，高1.5m，边坡系数1:2，新建围堤总长度为1281m，利用现有围坝426m。44 为保证湿地系统的处理效果，根据工程区现状，在湿地单元内设置导流墙，进行合理布水导流，设计导流墙的顶宽3.0m，高1.5m，边坡系数1:2，总长度为1230m。4.6布、排水系统4.6.1布水堰（溢流堰）布水堰的主要功能：使进水均匀分布到表面流湿地，防止水流出现短流或死角，采用二级布水堰进行跌水曝气。设计参数如下：结构类型：底部黏土夯实，布水堰为150mm厚的C30钢混；数量：1座设计参数：堰顶宽：0.15m堰长：L=63.8m图3-1布水堰平面布置图设备材料：Ø卵石铺设于溢流堰内部底部，卵石粒径5~10cm，数量为73m3。4.6.2集水堰44 溢流堰的主要功能：维持湿地水位，并对湿地区进行均匀集水，再排入北侧渗水沟。结构类型：矩形混凝土渠；Ø设计参数：材质C30钢混长度48.0m渠高1.0m渠宽1.0m设备材料：Ø控制闸门主要功能：控制人工湿地工程的进、出水量和水位，便于湿地检修。设备类型：铸铁渠道闸门设计参数：闸门宽度W=1.0m闸门高度H=1.0m数量2个（布水堰和溢流坝各1座）Ø排水涵管主要功能：将集水堰收集湿地出水穿过湿地围堰进入北侧的外渗水沟。结构形式：钢筋混凝土涵管设计参数：管径：800mm长度：14m4.7配套设施（1）管理房44 建筑面积80m2，设办公室、值班室、休息室和仓库等，供湿地管理人员维持人工湿地日常运行。（2）景观步行道在湿地系统内部东西向隔墙上布设大理石石板，长750m，宽2.0m。（3）景观设施在湿地内部设置两座景观亭。并建设木栈道与之相连，栈道长424.5m，宽1.5m；沿湿地东侧道路建设亲水平台5座，供游人休憩。石拱桥1座，简易木桥5座。4.8植物的选择与配置在选择植物物种时，可根据耐污性，生长适应能力、根系发达程度及经济价值和美观要求确定，同时也要考虑因地制宜。植物选择原则有以下四点：1、因地制宜的原则：根据当地气候、土壤类型和污水水质等条件，选择适合当地生境的植物，并使去污能力高的植物占有一定的数量。2、经济效益的原则：选择综合利用价值高的水生植物。3、生物多样性的原则：充分利用本地植物资源，尽可能多的应用乡土植物，以确保生物多样性的恢复，同时确保有充足的植物种源。4、景观协调的原则：在进行水质净化的同时，结合景观设计，提升湿地系统景观效果。44 根据前期进行的现场考察和调研，该地区盐碱化较为严重，适合的水生植物主要有芦苇、香蒲和千屈菜等挺水植物、菹菜和马来眼子菜等沉水植物及碱蓬耐盐生植物，莲藕及睡莲等浮叶植物也有种植实例。本湿地工程选择芦苇、香蒲等做为人工湿地工程的挺水植物，选择莲藕、睡莲、菱做为浮叶植物。4.9植物的栽种1、挺水植物的栽种芦苇、香蒲等属于挺水植物，该类植物不需要演替过程，可直接种植。该类植物属于宿根性多年生，能通过地下根状茎进行繁殖。可以在早春季节，这些植物发芽时，带根移植。在水深地段，可以移栽比较高的植物，种苗栽种后，必须有三分之一以上挺出水面。2、沉水植物的栽种给类植物的生长期大部分时间在地下，因而对水深和地下光照条件的要求较高。应该从水浅的岸边开始，并在低水位季节进行。在配置湿地植物的同时，尽可能的保持场地原有植物。4.10植物的防火措施湿地系统的地表种植湿生植物，在秋冬季节，这些植物的地表以上部分将枯死，而XXX秋冬季节降水较少，易发生火灾，因此在对湿地系统中的植物进行及时收割的前提下，还要加强消防措施。1、制定严格的防火制度及防火预案，严格日常管理和监督检查，杜绝湿地火灾发生。2、生产管理和生活设施处于湿地系统上风向并与湿地系统保持一定的距离，中间设置草坪绿化隔离带。3、在管理区和湿地系统间设有道路相通，以满足消防车辆行驶要求。44 4.11结构设计4.11.1设计依据《建筑制图统一标准》GB/T50104-2001《建筑模数协调统一标准》GBJ2-86《厂房建筑模数协调标准》GBJ6-86《民用建筑设计通则》GB50352-2005《建筑地面设计规范》GB50037-96《办公建筑设计规范》JGJ67-2006《汽车库建筑设计规范》JGJ100-98《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002《建筑设计防火规范》GB50016-2006《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85《建筑采光设计标准》GB/T50033-20014.11.2建、构筑物的结构形式本工程管理房、亲水平台、凉亭、泵站等采用框架或砖混结构。4.11.3材料要求本工程所有构筑物均要求结构自防水，不另作其他防水处理。水泥采用普通硅酸盐水泥。钢筋直径＜12mm，采用HPB235钢筋；直径≥12mm，采用HRB335钢筋。44 砖砌体：室内地面以下采用Mu10机砖，M5.0水泥砂浆砌筑；室内地坪以上采用Mu10机砖，M5.0混合砂浆砌筑。4.12电气设计4.12.1设计规范及范围1、设计依据Ø《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93Ø《供配电系统设计规范》GB50052-95Ø《低压配电设计规范》GB50054-95Ø《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94Ø《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83Ø《电力工程电缆设计规范》GB50217-94Ø《建筑物防雷设计规范》GB50057-94Ø《建筑照明设计标准》GB50034-2004Ø《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》CJJ120-2008Ø工艺提交的设备表、工艺流程及平面布置图Ø甲方提供的相关资料2、设计范围本项目的电气工程和XXX城市污水处理厂共用一个变配电室。本项目的设计范围主要包括以下几个方面：(1)本工程低压供配电设计；(2)建筑物内照明设计；(3)全厂防雷接地设计；(4)电缆敷设设计。4.12.2供电系统及设置44 本项目用电由XXX城市污水处理厂的变配电室供给，XXX城市污水处理厂在方案设计时已充分考虑本项目的运行，XXX城市污水处理厂的供电设计如下：1、供电电源与电压根据《供、配电系统设计规范》GB50052-95对负荷分级的规定，结合XXX城市污水处理厂的实际情况和工艺特点，对工艺流程设备定为二级负荷。根据当地供电状况,需要两路独立电源供电，互为备用,供电电源电压等级拟定为10KV，由厂外10KV变电站引来。两路电源采用架空线敷设至厂区过渡为电缆直埋引入10KV开关柜。全厂用电设备均为低压负荷，配电电压为0.38/0.22KV。2、变配电室全厂拟建10KV总变配电室一座，所内设10KV配电室、低压配电室（MCC室）及变压器室。MCC负责为厂内生产设施及附属设施供电。3、电气接线10KV配电系统采用单母线分段接线，正常运行时两路电源供电，互为备用。当一工作电源失电时，断路器自动跳闸，联络柜将电源断路器启用合闸，接通另一路电源供电。联络柜与两路电源受电开关间加电气及机械联锁，确保另一路电源供电。两台变压器低压侧采用单母线分段接线。正常工作时两台变压器分列运行。当一台变压器因故障切除时，由另外一台变压器单独承担母线二级负荷的供电。44 4、负荷计算及变压器容量选择（1）负荷计算本工程用电负荷分为工业动力负荷和照明负荷两大类，用电设备电压均为～380/220V。主要动力设备为泵类负荷。负荷计算的原则：工艺设备采用需用系数法计算；照明负荷及办公用电负荷按单位建筑面积用电负荷计算。全厂总装机容量375.54KW(包括照明、非生产用电及检修)，自然功率因数为0.78，计算功率为184.7KW。总装机容量中人工湿地装机容量为75kw。其中出水口提升泵4台，每台泵的功率为15kw，晚间照明功率15kw。计算功率36.88kw，年耗电量26.56万kwh。（3）变压器容量选择根据计算负荷容量并考虑用电性质,拟在新建变配电室设两台125kVA、10/0.4kV的变压器，互为备用。5、保护与计量（1）高压系统的保护10KV进线回路设过流、速断、零序保护。10/0.4KV变压器回路设过流、速断、零序、温度保护。（2）低压系统的保护低压配电系统利用自动开关的过电流脱扣器，实现对低压配电线路及用电设备的短路及过负荷保护。其中,变压器低压侧总开关设过流速断、过流短延时、过负荷长延时以及单相接地故障四段保护；还设置低电压保护，44 即当变压器低压侧失电时跳闸。配电开关及电动机保护开关设速断及过负荷长延时保护。检修电源、插座(除空调外)的配电回路设漏电保护。（3）电能计量本工程电能计量采用高供高计，在10KV母线上设计量柜，内装CT和PT，在柜的继电器小室内装有功电度表和无功电度表。柜内用于计量的电压、电流互感器以及电度表型号和精度等级,均由当地供电部门确定。6、控制与信号10KV系统采用直流操作，控制电压为DC220V，为10KV开关柜的控制、信号、继电保护及断路器的合闸提供电源。直流电源选用免维护铅酸蓄电池直流屏。7、无功补偿拟在变配电室0.4kV两段母线上各设置一面低压电容器自动补偿柜,柜内各装设静电电容器75kvar，进行集中无功补偿。补偿后功率因数达0.95以上。8、电动机的起动及控制方式全厂22KW以上电动机根据实际情况采用软起动或变频启动方式，以减轻电动机起动时对供电系统的冲击,实现平滑起动；22KW以下的为直接起动，电动机保护单元利用断路器和热继电器实现电动机的短路、过载及断相保护。全厂参与工艺过程的用电设备，其控制方式采用机旁就地控制、开关柜控制与PLC可编程序控制器自动控制相结合的控制方式。在机旁设置就地控制箱，在控制箱设有“就地－远控”44 选择开关，可以就地控制，也可在MCC上远控；在MCC上设有“手动－自动”选择开关，可以手动控制电机，也可以PLC自动控制。4.13主要工程量统计表4-1主要建、构筑物及材料一览表序号项目名称规格数量备注一、引水系统1集水渠高0.8m，底宽0.8，C30混凝土384m2引水渠高0.8m，底宽0.8，C30混凝土200m3过水涵管DN800钢筋混凝土管17m4引水渠土坝顶宽3.5m，高2.0m，边坡1:2200m5挡水坝宽5m，高2m，边坡系数1:330m二、生态稳定塘1水生植物10亩三、多级表面流湿地1挖方31780m32水生植物浮水、沉水、挺水植物176亩3湿地围堤高1.5m，顶宽5m,边坡1:3，土坝1281m4湿地隔墙高1.5m，顶宽3m,边坡1:2，土坝1230m5湿地岛4座四、布、排水系统1布水堰宽15m，高1.0m，C30混凝土63.8m2卵石粒径5~10cm73m33溢流堰高0.8m，底宽1.0，C30混凝土48m4插板闸门高1.0m，宽1.0m2套5过水涵管DN800钢筋混凝土管14m五、配套设施1管理房80m22景观步道宽2.0m750m3木栈道宽1.5m424.5m4亲水平台5座5石拱桥1座6简易木桥5座44 44 第五章环境保护与安全5.1工程建设环境影响本工程为新建工程，工程建设中集水渠、引水渠、外渗水沟、布水堰的土方开挖等会造成一定的水土流失，但施工后期会种植水生植物，同时开挖涉及面较窄，水土流失产生量较小，对项目区及周边地区影响不大。5.2环境保护措施1、对水环境的影响工程施工过程中，对水环境的影响主要是施工人员生活污水。本工程施工过程中产生的污水量较少，对周边水域的影响小，且施工高峰时间短。2、工程对声环境的影响（1）施工期该工程噪声源，主要来自施工机械开挖、运输、填筑和建筑物的施工噪声等动作活动。本项目建设区周围没有长期居民点，不会产生太大的噪声影响。（2）运行期工程完工后，正常情况下运行不会产生声环境污染。3、工程对大气环境的影响（1）施工期44 施工期对大气环境的影响主要来源于施工机械、运输车辆产生的燃油烟气以及施工场地产生的扬尘。根据同类工程类比分析，一般情况下在施工期间燃油气体产生的CO、NO2在施工区外10m以外不会超标，对于尾气排放除施工区内将受轻微影响外，对外环境不会造成污染。只要在施工中注意洒水降尘，施工对空气环境影响不大。（2）运行期该工程建设完成后，主要进行污水的深度处理，承担蓄水任务，无大气污染源，对大气环境不产生污染。4、固体废弃物对环境的影响（1）施工期施工期产生的固体废弃物主要包括施工中产生的弃土、建设过程中产生的建筑垃圾以及施工人员产生的生活垃圾。施工中产生的弃渣、建筑垃圾主要进行分类回填。生活垃圾运至垃圾处理场进行处理。（2）运行期运行期除少数管理人员产生少量的生活垃圾外，无其他固体废弃物产生，所以运行期不存在固体废弃物污染问题。5.3安全措施为保证生产安全运行，采取以下措施：加强对施工队的管理，开展安全教育，制定严格的安全操作规程和严格的安全管理制度。44 湿地围护人员进入湿地进行维护操作时应穿救生衣和佩带通讯器材，维护人员在上岗前进行一定的安全知识培训。湿地内应注意防火，特别是种植作物的收获季节和冬季。44 第六章工程进度计划安排湿地工程计划于2010年完成，进度计划安排如下：2010年9月-2010年10月施工图设计及施工招标2010年10月-2010年11月土建施工2010年12月设备安装2011年1-2月调试并投入运行、工程验收44 第七章投资估算本工程投资主要包括两部分：工程直接费用和其他费用。一、工程直接费序号项目名称规格数量单价（元）合计（万元）一、引水系统1集水渠高0.8m，底宽0.8，C30混凝土384m65024.962引水渠高0.8m，底宽0.8，C30混凝土200m65013.003过水涵管DN800钢筋混凝土管17m3000.514引水渠土坝顶宽3.5m，高2.0m，边坡1:2200m1352.705挡水坝宽5m，高2m，边坡系数1:330m1650.50二、生态稳定塘1水生植物10亩25002.5三、多级表面流湿地1挖方31780m31031.782水生植物浮水、沉水、挺水植物176亩250044.003湿地围堤高1.5m，顶宽5m,边坡1:3，土坝1281m16521.144湿地隔墙高1.5m，顶宽3m,边坡1:2，土坝1230m11013.535湿地岛4座50002.006湿地绿化587环湿地道路修整5512269.55四、布、排水系统1布水堰宽15m，高1.0m，C30混凝土63.8m5003.192卵石粒径5~10cm73m38005.843溢流堰高0.8m，底宽1.0，C30混凝土48m6503.124插板闸门高1.0m，宽1.0m2套60001.25过水涵管DN800钢筋混凝土管14m3000.42五、配套设施1管理房80m211008.802景观步道宽2.0m750m50037.544 3木栈道宽1.5m424.5m75031.844亲水平台5座5000025.005石拱桥1座750007.506简易木桥5座50002.50合计611.08二、其他费用1建设单位管理费按1.2%计3.402工程监理费按2%计5.673联合试运转费-4设计费15.005预算费编制费设计费的10%1.56竣工图编制费设计费的8%1.2合计26.77综上，本工程总投资为637.85万元，全部由企业自筹解决。44 第八章效益分析8.1.人工湿地的生态效益　　8.1.1.维持生物多样性　　湿地中生长有大量的水生植物和各种各样的鱼类、虾、蟹、蚌等动物和微生物，为鸟类、鱼类提供丰富的食物和良好的生存繁衍空间，对物种保存和保护物种多样性发挥着重要作用。人工湿地也是重要的遗传基因库，维持野生物种种群的存续、筛选和改良具有商品意义的物种。而这些生物的存在，为我们提供了很高的经济实用和科学价值。　　8.1.2.补充地下水　　人工湿地可以为地下蓄水层补充水源，从湿地流入到蓄水层的水可成为浅层地下水系统的一部分得以保持，浅层地下水系统可为周围地区供水，维持水位，或最终流入深层地下水系统。　　8.1.3.降解污染物　　一方面，人工湿地有助于减缓水流的速度，当含有毒物和杂质（农药、生活污水和工业排放物）的流水经过湿地时，流速减慢，有利于毒物和杂质的沉淀和排除。另一方面，当工农业生产和人类其它活动等自然过程产生的农药、工业污染物、有毒物质进入湿地，湿地的生物和化学过程可使有毒物质降解和转化，人工湿地植物芦苇、水湖莲等也能有效地吸收有毒物质，使当地和下游区域受益。　　　　44 8.2.人工湿地的经济效益　　8.2.1.植物资源丰富本湿地工程中，大面积种植的芦苇、香蒲具有较高的经济价值，通过科学指导种植管理、开拓销售市场等措施，督促当地农民种植优质芦苇、香蒲，不仅得到较好的经济效益，而且还可以改良盐碱地。8.2.2.提供水资源湿地工程处理达标的出水可做为农田灌溉和景观回用的水源，缓解当地水资源短缺的问题，实现一定的经济效益。　　44 第九章结论和建议9.1结论1、XXX城市污水处理厂人工湿地是对XXX城市污水处理厂出水深度处理的一项污染治理工程。2、根据技术稳定、经济可行、管理简便的设计原则，综合考虑水质净化与生态保护相协调、环境效益和经济效益并重相统一，根据建设用地的地形地貌特征，确定XXX城市污水处理厂人工湿地工艺方案为：生态稳定塘+多级表面流人工湿地工艺。3、XXX城市污水处理厂人工湿地出水水质本工程出水执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）四类标准要求，COD≤30mg/L，氨氮≤1.5mg/L，可以有效消减废水中的污染物质。4、该项目实施后，对当地水体的水质有明显的改善作用，处理后的出水可以做为景观用水，解决当地水资源短缺的问题。5、XXX城市污水处理厂人工湿地总投资310.3万元，全部由企业自筹解决。工程计划于2011年2月建设完成。9.2建议建议组成项目筹委会，加大力度推进项目建设，保证工程高质量建设完成，成为具有沾化特色的人工湿地。44 44'