农村小型人工湿地设计方案W

1、精选优质文档-倾情为你奉上X县XXX村生活污水净化工程初步设计方案河南XX环保科技有限公司二O一八年二月目 录专心-专注-专业1 项目概述河南省XX市X县XXX村小型人工湿地位于X县XX镇XXX村，项目总面积约为1100m2，处理对象为XXX村的生活污水，该村庄污水量为35 m3/d。污水处理工程由折流厌氧反应器、风车和三级表流人工湿地三部分组成，其中折流厌氧反应器面积约为17.5m2；风车占地面积25m2；人工湿地处理工程总面积约为1050 m2。本项目工程总投资共 万元。2 工程目标根据X县人民政府关于印发X县碧水工程行动计划（水污染防治工作方案）的通知（X政201614号），X县按照“整

2、体工作上台阶、重点工作争一流、特色工作树形象”要求，坚决打赢水污染防治攻坚战，确保“一年打基础、两年见成效、三年大变样”，提前1年完成国家、省、市确定的X县“十三五”水质目标。到2017年老蟒河南平皋断面化学需氧量、氨氮、总磷类，其它类；2018年老蟒河南平皋断面水质稳中有升；2019年老蟒河南平皋断面水质稳中有升。目前XXX村生活污水没有与市政污水管网接管，也没有必要的污水处理设施，居民日常生活产生的污水多直接排放，最后汇入老蟒河，对周边水域及老蟒河造成污染。1）通过本项目建设，消减排入老蟒河的污染负荷，保证排入老蟒河的水质。2）改善项目区周边水生态环境，完善老蟒河水生态系统，加强湿地的建设

3、，提高项目区生物多样性与自净能力。3 设计思路3.1 设计目标为避免XXX村污水直排影响老蟒河的水质，在该区域内建设人工湿地处理农村生活污水，设计出水达到莽沁河流域水污染排放标准，即COD50mg/L，NH3-N5（8）mg/L，TP0.5mg/L。注：括号为低于12时的标准。3.2 技术路线本项目主要为XXX村农村污水治理工程，对XX市X县XXX的农村生活污水进行治理，治理范围如图3.2-1。图3.2-1 XXX村污染控制范围农村生活污水治理采用“折流厌氧反应器+三级表流人工湿地”工艺。农村生活污水多含有人畜粪便和洗浴废水，故污水总体可生化性较好，可利用人工湿地处理。农村生活污水悬浮物浓度较

4、高，在接入人工湿地前需增加预处理设施，进水需要相对稳定，故需要建设水量调节设施，本工程以厌氧折流反应器作为预处理和调节设备。表流人工湿地首先进入沉淀区，有效沉淀水中悬浮物，再进入挺水植物区、浮叶植物区和沉水植物区，通过各级植物有效净化水中COD、N、P等污染物质。3.3 设计依据（1）污水综合排放标准（GB8978-1996）；（2）地表水环境质量标准（GB3838-2002）；（3）城市排水工程规划规范GB50318-2000（4）室外排水设计规范（GB50014-2006）；（5）城镇污水处理工程项目建设标准（2001年）；（6）人工湿地污水处理工程技术规范（HJ2005-2010）；（7

5、）河南省农村环境综合整治生活污水处理适用技术指南；（8）蟒沁河流域水污染物标准（DB41/776-2012）;（9）其他现场资料。4 方案设计4.1 处理水量和进水水质（1）处理水量农村居民的排水量宜根据对村庄卫生设施水平、排水系统的组成和完善程度等因素的实地调查情况确定。根据河南省农村环境综合整治生活污水处理适用技术指南，项目区取用水量为100 L/人d，生活污水排污系数为0.5，项目区的军地滩村人数为700人，污水排放量为35 m3/d 。项目区人工湿地工程为XXX村人工湿地区域，处理水量35 m3/d。（2）进水水质农村生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、洗漱排水及

6、其他排水等。污水水质随污水来源、有无水冲厕所、时段特征等变化幅度较大。因此，在确定用水水质时，要结合当地居民的用水现状酌情确定。根据河南省农村环境综合整治生活污水处理适用技术指南，参照表4.1-1。 表4.1-1 河南省农村居民生活污水水质参考取值序号项目参考值备注1pH69无量纲2化学需氧量150500单位：mg/L3氨氮1565单位：mg/L4总磷1.36.5单位：mg/L该项目位于村庄污水总排口处，进水范围COD为30050 mg/L，NH3-N为305mg/L，TP为30.5mg/L。4.2 工艺流程根据项目对水质水量的适应性强、操作管理简便、投资低和后期运行费用较低的原则，本项目拟采

7、用表流人工湿地作为主体工艺。为了满足表流人工湿地的进水要求、湿地进水稳定性和投资，人工湿地预处理拟采用折流厌氧反应器。采用“折流厌氧反应器+三级表流人工湿地”工艺。折流厌氧反应器对污水初步净化，主要去除污水中的悬浮物和有机物，第一级表流人工湿地去除污水中大量有机物、氨氮和总磷，第二级和第三级人工湿地主要进一步消减污水中的氮、磷，使出水达标排放。各工艺处理效果如表所示。表4.2-1 XXX村人工湿地处理效果计算表进水水质（mg/L）CODNH3-NTP300.0030.003.00折流厌氧反应器去除率（%）303525出水（mg/L）210.0019.502.25第一级表流人工湿地去除率（%）5

8、04550出水（mg/L）105.0010.731.13第二级表流人工湿地去除率（%）454045出水（mg/L）57.756.440.62第三级表流人工湿地去除率（%）403535出水（mg/L）34.654.180.40出水水质（mg/L）34.654.180.40计算得到出水水质：COD为34.65 mg/L， NH3-N为4.18 mg/L， TP为0.40 mg/L，符合莽沁河流域水污染排放标准，COD50 mg/L， NH3-N5（8）mg/L，TP0.5 mg/L。4.3 总体布局4.3.1 设计规模确定按照人工湿地污水处理工程技术规范的要求，XXX村35 m3/d，计算人工湿地

9、设计参数，计算过程见表4.3.1-1。表4.3.1-1 XXX村人工湿地参数确定厌氧折流反应器第一级表流人工湿地第二级表流人工湿地第三级表流人工湿地设计水量（m3/d）35353535水力负荷（m3/m2d）20.10.10.1总面积（m2）17.5350350350COD表面负荷（g/m2d）_10.54.782.26氨氮表面负荷（g/m2d）_0.880.430.23TP表面负荷（g/m2d）_0.1150.02有效水深（m）20.50.50.5水力停留时间（d）1555结构形式砖混土石土石土石由上表计算得出XXX村人工湿地设计参数：折流厌氧反应器面积17.5 m2，有效水深2.0 m，水

10、力停留时间1d，单体尺寸2.572.2 m；表流人工湿地总面积1050m2，单级面积350 m2，有效水深0.5 m，水力停留时间共15 d。4.3.2 工程布局农村污水治理工程范围如图4.3.2-1所示，其中收集沟利用现有沟渠接入折流厌氧反应器，经过三级表流人工湿地处理，达到莽沁河流域水污染排放标准（COD50 mg/L，NH3-N5（8）mg/L，TP0.5 mg/L），排入老蟒河。项目总占地面积1100m2。图4.3.2-1 生活污水治理工程范围图4.3.2-2 项目区工程范围图图4.3.2-3军地滩村人工湿地总体布局XXX人工湿地总体布局如图4.3.2-3所示，通过沟渠收集的生活污水依

11、次进入折流厌氧反应器，三级表流人工湿地。在表流人工湿地中依次通过沉淀区、挺水植物区、浮叶植物区和沉水植物区。在第一级人工湿地沉水植物区与第二级人工湿地沉水植物区之间设置风车进行活水输水，风车可以将第二级人工湿地沉水植物区中的污水提回至第一级人工湿地的沉水植物区，使污水得以循环流动，强化了人工湿地的污水净化效果。水体中污染物质经过本工程处理后得以有效净化最终排入老蟒河。折流厌氧反应器面积为17.5m2，三级表流人工湿地共占地1050m2，其中沉淀区150 m2、挺水植物区250m2、浮叶植物区200 m2和沉水植物区450 m2。4.4 分项设计4.4.1 折流厌氧反应器折流厌氧反应器（ABR厌

12、氧反应器）具有独特的分隔式结构，厌氧反应器的推流式流态使每个反应室中可以驯化培养出与流至该反应室中的污水水质、环境条件相适应的优势微生物种群。例如在位于反应器前端的隔室中，主要以水解及产酸菌为主，而在较后面的反应器隔室中，则以甲烷菌为主。就甲烷菌而言，随隔室的推移，其种群由八叠球菌属为主逐渐向甲烷丝菌属、异养甲烷菌和脱硫弧菌属等转变，这样逐室的变化，是优势微生物种群得以良好的生长繁殖，污水中的污染物分别在不同的隔室中得到差异化降解。ABR厌氧反应器结构图如图4.4.1-1所示。图4.4.1-1 ABR厌氧反应器结构图本工程折流厌氧反应器采用砖混结构，采用半地上式砌体结构，设计水力停留时间为1d

13、，有效水深2.0 m，单体设计尺寸为2.572.2 m。XXX村折流厌氧反应器为一组单体，处理水量为35 m3/d。4.4.2 表流人工湿地表流人工湿地建设在折流厌氧反应器后，利用植物根系吸收和微生物拦截作用，进一步去除水体中的污染物，为污水排入自然水体提供缓冲作用，布置过程中应充分考虑实际地形和周边环境现状。该人工湿地由沉淀区、挺水植物区、浮叶植物区、沉水植物区4大区域组成。污水首先通过砾石层进入沉淀区，去除污水中的悬浮物，然后通过砾石层依次进入挺水植物区、浮叶植物区和沉水植物区，污染物质通过过滤、沉淀、吸附等物理作用、微生物的生物降解作用、硝化反硝化作用以及植物吸收等多种形式的净化作用下被

14、高效降解，再进入下一级表流人工湿地，进一步吸收氮磷等物质。沉淀区位于湿地最前端，平均水深为2.0 m，对引入处理系统的的污染颗粒物、污泥泥等进行拦截、沉淀处理；挺水植物区水深在0.3 m左右，种植芦苇等高大挺水植被；浮叶植物区水深0.5m，进一步吸收氮磷等营养物质；沉水植被区水深1.0m左右，沉水植物利用光合作用有效净化水质。水生植物分区之间用砾石层作为导流，砾石粒径为8-10 mm，层厚为0.2 m。经人工湿地系统处理后的生活污水可直接排入河道，也可以通过回用系统回用于农田灌溉。表流人工湿地剖面示意图见图4.4.2-1。图4.4.2-1表流人工湿地剖面示意图挺水植物可选择种植芦苇、水芹、香蒲

15、、藨草、菖蒲、水葱等水质净化效果好的植物；沉水植物可选用苦草、菹草、金鱼藻等；浮叶植物选择睡莲、荇菜、野菱等。项目区表流人工湿地总水力停留时间为15 d，XXX村人工湿地面积为1050 m2。表流人工湿地各分区的参数如表4.4.2-1所示。表4.4.2-1XXX村人工湿地各分区参数表区域分区面积（m2）水深（m）植物选择军地滩村人工湿地沉淀区1502.0挺水植物区2500.3芦苇、香蒲、水芹、菖蒲、水葱等浮叶植物区2000.5荇菜、睡莲、野菱等沉水植物区4501.0苦草、菹草、金鱼藻等4.4.3 风车第一级表流人工湿地和第二级表流人工湿地之间的设置风车进行提水活水，风车可以将第二级人工湿地沉水

16、植物区中的污水提回至第一级人工湿地的沉水植物区，使污水得以循环流动，强化了人工湿地的净化效果，同时起到美化景观的效果。风车规格3m3m,占地面积9。风车购买成品，叶轮直径2.4m,材质镀锌样板；塔高9.6m,水泵直径250mm,抽水高度0.5m微风时提水20m/h。具体构造图如图4.4.3-1所示。图4.4.3-1风车构造示意图4.5 防渗处理（1）土料防渗土料防渗是指以粘土、粘砂混合土、灰土、三合土和四合土等为材料的防渗工程措施。具有就地取材、料源丰富、技术简单、施工方便、造价低、投资少等优点，据实测资料土料防渗每天每m2的渗漏量为0.070.17m3。土料防渗的缺点是冲淤流速难于控制、抗冻

17、性较差、维修养护工程量大。（2）混凝土防渗混凝土防渗是目前广泛采用的一种渠道防渗技术措施，它具有防渗效果好，一般能减少渗漏损失90%95%以上；糙率小（n=0.014-0.07)，允许流速大，一般为35m/s，缩小渠道断面，减少土方工程量和占地面积；强度高、耐久性好，便于管理和适应性广泛等特点，但混凝土衬砌板适应变形的能力差，在缺少砂石料地区，造价较高。（3）膜料防渗膜料防渗具有较好的防渗效果，一般可减少90%以上的渗漏损失，同时具有施工方便、工期短、造价低等优点。常用的膜料有PE、PVC及其改性塑膜、PVC复合防渗布和沥青玻璃丝布油毡等。膜料防渗性能好，适应变形能力强，南北方均可采用，特别是

18、北方冻胀变形较大的地区，效果理想。但是，土工膜较薄，在施工、运行期易被刺穿，使得防渗能力大大降低。该项目主要是折流厌氧反应器侧面和底部、表流人工湿地底部以及南平皋村人工湿地之间沟渠的防渗。折流厌氧反应器采用砖混结构，采用防渗水泥防渗抹面防渗，厚度为10 mm；表流人工湿地采用粘土防渗，土料厚度30cm，并进行压实，可有效防止人工湿地内污水渗透到地下，污染地下水；南平皋村人工湿地之间沟渠采用水泥抹面防渗，厚度为10 mm。XXX村折流厌氧反应器侧面和底部防渗面积59.3m2，人工湿地防渗面积1050m2。4.6 工程量统计表4.6-1 XXX村生活污水处理工程量统计序号工程名称规格数量单位1折流

19、厌氧反应器池体砌体结构，深2.2m17.5m2防渗水泥，厚10mm0.593m32三级表流人工湿地沉淀区深2.0m150m2挺水植物区芦苇、水芹、香蒲等250m2浮叶植物区睡莲、荇菜等200m2沉水植物区苦草、菹草等450m2砾石粒径8-10mm52.5m3湿地防渗层黏土，厚30cm1050m23风车-叶轮直径2.4m,占地25m21座5 投资估算 本项目投资费用共 万元，其中直接工程费用 万元，工程间接费用2.83万元，基本预备费 万元。具体见表5-1。表5-1XXX村投资估算表序号名称规格数量单位单价（元）合计（万元）1厌氧折流反应器1.1池体砌体结构，深2.2mm21.2防渗水泥，厚10mmm32多级表流人工湿地2.1沉淀区深2.0mm22.2挺水植物芦苇、水芹、香蒲等m22.3浮叶植物睡莲、荇菜等m22.4沉水植物苦草、菹草等m22.5砾石粒径8-10mmm31.6防渗黏土，30cmm22风车3m3m座直接工程费用小计 序号费用项目计算基础（万元）金额费率（%）合计（万元）（万元）1建设单位管理费直接工程费用2建设工程监理费直接工程费用3可行性研究费直接工程费用4勘察设计费直接工程费用5劳动安全卫生评审费直接工程费用6场地准备费及临时设施