河流域水环境综合治理工程可行性研究报告

河流域水环境综合治理工程可行性研究报告目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章总论 61.1项目概况 61.2编制依据 81.3结论与建议 10第二章建设条件 112.1区域概况 112.2建设厂址 152.3建设条件 17第三章工程建设的必要性 183.1落实国家和地方政策的需要 183.2保护xx河水质的需要 183.3保障经济增长与环境保护相结合的需要 183.4实现可持续发展、构建和谐社会及维护社会稳定的需要 19第四章xx河流域污染调查 204.1污染成因 204.2污染现状 21第五章历史遗留污染源治理方案 295.1xx镇青山硫铁矿重金属污染综合治理工程方案 295.2xx煤矿矿坑涌水截污处理工程 59第六章xx河流域生活污水治理方案 746.1集镇区生活污水集中处理及管网工程 756.1.1集镇区污水收集管网工程设计 756.1.2生活污水集中处理站设计 816.2沿河散居农户生活污水分散式处理工程 1136.2.1沿河居民生活污水水量 1136.2.2分散农户的污水处理工程 1136.2.3主要工程量 118第七章xx河河道生态修复治理方案 1207.1xx河河道污染底泥清除工程方案 1207.2xx河道生态护坡工程方案 1267.3xx河道水生态环境恢复工程方案 131第八章项目环境影响分析 1328.1主要污染源与污染物 1328.2施工过程中的环境影响和环保措施 1328.3项目建成后环境影响和环保措施 133第九章节能、节水措施 1349.1依据 1349.2节能原则 1349.3项目能源指标分析 1349.4项目所在地能源供应条件 1359.5节能措施 1359.6节水措施 136第十章劳动安全卫生与消防 13710.1危害因素和危害程度 13710.2安全措施方案 13710.3消防设施 139第十一章组织机构与人力资源配置 14111.1组织机构 14111.2人力资源配置 141第十二章项目实施进度及招标 14412.1项目实施进度 14412.2项目工程招标 146第十三章投资估算及资金筹措 14813.1投资估算 14813.2资金筹措 161第十四章经济评价 16212.1财务评价依据 16212.2财务评价说明 16212.3收入及税金 16212.4成本估算 16312.5财务效益分析 16312.6财务清偿能力分析 16412.7财务评价结论 164第十五章社会评价和环境效益分析 16515.1项目对社会影响的分析 16515.2项目与所在地互适性分析 16615.3社会风险分析 16615.4社会评价结论 16715.5环境效益分析 167第十六章风险分析 16816.1项目主要风险因素识别 16816.2风险程度分析 16816.3防范和降低风险对策 169第十七章结论与建议 17117.1结论 17117.2建议 171附图第一章总论1.1项目概况1.1.1项目名称xx市xx河流域水环境综合治理工程。1.1.2项目拟建地点xx省xx市xx市xx镇、xx镇、xx镇。1.1.3项目建设单位xx市创业投资有限公司。1.1.4项目性质新建项目1.1.5项目工期项目建设期3年，从xx年1月开始，到xx年12月结束。1.1.6建设内容与规模本项目拟对xx市xx河流域水环境进行综合治理，治理思路为：首先对位于xx河源头xx镇的历史遗留青山硫铁矿重金属废渣进行治理，然后对位于xx河上游已经关停的xx煤矿的地下涌水进行治理，再对xx河流经的xx镇、xx镇、xx镇三个乡镇分别布置河道截污管网并建设乡镇污水处理厂，最后对已被污染的河道底泥进行治理、生态护坡，并恢复河道水生态环境。该项目包含4个子项目，如下：1、xx市xx镇青山硫铁矿重金属污染综合治理工程对xx河源头历史遗留的30.25万m3青山硫铁矿重金属废渣进行综合治理，建设II类固体废弃物填埋场1座，设计库容35万m3。2、xx市xx镇xx煤矿废弃矿坑地下涌水治理工程对位于xx镇已经停产关闭的xxxx煤矿进行综合整治，防止其地下涌水污染xx河，铺设3km涌水截污管网，建设污水处理处理站1座，设计处理量1500m3/d。3、xx市xx河河道截污及乡镇生活污水处理工程在xx河流域沿线的xx镇、xx镇、xx镇铺设DN300~DN1000截污管道16.72km、15.45km、21.45km，分别在xx镇、xx镇、xx镇建设生活污水处理厂1座，处理规模分别为0.65万m3/d、0.55万m3/d、0.9万m3/d，集中处理截污管道收集的生活污水；并对沿河而居的13320户居民设置污水分散处理装置，处理其产生的生活污水。4、xx市xx河河道污染底泥综合治理工程对xx河41.5km河道的污染底泥进行综合治理，将49.8万m3污染底泥挖掘清除后，经脱水、稳定化后，运至青山硫铁矿填埋场填埋处置；然后对河道沿岸进行生态护坡，并恢复河道水生态环境。1.1.6投资估算与资金筹措本项目估算总投资为99157.14万元，其中工程费用82094.20万元，占总投资的82.79%；工程其他费用3814.58万元，占总投资的3.85%；预备费用6872.70万元，占总投资的6.93%；建设贷款利息为6375.65万元，占总投资的6.43%。资金筹措方式为：企业自筹资金22157.14万元，银行贷款77000.00万元。1.1.7财务评价项目建成投产后，总投资收益率为3.83%，税后指标如下：财务内部收益率为4.98%，高于行业基准收益率3%，投资回收期为16.59年（含建设期3年），财务净现值（Ic=3%）为22933.54万元。由此可知，项目具备经济可行性。1.1.8效益分析1、环境效益工程建成后，可彻底消除xx河源头的历史遗留重金属废渣污染和煤矿地下涌水污染，而截污管网和乡镇污水处理厂的建设可有效消除当地生活污水直排对xx河的污染，河道污染底泥的治理和河道水生态环境的恢复，可有效根治河道的污染，对改善区域水环境及生活环境质量具有积极的作用，提高区域人民的生活质量，对改善人们的生活环境有明显的作用。同时，对改善下游河流以及城区内的水环境质量都有十分积极的作用，带来的环境效益是明显的。2、社会效益该项目的建设，可改善xx镇、xx镇、xx镇的投资环境，吸引更多的投资商，促进地区经济发展，其社会效益是显著的。3、经济效益参照有关乡镇污水处理厂的经验，污水厂通过收取排污费，使本工程具备一定的经济效益，由于xx河生态环境的改善，其间接的经济效益显著。1.2编制依据1.2.1法律法规及有关政策性文件（1）《中华人民共和国环境保护法》（国家主席令〔2014〕第9号）（2）《中华人民共和国水污染防治法》（国家主席令〔2008〕第87号）（3）市政公用工程设计文件编制深度规定（建设部2004年颁布）（4）城市污水处理及污染防治技术政策（建设部、国家环保总局、科技部联合颁布）（5）《国家环境保护“十二五”科技发展规划》（6）《xx省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》（7）《xx省人民政府办公厅关于加强城市污水处理设施规划建设与运行管理工作的通知》（湘政办发〔2006〕47号）（8）《xx市xx镇排水专项规划（2013—2030）》（9）《可研报告编制委托书》（10）建设单位提供的其他相关资料1.2.2主要规范及标准（1）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）（2）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）（3）《环境空气质量标准》（GB3095-2012）（4）《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）（5）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）（6）《城市用地分类与规划建设用地标准》（GBJ137-90）（7）《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）（8）《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）（9）《室外排水设计规范》（GB50014-2011）（10）《室外给水设计规范》（GB50013-2006）（11）《给水排水管道工程设计与施工规范》（GB50268-1997）（12）《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）（13）《建筑结构荷载规范（2006年版）》（GB50009-2001）（14）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（15）《构筑物抗震设计规范》（GB50191-2012）（16）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）（17）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002，J220-2002）（18）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（19）《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）（20）《给水排水工程构筑物设计规范》（GB50069-2002）（21）《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》（CECS117:2002）（22）《混凝土外加剂应用技术规程》（GB50019－2003）（23）《工业建筑防腐设计规范》（GB50046-2008）1.3结论与建议通过对本项目的技术、经济等进行可行性研究可知，该项目技术成熟可靠，经济可行。项目建成后，可以显著改善xx河流域的生态环境，社会效益、环境效益及潜在经济效益显著，建议项目建设单位尽快组织实施。第二章建设条件2.1区域概况2.1.1地理位置xx地处我国东中部通往大西南的必经之道，北进川黔，南下粤桂，东连xx“一线两点”经济重点建设地带，西接xx西线开发的丘岗山地试验区，是xx省南北通达、东西连贯的要衢。同时，xx市地处xx省几何中心，紧邻xx省“长株潭”经济发展极核，是湘东经济区向湘西经济开发区辐射的跳板，是承东启西的重要据点。xx镇地处三市（xx、xx、xx）四县（xx、xx、xx、xx）的交界处，是xx市西北部的边垂古镇，古有梅山茶马古道连接东西，现有国道207线贯通南北，在建的二广高速有互通连接镇城区，明年正式通车，正在规划修建的长韶娄高速和安张衡铁路也从xx镇附近通过。目前，全镇道路总里程317公里，62个行政村（社区）全部通上了水泥路，84%的村通上了客运班车。距离xx、xx和xx城区均在45公里左右，是周边7个乡镇30多万人生产生活物资的主要集散中心。xx镇地处湘中腹地的xx市西北部，面积138平方公里；东与古镇xx、xx街接壤，南与龙塘、安平毗邻，西与古塘相接，北与xx为邻。xx镇地处xx北部，东邻龙塘，南界石马山，西连渡头塘，北抵xx街镇，属亚热带湿润季风气候，距市区31公里，距xx市区25公里。xx市的地理位置图如图2-1，xx镇、xx镇、xx镇与xx地理位置示意图见图2-2。图2-1xx市地理位置图图2-2xx镇、xx镇、xx镇与xx河地理位置示意图2.1.2行政区划xx市南北最长65km，东西最宽40km，总面积1912km2，全市下辖1个经济开发区、1个街道办事处、17个镇、2个乡、907个行政村、43个居民委员会，总人口115.6万。xx镇总面积182.7平方公里，辖61个行政村和1个社区居委会，总人口6.2万，城区常住人口2.3万，有耕地3.6万亩、林地11万亩。xx镇分为3个管理区，辖45个行政村，3个居委会，总人口5万余人。xx镇全镇总面积140平方公里，为xx市特大乡镇之一，耕地55090.20亩，其中水田31831.6亩，旱土23258.60亩，城区规划面积3.4平方公里，建成区面积2.6平方公里；全镇总人口11万人,非农业人口2万人,占全市人口的十分之一以上，现辖84个村、3个居委会。2.1.3社会经济xx地处xx几何中心，是沟通xx东西经济走廊的战略要地，是革命老区和著名侨乡。经过多年的发展，在工业上已形成了采掘、机械、建材、冶金、制药、化工、食品加工、日用产品生产八大体系。境内自然资源丰富，已探明储量的资源有煤炭、铁、锰、锑、铜、铅锌、石膏等40余种，石膏、冶金用白云岩、熔剂用灰岩、水泥用灰岩以及林木等建材资源储量较为丰富，素称“煤海”、“建材之乡”、“有色金属之乡”和“非金属之乡”，曾经是xx省重要的能源及原材料基地、世界最大的触煤生产基地。目前，xx市是全国知名的煤机生产基地和锻造铸造之乡，是全国茶叶和商品粮生产基地县（市），也是全国蔬菜、瘦肉型猪生产基地。xx市旅游资源丰富，北有“三湘独秀”的xx风景区，南有风景如画的国家级龙山森林公园。xx市文化底蕴深厚，属革命老区，有着光荣的革命传统和革命精神，被评为“全国先进文化市”、“全国先进体育市”、“全国双拥模范城”。2015年，xx市实现地区生产总值240.5亿元，：第一产业增加值49.3亿元，第二产业增加值110.3亿元，第三产业增加值80.8亿元，三次产业结构比为20.5:45.9:33.6，一、二、三产业对GDP增长的贡献率分别为7.1:47.1:45.8。完成财政总收入113397万元，地方财政收入完成73447万元。2.2建设厂址1、青山硫铁矿历史遗留废渣填埋场场址选择（1）选址原则与要求依据国家有关固体废物处理处置的法律、标准、规范和要求等进行场址选择，同时综合考虑处置设施的服务半径、防护距离、运输距离、交通、土地利用状况、工程地质、水文地质、气象条件、基础设施状况、公众意见等因素，做到在环境、社会及经济上充分可行。根据《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)的相关规定，第II类一般工业固体废物处理场的选址应满足以下要求：a：所选场址应符合当地城乡建设总体规划要求。b：应选在工业区和居民集中区主导风向下风侧，厂界距居民集中区500m以外。c：应选在满足承载力要求的地基上，以避免地基下沉的影响，特别是不均匀或局部下沉的影响。d：应避开断层、断层破碎带、溶洞区，以及天然滑坡或泥石流影响区。e：禁止选在江河、湖泊、水库最高水位线以下的滩地和洪泛区。f：禁止选在自然保护区、风景名胜区和其他需要特别保护的区域。g：应避开地下水主要补给区和饮用水源含水层。h：应选在防渗性能好的地基上。天然基础层地表距地下水位的距离不得小于1.5m。（2）厂址选择根据上述选址原则，再参照如下条件，本可研选定柏树村金竹仑附近建设废渣填埋场，选址示意图见图2-3。1）运输条件：拟选场址附近有采矿场用的简易道路，经简单水泥硬化处理后可作为施工便道。废渣和原料运输方便。2）场址用地现状：场址需清理原地树木及低矮灌木。3）运距情况：废渣运输距离五公里，可减少运输费用及降低产生二次污染的风险。4）拆迀工程量：场址无拆迀。图2-3青山硫铁矿废渣填埋场选址示意图2、xx煤矿废弃矿坑地下涌水处理站站址xx煤矿废弃矿坑地下涌水是xx河流域比较重要的污染源，因此，对其的处理显得尤为重要。根据现场踏勘和地质条件分析，综合污水处理站的选址原则，本可研选定砂坪煤矿下游五百米大家湾村作为本次污水处理站的选址，具体选址见下图。图2-4xx煤矿污水处理站选址图2-5xx煤矿污水处理站拟选址区域航拍图3、三个乡镇污水处理厂厂址（1）xx镇污水处理厂选址赤星村厂址位于xx镇和xx河的下游，有利于整个污水的重力收集。地形较为平坦，工程地质条件、施工条件、外部供水、供电条件都较好。可接入污水量较大，管道铺设费用较低；同时厂址附近居民较少，有较远的安全防护距离，且拆迁量比较小，同时此处也属于xx镇污水处理厂规划中选址。考虑城市长期发展需要，通过综合分析，按照xx镇总体规划及实地考察，本可研推荐赤星村厂址作为污水处理厂的厂址，如下图所示（具体选址原则见节）。图2-6xx镇污水处理厂选址xx市xx镇污水处理厂拟建厂址位于xx市xx镇镇中心xx河下游赤星村。厂址自然地坪标高为193.9~196.5m，厂区南邻xx河，东靠乡镇道路。该处距环南路约300m，厂址用地现为农田（非基本农田），周边无居民和集群建筑物。（2）xx镇污水处理厂选址桐木田厂址位于xx镇的下游，有利于整个污水的重力收集。地形较为平坦，工程地质条件、施工条件、外部供水、供电条件都较好。可接入污水量较大，管道铺设费用较低；同时厂址附近居民较少，有较远的安全防护距离，且拆迁量比较小，同时此处也属于xx镇污水处理厂规划中选址。考虑城市长期发展需要，通过综合分析，按照xx镇总体规划及实地考察，本可研推荐桐木田厂址作为污水处理厂的厂址，如下图所示。图2-7xx镇污水处理厂选址（3）xx镇污水处理厂选址乌龟塘厂址位于xx镇的下游，有利于整个污水的重力收集。地形较为平坦，工程地质条件、施工条件、外部供水、供电条件都较好。可接入污水量较大，管道铺设存在部分跨河费用，但相对较低；同时厂址附近居民较少，有较远的安全防护距离，且拆迁量比较小，同时此处也属于xx镇污水处理厂规划中选址。考虑城市长期发展需要，通过综合分析，按照xx镇的总体规划及实地考察，本可研推荐乌龟塘厂址作为污水处理厂的厂址，如下图所示。图2-8xx镇污水处理厂选址各厂址地理位置示意图见图2-9。图2-9建设厂址地理位置示意图2.3建设条件2.3.1地形地貌xx地形起伏多样。西南边陲在龙山山脉，主要山峰有岳平峰、谢家山、陕西寨、万人寨等；西北部是雪峰山余脉，其最高峰寨子山海拔1071米，为xx与xx的天然界山；中部雷峰山脉呈屋脊状隆起，近似东西走向，将全市分割成南北两大盆地走廊。南、北、西三面群山环绕，中部低山与丘陵突起，东部低平，呈“E”形。各种地形的比例为：山地占37.78%，丘陵占26.95%，岗地占25.10%，平地占10.17%。境内地形最高点在龙山主峰岳平峰，海拔1513.6米，最低点在渡头塘乡桥溪村江东湾，海拔103.5米，最大高差1410米。2.3.2气候xx地处雪峰山东南麓，全市地形多为丘陵和山地，年平均气温16℃，降水量1328毫米。农业主产水稻、甘薯、柑橘、茶叶和猪、牛、羊畜养等。境内最高峰龙山岳坪峰上有建于唐代的药王庙，是xx省的重要古迹。另外还有xx寨、xx、红水岭等风景名胜。北部xx风景秀丽，堪称三湘一秀；南部龙山被称为“天下药山”、“植物王国”、“天然氧吧”；白马湖风光秀丽，被誉为“湘中明珠”。2.3.3水文xx市的主要河流有涟水、孙水和xx。xx在渡头塘乡铜铃桥汇入涟水（上游又称蓝田水），涟水东流至xx市娄星区犁头嘴（原属xx），与孙水汇合，形成涟水干流。2.3.4地质根据国家地震局出版的《中国地震动参数区划图（GB18306-2001）》，xx市的地震烈度为六度抗震，建筑设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。第三章工程建设的必要性3.1落实国家和地方政策的需要目前，我国国际环保压力持续加大。一些发达国家试图通过国际规约来约束发展中国家的发展。我国现已签署30多项国际环境公约，履约任务十分繁重。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》将国内生产总值（GDP）增长定为预期性指标，而将人口资源环境和公共服务人民生活中的8项指标作为具有法律效力的约束性指标，并作为考核政府政绩的硬性指标。减排指标成为“十三五”时期经济社会发展的约束性指标，此纲要不仅显示出党中央和政府对环境保护的重视，还折射出环境保护对优化经济发展、调整经济结构、转变经济增长方式有着积极深远的影响。在推进政府职能转变的过程中，保护公共环境更是成为各级政府的职责所在。综上所述，本项目的建设是国家和地方政策的需要。3.2保护xx河流域水质的需要xx河为涟水的一级支流，xx河水质的好坏不仅影响着当地人民生产、生活，而且由于xx位于涟水的上游，xx河水质的好坏还会影响着涟水下游xx市、湘乡市等城市居民的生产生活。xx镇、xx镇、xx镇目前不仅排水体系不健全，而且管网覆盖率低，镇区污水主要靠道路自然坡度及自然边沟散排。污水未经处理，直接排放入xx河，造成水体污染，影响区域水环境。因此，本项目的建设是保护xx河水质的需要，更是保障xx市居民饮用水安全的需要。3.3保障经济增长与环境保护相结合的需要一方面，良好的生态环境不但能降低区域经济发展成本，为区域经济可持续发展提供动力支持，而且越来越成为区域经济发展的重要组成部分，通过新的产业形态促进区域产业结构优化，提高区域经济发展质量；另一方面，区域经济发展不但是保护生态环境的物质基础，而且是生态环境良性循环的重要源泉与内容。从物质基础看，区域经济实力的增强，可以为环境保护提供更多的资金和技术支持；从源泉与内容看，合理的区域产业结构可以促进生态环境的良性循环，有利于创造一个质量更高的环境。因此，建设本工程是保证经济增长与环境保护相结合的需要。3.4实现可持续发展、构建和谐社会及维护社会稳定的需要可持续发展的意义是“既满足当代人的需要，又不危及后代人满足其需求的发展”。可持续发展的核心是以不降低环境质量和不破坏自然资源为基础的经济发展，即在保持自然资源的质量和其所提供服务的前提下，使经济发展的净利益最大化。和谐社会的构建是以实现可持续发展为核心的，经济上的可持续发展需建立在尊重自然规律的基础上，注重经济活动的合理性。和谐社会不仅包括人与人之间的和谐，同时也包括人与自然的和谐。环境保护为促进和谐社会的构建发挥着重要的作用。随着社会的逐步深化与发展，构建和谐社会在促进社会稳定发展中扮演着重要的角色。xx镇、xx镇、xx镇经济的快速发展给城区带来了越来越多的污水及垃圾，给环境带来严重的负面影响，严重阻碍了可持续发展进程，威胁到和谐社会的构建。而本项目是以处理污染、保护环境和自然资源为目的，满足了实现可持续发展、构建和谐社会及维护社会稳定的需要。综上所述，本项目的建设是非常必要的。 PAGE20第四章xx河流域污染调查4.1污染成因1、xx镇青山硫铁矿历史遗留废渣污染成因青山硫铁矿位于xx市xx镇xx村，属全民所有制小型化工企业，原主管部门是xx省石化厅。青山硫铁矿于1978年动工兴建，于1979年元月投产，主要采掘褐铁矿石和硫铁矿石，年产10万t左右。1996年又开办立德粉厂，年产立德粉0.5万t左右。该矿生产期间的主要产品是硫精矿和立德粉，产量为硫精矿6万t/a、立德粉0.3万t/a。精硫矿采用浮选的办法，主要有毒有害原料为氧化锌1000t/a、硫酸1000t/a，年产工业废水60万t左右，尾矿6.5万t。由于当时环保意识缺失和环保设施落后，产生的废水直接排入了xx河的支流—归水河，产生的尾矿直接露天堆放，下雨时尾矿中的Hg、As、Cd、Pb等重金属随着地表径流进入了归水河，然后进入xx河，严重污染了归水河、xx河的水质，并造成了xx河的底泥也受到了污染。2、xx镇xx煤矿地下涌水污染成因xx煤矿区是由几十口煤矿组成，1986年开采，2008年停产，整个xx煤矿区历史产量约180万吨。由于煤矿关停时，技术、设施落后，雨季时，含硫、铁等污染因子的煤矿中的地下涌水通过排水口直接排入了xx河。排水口位于xx煤矿区最大的矿区—xx煤矿范围内，排水主要包括矿区废水和地表水，目前这两股水集中从该排水口排出，直接流入归水河（xx河）。根据煤炭局提供数据，排水口的涌水量最大为1320m3/d，一般为1100m3/d。3、生活污水污染成因由于xx河沿线的xx镇、xx镇、xx镇建镇年代久远，生活污水收集管网基本缺失，也没有建设乡镇污水处理厂，且很多居民都是沿河而居，居民的生活废水大多直接排入了xx河，严重污染了xx河的水体。4.2污染现状1、青山硫铁矿废渣成分分析通过对青山硫铁矿废渣进行取样分析，并对尾砂中的Hg、As、Cd、Pb、Sb、Cr含量进行了分析，分区数据见下表：表4-1尾砂监测数据分析表项目PHHgCdCrAsPbSb青山硫铁矿尾砂6.413.426.7520.5033.60224.53694.44《土壤环境质量标准》三级标准值/1.51.040040500/由上表可知：青山硫铁矿尾砂中的Hg、Cd的含量分别超标1.28、5.75倍。通过对尾砂中的重金属进行毒性浸出试验分析，分析结果见下表：表4-2尾砂毒性浸出试验分析表项目PHHgCdCrAsPbSb浸出液5.80.080160.2350.03L0.0063.960.0056污水综合排放标准0.016危险废物鉴别标准/0.111555/由上表可知：尾砂浸出液中的各项指标均未超过危险废物鉴别标准限值，但尾砂浸出液中的Hg、Cd、Pb超出了污水综合排放标准限值，因此，青山硫铁矿尾砂属于第II类一般工业固体废物。2、地表水污染调查分析通过xx河流域地表水污染调查分析：（1）xx河上游（见图4-1）由于受青山硫铁矿选矿废水和尾砂的污染，上游河面及底泥呈现黑色和乳青色。（2）xx河xx镇段（见图4-2）由于受xx煤矿地下涌水的污染，河面成红褐色，xx镇下游1.5km（见图4-3）处颜色稍浅，但污染依然存在，河里鱼虾已基本绝迹。（3）xx河xx段（见图4-4）水体呈现蓝绿色，水体呈现富营养化现象，且有臭味。图4-1归水上游河面图图4-2xx镇xx河河面图图4-3xx镇下游1.5km湄塘河汇入处图4-4xx镇xx河河面图为了定性定量分析xx河流域地表水的污染情况，对地表水进行了取样分析，取样点见图4-5，取样分析结果见表4-3。图4-5取样布点图根据《xx省主要地表水系水环境功能区划》（DB43/023-2005），xx镇柏树村至渡头塘乡铜玲的xx河流域为III类区渔业用水区，执行III类标准。通过对照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）III类标准,可知：（1）所有取样点的总氮均超标，超标倍数介于0.4~0.5倍之间；（2）1#xx河上游和2#xx镇政府取样点由于受青山硫铁矿历史遗留尾砂的污染，两个点位的的Mn、Hg均超标，Mn超标0.92~0.94倍，Hg超标0.98~1.0倍，且2#xx镇政府取样点中的Fe含量很高，也是受青山硫铁矿历史遗留尾砂的污染。此外，3#柳田庄、4#黄沙漠村水饮、5#湄塘可交叉口取样点的Hg均超标，超标0.90~0.97万元。（3）4#黄沙漠村水饮、5#湄塘可交叉口、6#xx镇栗山大桥、7#田心村车田村、8#田心村水饮5个取样点的Mn均超标，超标0.56~0.82倍。（4）6#xx镇栗山大桥取样点的Fe含量很高，是受xx煤矿地下涌水的影响。综上，通过现场污染调查和取样分析可知，xx河水体已经收到了严重污染，总氮最高超标0.5倍，Mn最高超标0.94倍，Hg最高超标1.0倍，河道水生态环境堪忧，河道中鱼虾基本绝迹，严重危害着当地人民的身体健康，也影响着下游流域居民的生产生活。因此，对xx河流域水污染进行治理已迫在眉睫。涟源市湄水河流域水环境综合治理工程可行性研究报告表4-3地表水监测结果分析表序号分析项目样品名称及测定结果/单位1#xx河上游2#xx镇政府3#柳田庄4#黄沙漠村水饮5#湄塘可交叉口6#xx镇栗山大桥7#田心村车田村8#田心村水饮9#xx中学10#xx镇xx镇自来水样1pH/(无量纲)/////5.93/////2CODCr/mg/L8.74179.078.669.519.5131.936.266.269.517.197.813TP/mg/L170.0060.0060.0230.0060.0060.0960.0170.0174TN/mg/L1.733.62.331.772.412.811.821.882.972.322.005Al/mg/L<0.00123.76<0.001<0.001<0.0011.936<0.001<0.001<0.001<0.001<0.0016As/mg/L<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.0017Ba/mg/L0.0720.1690.0590.0390.0170.0730.0360.0330.0330.0350.0318Bi/mg/L<0.001<0.001<0.001<0.001<0.0010.001<0.001<0.001<0.001<0.0010.0029Cd/mg/L<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.00110Cr/mg/L<0.0010.03<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.00111Co/mg/L<0.0010.126<0.0010.0520.0220.10.0260.0290.0010.002<0.00112Cu/mg/L<0.0010.194<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.00113Fe/mg/L<0.00170.52<0.001<0.001<0.00142.11<0.001<0.001<0.001<0.001<0.00114Mg/mg/L21.7332.4418.3220.3518.2223.9618.1118.4116.0516.7117.3915Mn/mg/L1.2311.553<0.0010.5560.2250.8540.2810.313<0.0010.005<0.00116Ni/mg/L0.0110.213<0.0010.0670.0280.1310.0380.0450.0120.0140.01217Pb/mg/L<0.0010.054<0.001<0.0010.026<0.001<0.001<0.0010.0090.057<0.00118Se/mg/L0.026<0.0010.0130.0060.017<0.0010.0230.0140.0180.0140.01219Sr/mg/L0.2390.8140.340.4690.4940.4590.4830.4450.4090.3980.44320V/mg/L0.0170.060.0140.0160.0140.0220.0130.0140.0120.0130.01321Zn/mg/L<0.0010.852<0.0010.009<0.0010.31<0.001<0.001<0.001<0.0010.00622Hg/mg/L0.0040.0290.0010.0030.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.0010.0023、河道污染底泥调查分析第五章历史遗留污染源治理方案5.1xx镇青山硫铁矿重金属污染综合治理工程方案5.1.1历史遗留废渣污染治理方案总体设想治理原则1、按照国家环保政策和技术政策，以及相关法律法规要求，采用科学的程序和方法，在详细调查研究的基础上，对本项目治理方案、环保、安全和经济的可行性进行全面、系统和客观地分析论证，为有关政府主管部门和承办单位决策提供可靠依据。2、本项目对青山硫铁矿重金属尾砂坚持以安全处置为主、综合利用为辅的原则。3、针对目前国内废渣治理技术现状，结合项目实际情况，本着“切实可行、稳妥、少花钱、多办事、办好事”的原则进行，本项目经多方案比较，选择目前国内较为成熟常见的安全处置技术，确保经济合理、安全可靠、切合实际。治理方案构想5.2.2.l废渣的处置方式1、废渣的最终处置方案目前，我国对废渣的处置方式主要为以下几种：（1）首先要尽量做好废渣资源有用组分的综合回收利用，采用先进技术和合理工艺对废渣进行再选，最大限度地回收废渣中有用组分，这样可以进一步减少废渣数量，提高资源利用率。（2）用废渣作为建筑材料的原料：制作水泥、废渣砖、瓦等。（3）用废渣修筑公路、路面材料、防滑材料、海岸造田等。（4）废渣场复垦，种植农作物或植树造林。2、综合分析根据以上几种尾砂处置方式分析，大体为可以概括为二类处理方案。一是资源综合利用，一类是对废渣进行安全处置。对两类处置方式进行了综合分析，比选见表5-1。表5-1尾砂处置方式对比表必选内容方法一资源的综合利用方法二安全处置比较结果总投入情况较高较低安全处置优于综合利用工程占地需另外征地建厂条件允许时，在废渣场内进行施工安全处置优于综合利用综合利用采用先进技术和合理工艺对废渣进行再选，最大限度地回收废渣中有用组分，但由于是历史遗留废渣，废渣成分不一，对废渣进行回选的技术不成熟为建筑材料的原料暂时未进行资源化利用。当技术成熟时。可进行资源化利用。安全处置优于综合利用危害物质的转移情况废渣中的重金属污染物物质可能转移至建筑材料或路基等中。重金属物质不发生转移安全处置优于综合利用二次污染情况存在潜在的二次污染危险，如有污染，危害区域相对较大存在潜在的二次污染危险，如有污染，危害区域相对较小安全处置优于综合利用根据上表分析可知：安全处置在工程投资、工程占地等方面占有明显优势。本可研认为对尾砂进行安全处置填埋是经济可行，故可研考虑采用安全处置方式。废渣治理工程总体方案由上述论证比较，本可研选择对废渣场进行复垦治理，根据《有色金属矿山排土场设计规范》（GB50421-2007）与《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599-2001）对II类场的相关规定，并根据本项目厂址比选等特点，提出以下主要治理方案：（1）对现废渣堆放场内废渣堆清理、运输至废渣处置场；并在堆放场内新建排洪沟，对汇入堆渣场的雨水进行收集；对堆放场进行复垦植草。（2）对废渣处置场进行防渗处理，在废渣处置场下游新建集水沟和集液池对渣场内渗滤液进行收集，并新建污水处理站对渗滤液中超标重金属进行处理；对废渣处置场进行复垦植草，在废渣处置场内修筑排水沟，使废渣场内的积水有规则的排出场外。（3）对取土场进行复垦植草。主要技术经济指标本项目主要技术经济指标见表5-2。表5-2主要技术经济指标表序号项目单位数量备注一废渣场治理范围km20.06051处置场堆削坡治理m2605002修建挡渣墙m3003修建坡面排水沟m280.54场地汇水排水沟m7955场地防渗m2605006废渣整理万t46.37取土工程万t3.038生态修复ha6.56处置场6.05ha，取土场0.51ha9渗滤液收集竖井座1三渗滤液处理规模m3/a11209.4运营期1污水处理站座12调节池个13建筑面积m26005.1.2工艺治理方案防渗处理根据地勘报告：重金属废渣处置场拟建场地为灰岩区，岩溶较发育，人工填土、粉质粘土、灰岩为中等透水层，为避免地下水污染，需要对场地作防渗处理。本可研设计采用铺设防渗层，防渗层的功能是阻止渗滤液迁移到填埋场之外的环境中，也可防止外部的地表水等进入处置场中。本可研采用应用较为广泛的水平防渗系统，在渣场底部及周围铺设低渗透性材料制作的衬层系统。采用压实粘土层+HDPE组成的复合防渗层，粘土层厚度0.5m，HDPE膜厚度2.0mm，复合防渗衬层系统渗透系数小于l.0×10-7cm/s。防渗层上加盖砂砾保护层，砂砾保护层覆盖整个渣场底部衬层，厚度30cm，其水平渗透系数不小于0.1cm/s，坡度不小于2％，能及时将被阻隔的渗滤液排出，减轻对防渗层的压力，减少渗滤液的外渗可能性。用于防渗工程的土工膜应符合《垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜》CJ/T234-2006相关要求。在安全处置废渣前，处置场底先用平地机刮平、水准仪找平、人工配合清理平整，并夯实紧密，场地内杂草、石头、杂物及表层虚土应彻底清除。清理完的场底若见植物深根应人工拔除，然后铺设防渗系统，粘土层应压实，为避免由于温度变化导致防渗材料的收缩、皱纹现象或使材料产生应力，应对铺设完的HDPE土工膜及时进行焊接，经检验合格后，铺设砂砾层保护材料，铺设完成后废渣回填，继续进行渣场剩余部分的底部防渗。底部防渗处理后，渣场从下到上依次为底土、压实粘土衬层、人工HDPE膜衬层、砂砾保护层。处置场经底部防渗处理、废渣平整后，将废渣在此堆存后进行削坡、整形、平整场地。为有效防止废渣场内的水土流失、便于收集渗滤液、防止渗滤液污染地下水和保证废渣场的稳定性，采用以下工程措施：废渣表面铺1mm厚的HDPE防渗膜，然后覆土二层，第一层为阻隔层，覆30cm厚粘土，并压实，防止雨水渗入固体废物堆体内，第二层为覆盖层，覆天然土壤，厚20cm，以利植物生长，经整形后形成两侧靠西北部、东南部山体的渣场，西南部高、东北部低逐级递减的梯田堆型，总渣量约30.25万m3，与渣场容量平衡。安全处置后的废渣处置场剖面图见图5-1。图5-1废渣处置场剖面简图挡渣墙、渗滤液收集沟修筑1、挡渣墙修筑的必要性青山硫铁矿重金属尾砂处置场地质结构复杂，稳定性差，地表常出现地质塌陷、山体滑坡现象，废渣场的稳定性受到一定程度的影响。如果在处置场周围不设置任何拦挡措施，场内废渣含有大量松散物质，极易造成渣场内水土流失到下游，污染下游环境。因此，应在处置场周围修筑挡渣墙，以防止渣场内水土流失，污染周边环境。2、挡渣墙修筑方案据GB18599-200l对I、II类场的共同要求，为防止一般工业固废及渗滤液的流失，环绕治理区域周边全部修建重力式挡渣墙。挡渣墙外统一建设渗滤液收集沟，其修建部位具体见附图童工程平面布置图，长度、高程统计见表5-3。表5-3挡渣墙、渗滤液收集沟修筑一览表修筑部位长度（m）备注挡土渣汇水排水沟场区西北段0360场区东南段0385场区西南段050场区南侧3000总计300795在废渣场内设置重力式挡渣墙，挡渣墙采用浆砌石结构，墙高3.0m，墙顶宽1.6m，上游垂直，下游边坡为1：0.6。挡渣墙采用M7.5水泥砂浆砌块石，块石强度等级不得低于MU30。挡渣墙每间隔10～20m应设置一道伸缩缝，缝宽20～30mm，缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻筋或涂沥青木板，塞入深度不宜小于200mm。挡渣墙在每米高度间隔2m左右设置一个泄水孔，用来降低渣场内的浸润线，保证渣场的稳定性，泄水孔应均匀设置，泄水孔与废渣间铺设卵石或碎石作疏水层，孔口包土工布。挡渣墙墙顶用水泥砂浆抹平，厚度20mm。根据GB18599-2001相关规定，I类场应设计渗滤液集排水设施，可研考虑环绕治理区域废渣场下游挡渣墙外侧设置b×h=0.5×0.5m的渗滤液集水沟，集水沟为水泥砂浆砌块石结构，并采用掺防水剂的水泥砂浆进行抹面。另外，结合II类场相关要求，在处置场的东段、西段及北段收集沟渗滤液排入渗滤液调节池，收集后集中处理。3、挡土墙稳定性分析对新建的挡土墙进行稳定性分析，该挡土墙的物理参数指标取容重，内摩擦角为30度，凝聚力9.8kPa，考虑最不利工况：各土层压力+洪水水位压力（按只有0m安全超高）+扬压力，采用理正软件进行计算，参照《挡土墙》（建质[2004]116号）重力坝相关规定，抗滑系数应满足1.3，抗倾覆系数应满足1.6。采用理正软件分析计算得，抗滑系数kc=1.374>0.3，抗倾覆系数：k0=5.314>1.6，满足规定。排水系统1、重处置场排水系统修筑方案处置场排水系统分两部分，一部分为治理区域外的截洪沟，一部分为治理区域内的排水沟。治理区域内渣堆边坡或山体陡坡处进行削坡、平整，在渣场各个平台内修建坡面排水沟；冲沟处修建汇水用排水沟，汇集周边雨水。各截洪沟和排水沟汇集雨水有序排出界外。排水系统各沟长度、高程统计见表5-4。表5-4排水沟修筑一览表修筑部位长度（m）高程（m）备注处置场内坡面排水沟280.5随地形处置场内汇水排水沟795随地形2、水文计算青山硫铁矿重金属尾砂堆渣场东北端最大汇水面积为3.46ha，流域长度为0.657km，平均坡降为3.5％；东南端最大汇水面积为4.8ha，流域长度为0.363km，平均坡降为3％。汇水流量采用雨水流量计算公式：式中:Q—雨水设计流量（L／s）；—径流系数，取片区综合径流系数0.6；F—汇水面积（ha）；q—设计暴雨强度（L／（s．ha）。暴雨强度公式：式中：tl～集水时间，取5min；P—暴雨重现期，取1年。计算结果如下表：表5-5排水沟流量计算表排水系统q（L／（s．ha）Q（L／s）备注处置场内坡面排水沟274.7125.26处置场内汇水排水沟274.7319.753、排水系统设计（1）排水系统修筑方案排水沟采用浆砌块石修筑，水泥砂浆抹面，底部为20cm厚的C15混凝土垫层。（2）排水沟设计根据设计暴雨计算结果计算确定各排水沟，段面为梯形，见图5-6。各沟具体截面尺寸见表5-2。表5-6排水系统各沟断面尺寸排水系统底边长a（m）沟深h（m）边坡比安全超高处置场内坡面排水沟0.20.71：10.2处置场内汇水排水沟0.40.71：10.3图5-2排水系统各沟典型断面设计图渗滤液处理方案1、渗滤液产生量估算废渣场渗滤液主要来自于废渣自身含水以及外部渗入水（大气降水、地表水、地下水等）。废渣本身具有一定的持水能力，故废渣自身产生的渗滤液量很小。由于缺乏相关的地下水文资料，且对废渣堆底部采取了一定的防渗措施，所以可研暂考虑渗滤液的水量主要来源于外部渗入，即大气降雨的渗入。本项目参照垃圾填埋场渗滤液的计算方法，估算渗滤液产生量。采用以下公式进行估算。式中：Q—渗滤液水量，m3／a；A1—正在填埋作业区的汇水面积，m2；Cl—正在填埋作业区大气降雨转化成渗滤液系数，一般取0.3～0.8；A2—己填埋封场区的汇水面积，m2；C2—已填埋封场区大气降雨转化成渗滤液系数，一般取0.2～0.4；I—降雨强度，1）施工期在施工期内考虑施工过程的影响；A1取0m2，A2为60500m2，降雨强度采用多年平均降雨量的上限值1852.8mm进行计算，综合考虑后，废渣堆区大气降雨转化成渗滤液系数C2按0.1考虑，计算得滤液产生量约为11209.4m3／a。2）运营期本工程对废渣场采取封场复垦措施，工程设计在废渣场表面铺1mm厚的HDPE防渗膜，覆30cm厚压实粘土及20cm厚天然土壤，并且渣场周围有较为完善的排水措施，故渗入的降雨量较少，Al为Om2，A2为60500m2，堆区大气降雨转化成渗滤液系数按0.l考虑，根据计算得滤液产生量为11209.4m3／a，即31.3m3／d。考虑到渗滤液日产生量较小，故将渗滤液集中收集后再进行处理。本工程的渗滤液处理站每5d运行一次，经过综合平衡考虑，处理量为156.5m3／d，每次运行8h，每小时处理渗滤液19.56m3。根据以上论证并考虑一定的富余确定渗滤液处理站处理规模为20m3／h。渗滤液处理站在渣场治理施工前建成，施工期间污水处理站可根据渗滤液产生实际情况开启运营。项目工完成后，渗滤液及其处理后的排放水监测系统按设计的运行方式正常运转，直至水质稳定为止。2、渗滤液调节池xx地区年内各季的雨量分配不均匀，渗滤液调节池的作用主要是对不同季节所产生的渗滤液量不均匀性进行调节，以减小渗滤液处理设旅的规模并保证其正常稳定运转。表5-7为xx地区1958年—1989年的月平均降水量统计表：表5-7xx地区1958-1989年各月平均降水量统计表月份123456789101112雨量53.681.1115.6183211.3195.1108.913462.994.374.140xx地区降水量的季节分配不均匀，年内降雨主要集中在4、5、6月份。历年4、5、6月平均降雨量589.4mm，占年降水量的43.5％，其余9个月占56.3％。xx地区近平均月降雨量计算的渗滤液量与调节量的关系如下表5-8所示：表5-8xx地区近五年平均逐年月降雨量计算的渗滤液量及调节量表月份降雨量（mm）渗滤液产生量污水月处理能力（m3）调节量（m3）153.6324.28934-609.72281.1490.655934-443.3453115.6699.38934-243.6241831107.15934173.155211.31278.365934344.3656195.11180.355934246.3557108.9658.845934-275.1558134810.7934-123.3962.9380.545934-553.4551094.3570.515934-363.4851174.1448.305934-485.6951240242934-692合计1353.98191.09511209-3016.905根据最大月份降水量的4-6月间，降水量为589.4mm，由此计算的渗滤液产生量为3565.87m3；4-6月间处理渗滤液2802m3，还剩763.87m3需要调节。考虑到在降水量比较充沛的季节中，可考虑根据实际情况增加处理天数，调节池池容确定为500m3。调节池深6.5m，有效水深为6.25m，长×宽：10m×8m，防渗采用1.5mm厚HDPE土工膜的水平防渗层，然后在沟底和周边砌筑浆砌块石，并做3cm厚的掺防水剂的水泥砂浆抹面层。3、渗滤液导流系统渗滤液收集导排系统是保证填埋场正常运行的重要工程内容。为了及时排出场内产生的渗滤液，减少对地下水的污染风险，在填埋场设置渗滤液导排系统，导排系统设计方案包括：渗滤液倒排系统铺设在场底水平防渗隔离层之上，包括导流层、导流盲管和渗滤液收集竖井。随场底坡度铺设300mm厚碎石（粒径为16～32）作为导流层，将渣场内的渗滤液尽快引入导流盲沟及渗滤液收集竖井内，导流层的铺设范围与场底防渗层的面积相同。针对本场特点，沿着渣场底设置一根渗滤液导流主盲沟，盲沟中铺设DN400HDPE穿孔管，坡向与场底一致，长度约130m。导流穿孔管周围覆盖由16～32碎石反滤结构。4、渗滤液进出水水质渗滤液处理进出水水质见表5-9。其中进水水质数据为业主提供，渗滤液经处理后水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一级标准后排放。表5-9渗滤液进出水质表（单位：mg/L，PH）项目PHHgCdCrPbAsSb进水水质6.930.004180.4710.033.22.3927.1出水水质6-9≤0.05≤0.1≤1.5≤1.0≤0.5≤1.05、渗滤液处理工艺选择对于重金属离子目前已开发应用的废水处理方法主要有化学法、物理化学法和生物法，具体包括化学沉淀、电化学法、离子交换、膜分离、活性碳和硅胶吸附、生物絮凝、生物吸附、植物整治等。a）化学法主要有化学沉淀法、氧化还原法、气浮法、电解法等。1）化学沉淀法此方法是目前发展时间较长，工艺比较成熟的一种处理方法，其工艺原理是通过外加药剂与水体中污染物发生化学作用，形成沉淀或絮凝体矾花，将重金属从水中分离出来，从而达到去除的目的，其工艺简单，投资少，操作方便，适应性强，处理效果较稳定，在重金属废水处理中占重要的地位。中和沉淀法：在废水中加入碱，通过中和法形成氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除。其操作简单、中和药剂来源广，在去除重金属离子的同时能中和各种酸及其混合液，是常用的处理方法。不足在于沉渣量大、含水率高、易二次污染、有些重金属废水处理后难以达到排放标准。废水中常有多种重金属共存，当含有两性金属时，高pH值时有再溶解倾向，处理操作时对pH值要求严格，且需要预处理去除卤素、氰根、腐殖质等，防止与重金属离子形成络合物，影响中和反应。硫化物沉淀法：在废水中投加硫化剂，使重金属离子与S2-形成硫化物沉淀而去除。相比于中和沉淀法，此法优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，因此只需加入少量的沉淀剂就可使废水中重金属离子达到排放标准；反应的pH值在7-9之间，处理后废水一般不用中和，沉渣含水率低，不易返溶而二次沉淀。但硫化物沉淀细小易成胶体，且本身有毒，处理过程中可能产生硫化氢气体，造成二次污染。铁氧体沉淀法；是日本电气公司研究出来的一种从废水中除去重金属的工艺技术。其原理是在废水中加入铁盐，使各种金属离子形成铁氧体晶粒一起沉淀析出，从而净化废水。比重大于3.8的重金属都可以形成铁氧体。此法能一次脱除废水中的多种金属离子，形成的沉淀是一种优良的半导体材料。，设备简单、操作方便，对水质的适应性较强，沉渣极易脱水，但在操作过程中需加热到700C左右或更高，并通入空气氧化，氧化速度慢，因此操作时间长，耗能高。微电解法：当将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池。其中电位低的铁成为阳极，电位高的碳成为阴极，在酸性充氧条件下发生电化学反应，其反应过程如下：反应产生的初生态的Fe2+和原子H具有高化学活性，能改变废水中许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环等作用。若有曝气（即充氧）可防止铁屑板结。还会发生如下反应:反应中生成的OH-使出水pH值升高，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe（OH）3胶体絮凝剂，可以有效吸附、凝聚水中的污染物，从而增强对废水的净化效果，经微电解后，BOD／COD有所升高，更易生化处理。2）氧化还原法在废水中加入氧化剂或还原剂，通过氧化还原反应使废水中重金属离子向更易生成沉淀或毒性较小的价态转换然后再沉淀去除，一般用于废水的预处理，可利用铁活性较高固化重金属离子，以金属形式析出，利于重金属回收，目前已用于中小型电镀厂排放的工艺废水的治理，但占地面积大，产生废渣量大。b）物理化学法主要有离子交换法、吸附法、膜技术等。1）离子交换法利用离子交换剂与废水中重金属离子发生离子交换作用，从而分离出重金属离子。常用的交换剂有离子交换树脂和沸石，其处理容量大、出永水质好、可回收重金属资源、无二次污染，但树脂易受污染或氧化失效，再生频繁，反应周期长，操作费用高。2）吸附法利用吸附剂活性表面吸附废水中重金属离子的一种方法，最常见的吸附剂是活性碳，能同时吸附多种重金属，但价格昂贵、使用寿命短、重金属吸附饱和后再生困难、难以回收重金属资源。3）膜法膜分离过程是利用一种特殊的半透膜将溶液隔开，以压力为驱动力，废水流经膜面时，其中的污染物被截留，而水分子透过膜，废水得到净化。相比常规废水处理技术，膜技术具有高效、无相变、节能、设备简单、操作方便等优点，并能实现重金属的回收，另外不加化学试剂、不会造成二次污染，存在的主要问题是膜组件的昂贵和使用过程中膜的污染和通量下降。c）生物法利用微生物或植物体的生理特性来处理重金属废水。主要有生物吸附法、生物絮凝法和植物修复法，具有效率高、成本低、二次污染少、有利于生态环境的改善等优点。1）生物吸附指经过一系列生物化学作用使重金属离子被生物细胞吸附，这些作用主要包括络合、鳌合、离子交换、吸附等。生物吸附法是一种新兴的废水处理技术，其中生物吸附剂主要是藻类，还有细菌、真菌、酵母等。由于许多微生物具有一定的线性结构，有的表面具有较高的电荷和较强的亲水性或疏水性，能与颗粒通过各种作用（比如离子键、吸附等）相结合，如同高分子聚合物一样起着吸附剂的作用。该法吸附效果好、去除率高、成本低廉，但由于其吸附容量一定、选择性高等特点，应用范围限制在低浓度、单组分的含重金属废水的处理中。2）生物絮凝法借助微生物或植物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种方法。目前的生物絮凝剂主要有五大类，即淀粉类、半乳甘露聚糖类、纤维素衍生物类、微生物多糖类和复合型生物混凝剂。生物絮凝剂以其安全无毒、无二次污染、絮凝效果好等优良特性，在水处理中有广泛的应用前景，但目前生产成本高，活体生物絮凝剂保存困难。3）植物修复利用植物发达的根须和微生物对重金属离子进行富集、积累及亲合作用把重金属转化为毒性较低的物质。植物修复技术不仅杜绝了二次污染，还有利于生态环境的改善，在治理污染的同时还可以获得一定的经济效益。d）电化学法概念电化学重金属废水处理方法是一种使用电能代替昂贵的化学试剂，能够同时去除水中的重金属离子、悬浮固体、乳化有机物和其它多种污染物的电化学过程。该方法是在电场的作用下，金属电极产生电子形成“微凝剂”（铁或铝的氢氧化物），水中的悬浮颗粒、胶体污染物在絮凝剂作用下失稳，脱稳后的污染物颗粒与微絮凝剂之间相互碰撞，结合成大絮体而沉淀。适用范围：可用于去除含铅、镉、砷、锑、铜、锌、汞、银、镍等重金属离子的污水。工艺原理：电化学工艺是利用外加电压来电解废水，采用可溶性阳极（Al或Fe），在阳极上生成Al3+、Fe2+、Fe3+等阳离子，与水中OH-离子结合成Al（OH）3、Fe（OH）2、Fe（OH）3等絮凝剂，同时在阳极上析出O2微气泡，而在阴极上产生H2微气泡。电化学的作用机理主要包括三个方面：电解凝聚、电解气浮以及电解氧化还原。1）电解凝聚是指可溶性阳极产生的阳离子经过水解、聚合作用，可以产生一系列多核羟基络合物及氢氧化物，这些物质作为絮凝剂就可对水中悬浮物及胶体进行絮凝作用，其絮凝效果要比传统的絮凝剂高很多。2）电解气浮是指水在电解时产生少量的02和H2微气泡，这些气泡的粒径和密度都非常小，具有一定的吸附能力和浮载能力，能吸附水中产生的污染物絮凝团并浮升到水面，从而达到固液分离的效果。3）电解氧化还原是指水在电解过程中产生的Cl-、ClO-，O2等具有强氧化性的物质可以把水中的某些大分子有机污染物氧化成小分子有机物，有些物质还可被氧化成CO2和H2O而直接去除，小分子有机物通过絮凝和气浮就能很好去除。由于电化学的多种协同作用，使其能降解的污染物种类多、效率高，因而被广泛采用。电化学法中常用的电极材料为铝和铁，在阳极和阴极之间通以直流电，发生的电极反应如下:铝阳极:Al一3eA13e+（1）在碱性条件下：A13e++3OH-A1（OH）3（2）在酸性条件下：A13e++3H2OAl（OH）3+3H+（3）铁阳极：Fe一2eFe2e+（4）在碱性条件下：Fe2e++2OH一Fe（OH）2（5）在酸性条件下：4Fe2e++O2+2H2O4Fe3e++4OH-（6）另外，水的电解还有氧气放出：在阳极发生如下反应：2H2O—4eO2+4H+（7）在阴极发生如下反应：2H2O+2eH2+2OH-（8）处理效果和优缺点：由于电化学过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，对环境不产生或很少产生污染，被称为是一种环境友好水处理技术。电化学法具有如下优点：1）电化学处理工艺运行平稳，水质稳定，同时克服了由于药剂生产厂家的变化，药剂质量变化、药剂配比性变化、药剂投加量的变化等因素造成的处理质量的不稳定；2）电化学处理工艺在投资方面与传统的加药处理工艺基本相当，但运行成本仅为传统加药处理工艺的l／5～1／10；3）电化学法产生的污泥量比传统的加药处理工艺产生的污泥量少40％，从而大大降低了污泥的处置费；4）电化学法不会使水中的SO42-、Cl-、NO3-、PO43-及碳源等细菌和藻类生长必须的成分产生富集而使水体富营养化；5）电化学法产生的氢氧化物比药剂法的活性高，凝聚吸附能力强，处理效果好；6）在电化学过程中，阳极上产生的氧和氯可使有机物发生氧化而成为无害成分，并起到杀菌作用；7）在电化学过程中，阴极上发生的还原作用使氧化型色素还原而成为无色物质；8）电化学设备的投资和化学药剂法设备的投资相当，但前者不用加药，体现污水处理的绿色环保；9）电化学设备紧凑，占地面积小；10）电化学设备自动化程度高，管理简单，对操作人员的要求很低。以上几种工艺中化学沉淀法因其工艺成熟、效果好，电化学法操作简单，管理方便。针对本工程的特点，建议采用预处理+电化学法处理渗滤液以去除废水中的重金属离子。此法可用于去除污水中的镉、铜、砷等，以及其它能与铁盐共沉的重金属离子。6、渗滤液处理工艺流程a）渗滤液处理工艺流程简图图5-3渗滤液处理工艺流程图b）工艺流程说明渗滤液由泵提升至一级混凝反应沉淀系统。首先进入一级反应池，分2格，池内设有搅拌器，在第一格加入三氯化铁溶液后自流进入第二格，在此加入石灰乳溶液，调节pH在9左右，使废水中的砷等生成沉淀，其他离子也有共沉作用。出水自流进入一级沉淀池，澄清出水。一级沉淀池出水自流进入电化学系统。在电化学系统中，废水中的重金属离子经过电解凝聚、电解氧化还原、电气浮等作用后生成难溶于水的金属沉淀物，经过电化学系统处理后，出水进入二级絮凝池，在絮凝池中加入PAM使反应池内生成的絮体进一步结合、变大，增加絮体的的沉降性能，出水自流进入二级沉淀池，絮体得到沉淀。经沉淀后的出水回用于渣堆喷淋，防止平时处于干涸状态的渣场产生大量扬尘污染环境以及用于植物浇灌。沉淀池底泥泵入污泥池浓缩后，再泵入板框压滤机脱水，进入污泥存放间暂存，外售给有资质的冶金企业回收重金属。滤液返回至调节池。7、渗滤液主要设施及设备a）调节池有效容积500m3。尺寸：10m（L）×8m（W）×6.5m（H）配套工程塑料泵2台，一用一备，单台：Q=20m3/h，H=11.0m，P=1.1kw。b）一级混凝池设计流量：Q=20m3／h水力停留时间：T=30min尺寸：2m（L）×2m（W）×3.0m（H）材质：钢混配套ZJ型折桨搅拌机，转速125r／min，功率1.5kw。c）一级絮凝池设计流量：Q=20m3／h水力停留时间：T=30min尺寸：2m（L）×2m（W）×3.0m（H）材质：钢混配套FJ型絮凝池搅拌机，转速3.2r／min，功率0.37kw。d）一级沉淀池沉淀池采用斜管式沉淀池表面负荷：Uo==1.5m3／m2．h，有效水力停留时间：3h尺寸:4.6m（L）×4.3m（W）×5.0m（H）材质：钢混，含导流墙排泥采用穿孔管，出水采用堰口出水方式配套蜂窝式斜管填料，L=1.5m，θ=60oe）电化学系统设计流量：Q=20～25m3/hf）二级絮凝池设计流量富Q=20m3／h水力停留时间：T=30min尺寸：2.0m（L）×1.5m（W）×3.0m（H）材质：碳钢，防腐配套FL型絮凝池搅拌机，转速3.2r／min，功率.037kW。g）二级沉淀池沉淀池采用斜管式沉淀池表面负荷：Uo=1.5m3／m2/h，有效水力停留时间:3h尺寸:4.6m（L）×4.3m（W）×5.0m（H）材质:钢混，含导流墙排泥采用穿孔管，出水采用堰口出水方式配套蜂窝式斜管填料，L=1.5m，θ=60oi）污泥池尺寸：1.2×8.6×3.0m材质：钢混配套泵2台，单台：Q=10m3／h，H=15m，P=2.2kw，用于将沉淀池污泥提升至污泥池。j）生产服务用房生产服务用房设置加药系统和污泥脱水系统，布置药品贮存间、及配电值班室。加药系统布置加药装置3套，分别投加PAM，硫酸亚铁及石灰乳，药品间按酸、碱性质药品贮存。污泥脱水系统布置板框式压滤机1台，参数为：过滤面积15m2，P=l.5kw。并配2台污泥泵，1用1备，参数为Q=5m3／h，H=10m，P=0.5kw。压滤脱水后的污泥为危险固废，根据《危险废物贮存污染控制标准》GBl8597-2001的规定，地面采用掺防水剂的水泥砂浆进行抹面，地面基础防渗层为1m厚粘土层，周围设置防护栅栏，并按GB15562.2-1995的规定设置警示标志。8、渗滤液处理原辅材料消耗渗滤液处理原辅材料消耗定额见表5.14。表5-10渗滤液原辅材料消耗定额表原辅材料单位消耗定额备注石灰kg/m3渗滤液1.8PAMg/m3渗滤液4氯化铁g/m3渗滤液60废渣场复垦方案1、废渣处置场的复垦方案废渣处置场将废渣进行集中处置后，为了确保处置场无重金属粉尘飞扬，造成对周边环境的污染，需要对处置场进行铺土复垦，即在整个废渣坡面采取粘土覆盖，覆土厚度为0.5m。由于该渣场内含有大量重金属元素，将对环境产生污染，造成环境生态破坏。因此复垦前需要在安全处置后的废渣处置场上方平铺一层l.5mm厚的HDPE防渗膜进行防渗。覆土后再植草绿化，选择对水分要求中等、草质较好、耐沙的中生草类；种草方式可采用条播，采取不同行距以最大草冠全部覆盖地面为宜。条播种草时应保证渣场内渣堆坡面的平整并形成坡向截水沟的坡度，保证坡面不积水，保证边坡稳定。2、取土场的复垦方案取土场经取土后，如不采取必要的复垦措施，则有风时，会造成粉尘飞扬，对周边环境造成影响。本可研考虑在完成取土后，再植草绿化，选择对水分要求中等、草质较好、耐沙的中生草类；种草方式可采用条播，采取不同行距以最大草冠全部覆盖地面为宜。条播种草时应保证渣场内渣堆坡面的平整并形成坡向截水沟的坡度，保证坡面不积水，保证边坡稳定。配套及辅助工程（1）办公及辅助用房办公及辅助用房包括电化学设备间、加药间、储药间、污泥脱水阁、值班室等。建筑总面积为162m2。（2）监测设施处置场覆土施工完成之后，按照如下方式设置观测设施。在处置场中部平台和处置场顶部平台设两个位移观测断面，每个断面包括三个观测标点，两侧山坡各一个工作基点。观测标点及工作基点均采用在基岩中或混凝土中预埋防锈黄铜棒（中心刻十字）的型式。沉降及水平位移观测均采用全站仪进行。由于废渣堆中含有的有害重金属将对环境产生污染，造成环境生态破坏。要求在废渣场周边设置三座检测井，对场内排出的水进行检测。一口设在废渣场上游，作为对照井，另一口设置在废渣场的下游，作为污染监视监测井，第三口设在可能出现扩散影响的废渣场周边，作为污染扩散监测井。渗滤液处理达标后方能排放。（3）取土场为了便于取土以及项目管理，本工程选择取土场位于xx市xx镇柏树村，距离处置场3m。取土场取土后需要进行植被种植，恢复其生态。5.1.3总平面布置布置原则满足现行设计规范，力求功能分区明确、平面和竖向布置合理，节省用地，节省投资。总平面布局重金属废渣处置系统总平面布置主要有两部分内容：重金属废渣处置场及渗滤液处理系统。（1）重金属废渣处置场废渣堆放区占地面积约60500m2，该地区东西高差较大，高差约30m。（2）渗滤液处理系统渗滤液处理系统选址废渣处置场东北面，工程占地约300m2，该区域地势高低不平，需要进行挖方平整，平整后场地标高为310m，渗滤液调节池布置在污水处理站区域西部，便于收集渗滤液。从西往东依次布置调节池、污水处理设施、综合楼。具体布置见附图3渗滤液处理站平面布置图。竖向设计本工程废渣处置场地为xx镇柏树村，地势高低起伏，由于北面临近乡村道路，需要对北面场区进行平整。取土场距离处置场约3km。交通组织距离处置场距离约250m处有村级公路一条，为了便于工程顺利开展，需修建进场道路。进场道路宽为6m。总平面布置主要技术经济指标本项目主要经济技术指标见表5-11。表5-11主要技术指标表序号项目单位数量备注一重金属废渣处理工程（一）废渣处理万t46.3（二）处理场防渗、危险边坡削坡、整形m31削坡、滩面平整m2240452防渗膜m3121000δ2.53粘土运输夯填30250（三）挡土墙、渗滤液集水沟修筑墙300m，沟200m1人工挖地槽m3501.52浆砌块石m31253.753泄水Φ100PVC管m900（四）排水系统1坡面排水沟m280.51.1人工挖地槽m3701.251.2浆砌块石m31753.131.3素混凝土m337.452汇水排水沟m7952.1人工挖地槽m31987.52.2浆砌块石m34968.752.3素混凝土m3107（四）生态修复ha6.611取土m3302502覆土m3302503植草m2661004防渗膜m260500二含重金属渗滤液处理工程m3/a11209.4（一）集水系统1重点污染区域一渗滤液竖井个12渗滤液液下抽吸泵台23调节池个1（二）处理系统1液压提升泵台22一级混凝池座13一级絮凝池座14一级沉淀池座15电化学系统套16二级絮凝池座17二级沉淀池座18污泥池座19污泥排出泵台210中间提升泵台211一体化加药系统套412板框式压滤机台113污泥泵台214走道平台等批115生产服务用房m290三配套及辅助工程1办公用房m291.2设置在污水处理站2楼2进场道路m250道路宽6m3观测设备个104检测井个35.1.4土建工程结构设计标准（1）标准、规范、规程（2）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）（3）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）（4）《建筑结构荷