盘山污水处理厂人工湿地可研终稿1108-

盘山县污水处理厂人工湿地改造工程可行性研究报告（设计编号：17609S）编制日期：二〇一七年七月二十一日盘山县污水处理厂人工湿地改造工程工程名称：盘山县污水处理厂人工湿地改造工程委托方：盘山北方新材料产业发展有限公司设计编号：17609S院长：董阳总工程师：王国庆所长：赵晖项目负责人：闫明专业负责人：赵丁王宪明朱学超审核：闫明校对：孙运权参编人员：孙振刘一民陈超康译文杨冠华未加盖辽宁省城乡建设规划设计院有限责任公司公章无效版权所有不得翻印SHAPE盘山县污水处理厂人工湿地改造工程目录第一章项目简介 61.1项目概述 61.2项目背景 91.2.1污水处理厂系统概况 91.2.2污水处理厂处理现状 101.3编制依据 111.4编制范围 111.5编制原则及指导思想 111.6采用的规范和标准 12第二章城市概况及工程建设的必要性 142.1社会自然概况 142.1.1地理位置及社会环境概况 142.1.2地形地貌 152.1.3水文状况 152.1.4气象条件 162.2项目建设的必要性 162.2.1辽河流域水污染治理工作的需要 162.2.2符合辽宁省生态建设总体规划 162.2.3是提高人民生活质量、走可持续发展道路的需要 172.2.4是促进社会经济持续发展和改善居民生活环境的需要 18第三章工程建设规模及工艺方案 193.1改造规模 193.2工程选址和工程区现状 193.3工程设计思路 203.4MBBR工艺介绍 213.4.1MBBR工艺的背景 213.4.2MBBR工艺的原理 223.4.3MBBR工艺的特点 233.4.4MBBR总结 253.5人工湿地工艺介绍 253.5.1人工湿地工艺定义及机理 253.5.2人工湿地的功能和机理 263.5.3人工湿地的构造及特点 283.5.4人工湿地工艺总结 31第四章改造方案的实施 324.1工艺流程的改造 324.2AO池的改造 324.3人工湿地的改造 334.4管路改造 34第五章人工湿地系统设计 365.1总平面布置 365.2引水系统 365.3配水渠 365.4布水渠 375.5收水渠 375.6提升泵房 375.6.1设计概况 375.6.2泵站设计参数 385.6.3水泵机组的选择 385.7人工湿地的铺设 395.7.1施工要求 395.7.2潜流人工湿地植物配置说明 39第六章设计方案 406.1建筑及结构设计 406.1.1设计依据 406.1.2设计范围 406.1.3结构设计 416.2电气设计 416.2.1设计依据 416.2.2设计范围 416.2.3供配电系统 426.2.4电缆敷设 426.3防腐设计 42第七章可行性分析 437.1政策扶持 437.2基础设施完善 437.3资金落实 437.4水质保障 43第八章环境保护与安全 458.1工程建设环境影响 458.2环境保护措施 458.2.1对水环境的影响 458.2.2工程对声环境的影响 458.2.3工程对大气环境的影响 468.2.4固体废弃物对环境的影响 468.3安全措施 46第九章工程进度计划安排 48第十章投资估算 4910.1土建及设备清单 4910.1.1土建清单 4910.1.2设备清单 4910.2投资估算 5010.2.1土建投资估算 5010.2.2设备投资估算 5010.2.3提升泵房投资估算 5110.3总投资估算 52第十一章效益分析 5311.1生态效益 5311.1.1维持生物多样性 5311.1.2补充地下水 5311.1.3降解污染物 5311.2经济效益 5411.2.1植物资源丰富 5411.2.2提供水资源 54第十二章结论和建议 5512.1结论 5512.2建议 55

第一章项目简介1.1项目概述1、项目建设名称盘山县污水处理厂人工湿地改造工程2、项目建设性质改建项目3、项目建设单位盘山北方新材料产业发展有限公司4、项目建设地点辽宁北方新材料产业园5、项目建设规模及主要建设内容项目主要建设内容包括AO池的改造、人工湿地改造、管路改造及新建提升泵房。（1）AO池改造采用MBBR工艺升级改造，优先保证缺氧反硝化池容，划分部分好氧区作为缺氧区使用，好氧区不足部分通过投加填料来补充。（2）人工湿地人工湿地工程选定盘山县污水厂东北1.0km，绕阳河东侧，占地18200m2，设计深度1.40m。（3）管路改造需要重新修建污水处理系统排水口至新的人工湿地间的管路及人工湿地出水口至在线监测系统的管路，约2.0公里。（4）新建提升泵房通过提升泵站，以保证湿地出水能够回至现有排水监测点，泵站的设计流量为10000m3/d，泵站有效容积140m3、泵站设计停留时间20min。6、项目建设周期项目建设周期为2017年7月至2017年12月。7、项目投资估算及资金来源项目总投资主要包括三部分：土建费用、设备费用及新建提升泵房的费用，项目总投资合计约为1548.3万元，全部为政府出资。8、经济、社会效益分析人工湿地系统是一个完整的生态系统。它形成了内部的良好循环并具有较好的经济效益、生态效益和社会效益，是正在不断得到研究应用和发展的污水处理实用新技术，具有投资低，出水水质好、抗冲击力强、增加绿地面积、改善和美化生态环境、操作简单、维护和运行费用低廉等优点，即：高效，经济，美观，生态。（1）经济效益城市内人工湿地最主要的经济效益是提供水资源。与传统污水处理法相比，人工湿地处理污水显示出明显的优越性，如出水稳定、水质好、处理强、建造和运行费用便宜、易维护、技术含量低等，已被国家用于处理各类不同的污水。其次，人工湿地还能为居民提供丰富的动植物产品。此外，自然的临水生活已成为新世纪人们所推崇的一种居住方式，人工湿地已成为住宅开发商的又一个房产景点和亮点，并成为房产竞争的一个优势，从而形成经济价值。（2）社会效益城市人工湿地创造的绿色世界、旖旎的风景、宜人的气候、清新的空气、少菌的空间，幽静的环境，不仅使人感到情绪镇定、心情畅快、精神爽朗，而且有益于人们的健康与长寿，同时，还有陶冶情操、增进智力、激发灵感的特殊效应。还能为人们提供良好的交流和休闲活动空间，优美的城市绿化让人们享受到了“绿色家园”的温馨生活。（3）生态效益湿地水质肥沃，含氧量高，底泥松软肥厚，加上适宜的光热条件为水生生物的生长繁衍创造了良好的条件。人工湿地能够维持较高的生物多样性，对城市中鸟类、鱼类等生物提供丰富的食物和良好的生存繁衍空间，对物种保存和保护城市物种多样性发挥着重要作用。此外对于调蓄水量，增加城市用水来源，补给地下水都起着重要的作用。大片湿地的水土保持作用也是很有效的，湿地的地表土壤因长期受到水层保护，免受夏天雨水和地表水的冲刷、侵蚀和渗透淋滤，肥力得以保全。而冬春季节水排干后又能重受阳光照射和客气的浸透，土壤力的微生物常年可以处于良好状态，从而使土壤结构更加稳定，增强抗侵蚀能力。1.2项目背景1.2.1污水处理厂系统概况

盘山县新县城污水处理厂始建于2008年，坐落在盘山县新材料产业园区内，设计日处理能力为2万吨，运行后实际日处理量为1万吨，主要收集处理新县城及周边油田井下、曙光区域的生活污水。2015年为全面接纳处理园区内工业企业排放的预处理工业废水，充分提高污水处理厂的治污能力，进一步改善绕阳河流域水质环境。经盘山县、县政府研究决定，在“十三五”开局之年，全面启动对盘山县污水处理厂的扩容和升级改造工程，由原A/O+湿地处理工艺，改造成A2/O+湿地处理工艺；改造增加一个水解池、两个高密池单元，用以接纳园区工业废水。目前盘山县污水处理厂出水达到一级A排放标准。盘山县污水处理厂的污水收集管网包括三条主干管：县城西片污水系统的干管沿曙光南路、曙光北路、市府大道西侧和内环西路铺设县城东片污水系干管沿府东南路、府东北路及府西北路铺设；工业区污水系统主管路沿园区二路、园区四路铺设。仓储路至污水处理厂段管路沿府北二路铺设，是县城东片、A县城西片和工业区污水的汇集干管，收集后进入污水处理厂。1.2.2污水处理厂处理现状盘山县污水处理厂原设计规模近期(2013)年为2×l04m3/d，实际日处理量为l04m3/d，远期（2025）年达到5×104m3/d，生活污水和工业废水比例按3:1设计，设计处理工艺的A/O池和潜流式人工湿池，配套有粗格栅、细格栅、平流沉砂池和紫外线消毒、污泥浓缩和脱水设施。为实现综合城镇一体化发展战略目标，考虑工业产业园区的招商引资，需将原有规划为人工湿地的区域另外进行开发，为保证盘山县污水处理厂出水达标排放，需另外规划场地建设人工湿地。1.3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) 《中华人民共和国水法》4) 《中华人民共和国环境污染防治法》5) 《中华人民共和国水污染防治实施细则》1.4编制范围依据《盘锦市城市总体规划（2010－2020年）》所确定的发展目标，就盘山县污水处理厂人工湿地水质净化工程的改造建设方案进行分析论证，提出可行性研究方案，并对工程进行完整的投资估算和经济评价。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、MBBR工艺的方案确定、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。1.5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，使其成为盘锦市的标志性湿地工程。1.6采用的规范和标准、《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002；、《室外排水设计规范》GB50014-2006（2014版）；、《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）；、《污水综合排放标准》（GBJ8978-1996）；、《泵站设计规范》（GB/T50265-2010）；、《污水排入下水道水质标准》（CJ343-2010）；、《城市污水处理工程项目建设标准（修订）》（2001年）；、《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）；、《城市污水处理厂管道和设备色标》（CJ/T158-2002）；、《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）；、《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；、《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》(建城[2009]23号文件)；、《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-95）；、《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）；、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）；、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T50062-2008；、《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）；、《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GB50093-2002）；、《自动化仪表选型设计规范》（HG/T20507-2014）；、《仪表系统接地设计规范》（HG/T20513-2014）；、《控制室设计规范》（HG/T20508-2014）；、《仪表供电设计规范》（HG/T20509-2014）；、《信号报警、连锁统计规范》（HG/T20511-2014）；、《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》（CJJ120-2008）；、《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）；、《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032-2003）；、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010；、《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；、《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138:2002）；、《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》（CECS117:2000）；、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；、《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）；、《钢结构设计规范》（GB50017-2011）；、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；、《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010）；、《国家职业卫生标准》（GBZ38-2006）；、《辽宁省辽河流域水污染防治条例》；、《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）；40）、国家有关法令、规范，现场的外部条件。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盘山县位于盘锦市的北部，辽宁省\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"盘锦市辖县，辽河下游，\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"渤海之滨。东与\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"台安县、\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"海城市隔河相望，南与盘锦市区、\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"大洼区毗邻，西连\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"锦州市\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"凌海市，北与锦州市\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"北镇市接壤。盘山县处于辽宁沿海经济带“N”字走向中心地带，紧邻“沈阳经济区”，位居辽东半岛与辽西走廊的汇合处，距北京500公里，沈阳120公里，锦州90公里，大连300公里，地理坐标为东经121°34′-122°29′，北纬40°50′-41°27′之间。面积1735平方公里。截至2013年，盘山县面积1735平方公里，辖10个镇，117个行政村，总人口22.58万人。截至2013年，盘山县辖10个镇，共计117个行政村。辖区镇包括：\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"胡家镇、\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"太平镇、\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"得胜镇、\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"高升镇、\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"陈家镇、吴家镇、\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"坝墙子镇、\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"古城子镇、\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"沙岭镇、\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"甜水镇。盘山县历史悠久，文化灿烂，人文底蕴深厚，物产丰饶，自然资源十分丰富。是“辽宁省综合实力十强县”、“中国河蟹产业第一县”、“辽宁省级休闲农业与乡村旅游示范县”。2013年，盘山县地区生产总值实现197亿元，全社会固定资产投资实现191亿元，公共财政预算收入实现22.3亿元，居民人均\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"可支配收入实现16100元，增长25.3%。2.1.2地形地貌盘山县处于辽河下游冲积平原，地势平坦低洼，平均海拔4米左右。境内有大辽河、双台子河、绕阳河等大小河流13条。境内沟渠纵横，广布沼泽洼地，沿海多滩涂。2.1.3水文状况盘山县域内有大小河流13条，双台子河、外辽河、大辽河、\t"/item/%E7%9B%98%E5%B1%B1%E5%8E%BF/_blank"新开河、太平河、绕阳河等从境内流过，三座平源水库（八一、红旗、青年）蓄水量达4000万立方米。2.1.4气象条件盘山县处于南温带亚湿润区季风型大陆性气候，四季分明，春季多风，集中降水，无霜期长。年平均气温8.8℃。一月平均气温－10.8℃，最低气温－28.2℃；七月平均气温24.4℃，最高气温35.2℃。年平均降水量605毫米，多集中在七、八月份，无霜期170天左右。2.2项目建设的必要性2.2.1辽河流域水污染治理工作的需要《辽河流域水污染防治规划》（2006-2010）将辽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。项目所在区域辽河盘锦段属于17个优先控制污染防控区，规划要求以污染物消减为目标，改善大辽河流域水质。根据辽宁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。本项目的建设符合规划发展的需求。2.2.2符合辽宁省生态建设总体规划《辽宁省生态建设总体规划（2006-2025）》指出，到2020年，初步建成生态省，全省80%以上的市、县基本达到国家生态市、县建设标准；初步建立起高效低耗的生态经济体系、持续利用的资源支撑体系、优质可靠的环境安全体系、山川秀美的自然生态体系、自然和谐的生态人居体系、现代文明的生态文化体系。项目所在地属于规划中的“近岸海域与岛屿生态区”，辽河三角洲湿地生态功能区面积约4000平方公里，主要分布在盘锦市的辽河口湿地。本项目的建设对严格控制新上蓄水工程，对保障河口生态用水起到极大的推动作用。2.2.3是提高人民生活质量、走可持续发展道路的需要随着城镇经济的飞速发展，人口增长和城市化进程不断加快，将产生大量的生活污水和工业废水，若直接排入河流，必将造成水体的严重污染，在一定程度上必将制约城镇经济建设的发展，同时也会影响城镇的饮用水源。城镇的发展与建设应是整体的、综合的。而城镇的市政建设、城镇污水处理厂的建设是城镇发展建设与环境保护的重要组成部分，它将大大改善城镇环境，提高人民生活水平，有利于城镇的招商引资。盘山湿地的建设不仅可以改善周围水体水质，同时可改善地区面貌美化城镇，为城镇居民生活环境的改善和城镇的社会发展与经济腾飞创造良好的条件。2.2.4是促进社会经济持续发展和改善居民生活环境的需要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污染物、减轻水体富营养化程度，改善绕阳河的水质，而且可以恢复绕阳河流域的自然生态，确保绕阳河水质的长期稳定性。本项目的建设对于提升盘山县的经济运行质量、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。

第三章工程建设规模及工艺方案3.1改造规模污水厂改造前湿地面积为30000m2，且污水厂运行良好，水质经湿地处理后能够达标排放，现在由于城市规划需要，政府征用了目前湿地所在地块，故为了使污水厂出水达标排放需要征用其他地块。经过现场踏勘，按照原有系统的出水指标直接进入人工湿地，需要的人工湿地面积较大，污水厂日处理量为1万吨，按照人工湿地水力负荷0.35m3/m2•d（北方取值范围：0.2-0.5m3/m2•d），所需人工湿地面积约28000m2。北侧现有人工湿地面积2万平米。考虑到节约用地的需要，可以对原有污水处理系统进行工艺调整，原系统采用的工艺：“水解+AO+深度处理”，可采用提高系统去除率的方式，在现有构筑物及池容不变的前提下，通过提高AO段微生物菌群的数量及系统污泥浓度从而提升系统对COD、BOD、氨氮的去除率，降低人工湿地进水指标，减少人工湿地的面积。3.2工程选址和工程区现状综合考虑盘山县污水处理厂位置和当地土地利用现状，人工湿地工程选定盘山县污水厂东北1.0km，绕阳河东侧，湿地建设区18200m2，具体位置如图3-1所示。图3-1人工湿地工程选址图3.3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，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，使其成为盘山区的标志性湿地工程。3.4MBBR工艺介绍3.4.1MBBR工艺的背景从多年的运行实践来看，活性污泥法虽较为成熟，但也存在很多的缺点和不足，如曝气池容积大、占地面积高、基建费用高等，同时对水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质、水量变化的影响等。鉴于上述因素，这种污水处理方法逐渐被后来的生物膜法所取代。生物膜法弥补了活性污泥法的很多不足，如它的稳定性好、承受有机负荷和水力负荷冲击的能力强、无污泥膨胀、无回流，对有机物的去除率高，反应器的体积小、污水处理厂占地面积小等优点。但是生物膜法也有其特有的缺陷，如生物滤池中的滤料易堵塞、需周期性反冲洗、同时固定填料以及填料下曝气设备的更换较困难、生物流化床反应器中的载体颗粒只有在流化状态下才能发挥作用、工艺的稳定性较差等。介于以上两种工艺的缺点和不足，移动床生物膜反应器(moving-bed-biofilm-reactor，简称MBBR)应运而生。MBBR法在80年代末就有所介绍并很快在欧洲得到应用，它吸取了传统的活性污泥法和生物接触氧化法两者的优点而成为一种新型、高效的复合工艺处理方法。其核心部分就是以比重接近水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态，当微生物附着在载体上，漂浮的载体在反应器内随着混合液的回旋翻转作用而自由移动，从而达到污水处理的目的。作为悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺，MBBR法兼具两者的优点：占地少——在相同的负荷条件下它只需要普通氧化池20%的容积；微生物附着在载体上随水流流动所以不需活性污泥回流或循环反冲洗；载体生物不断脱落，避免堵塞；有机负荷高、耐冲击负荷能力强，所以出水水质稳定；水头损失小、动力消耗低，运行简单，操作管理容易；同时适用于改造工程等。在过去十几年的研究中，MBBR法已经作为一种成熟的工艺广泛应用于造纸废水、食品工业废水、屠宰废水、炼油废水等工业废水中，同时也可以处理城市生活污水以及城市废水与工业废水的混合污水。许多工程实例表明，用MBBR法处理污水效果良好。3.4.2MBBR工艺的原理MBBR工艺原理是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。图3-2MBBR工艺原理图MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的特点，是一种新型高效的污水处理方法，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态，进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性，使之扬长避短，相互补充。与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触因而被称为“移动的生物膜”。3.4.3MBBR工艺的特点流动床生物膜法（MovingBedBiofilmReactorProcess简称MBBR法）是生长生物膜的载体层在废水中不断流动的生物接触氧化法。载体是聚乙烯中空圆柱体，长5～7mm，直径10mm，内部有十字支撑，外部有翅片，密度0.95g／cm2，空隙率88％，可供生物膜附着的比表面积约400m2／m3。这种载体的特殊形状使微生物在有保护的载体内表面生长而去除废水中的BOD5。MBBR法先在北欧挪威和瑞典应用然后推广到欧美。此法具有下列特点：与活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既具有活性污泥法的高效性和运转灵活性，又具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少的特点。(1)填料特点填料多为聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的，比重接近于水，以圆柱状和球状为主，易于挂膜，不结团、不堵塞、脱膜容易。(2)良好的脱氮能力填料上形成好养、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生，对氨氮的去除具有良好的效果。(3)去除有机物效果好反应器内污泥浓度较高，一般污泥浓度为普通活性污泥法的5～10倍，可高达30～40g/L。提高了对有机物的处理效率，同时耐冲击负荷能力强。(4)易于维护管理曝气池内无需设置填料支架，对填料以及池底的曝气装置的维护方便，同时能够节省投资及占地面积；载体生物（Biomass）在紊流中不断脱落，避免堵塞;生物在改变温度和pH值，超负荷或受毒害作用下也能很快恢复活力，使处理效果稳定。(5)空间小、能扩容MBBR反应器能处理与普通氧化池相同的负荷但只要20％的空间；由于MBBR法设计的灵活性，所提供的反应器以后扩容方便。

(6)适宜用于改造工程：现有废水处理池或不用水池改成MBBR反应池最方便，安装维护简便。3.4.4MBBR总结目前，MBBR工艺在国外应用较多，在国内应用较少。MBBR工艺运行稳定可靠，抗冲击负荷能力强，脱氮效果好，是一种经济高效的污水处理工艺。在处理生活污水方面，有机物和氨氮的去除率相对传统生物膜AO工艺可以提高10%以上。MBBR工艺具有很大的研究价值和应用前景。基于以上原因本工程拟对AO池进行改造，同时增加MBBR填料，提高污染物去除率。3.5人工湿地工艺介绍3.5.1人工湿地工艺定义及机理人工湿地是人们模拟天然湿地系统结构和功能而建造的、可控制运行的湿地系统，用以对受污染水进行处理的一种工艺，由围护结构、人工介质、水生植物等部分构成。当水进入人工湿地时，其污染物被床体吸附、过滤、分解而达到水质净化作用。人工湿地系统对景观水体的净化机理十分复杂，但一般认为，净化过程综合了物理、化学和生物的三重协同作用。物理作用，主要是对可沉固体、BOD5、氮、磷、难溶有机物等的沉淀作用，填料和植物根系对污染物的过滤和吸附作用；化学作用是指人工湿地系统中由于植物、填料、微生物及酶的多样性而发生的各种化学反应过程，包括化学沉淀、吸附、离子交换、氧化还原等；生物作用则主要是依靠微生物的代谢（包括同化、异化作用）、细菌的硝化与反硝化、植物的代谢与吸收等作用，达到对污染物的去除。3.5.2人工湿地的功能和机理1、人工湿地的分类按照人工湿地污水流动方式，将人工湿地分为表面流人工湿地和潜流人工湿地。潜流型人工湿地有水平流（Horizontalflow）和垂直流（Verticalflow）两种形式。垂直流人工湿地又可分为下行垂直流人工湿地（Downflowconstructedwetland）和上行垂直流人工湿地（Upflowconstructedwetland）两类。按照人工湿地工程工艺组合方式，可分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地以及复合型人工湿地。复合型人工湿地系指，将不同类型的人工湿地工艺，根据场地、气候环境、水质参数及达标要求等客观条件进行系统、优化组合，使其达到最优的净化和处理效果，其所设计和建造出来的人工湿地即复合型人工湿地。不同工艺类型都有其所针对处理的污染形态，单一工艺形态的人工湿地往往不能完全满足污水处理的要求，因此复合型人工湿地是人工湿地建设的常态化工艺组合。2、人工湿地系统内污染物的去除机理人工湿地污水处理是一个化学处理、物理处理和生物处理相结合的过程。其化学处理过程是氧化分解，物理处理过程是过滤和吸附，生物处理过程是吸收利用和分解。人工湿地污水处理系统所针对的污染物（环境影响主力因子）主要为氮、磷、悬浮物（SS）、有机物（BOD、COD）、重金属及病原物。a、氮的去除氮是影响水体富营养化的主要因子，影响水体水质的指标主要为总氮（TN）和氨氮（NH3-N）。污水中，含氮化合物主要是以有机氮，如蛋白质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氨基酸等形式存在的，此外也含有少数的氨态氮如氨气（NH3）及铵（NH4+）等。氮的去除主要依靠硝化/反硝化反应、氨气挥发、氨化、植物吸收和填料附着几种形式。微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化作用，很多细菌、真菌和放线菌都能分解蛋白质及其含氮衍生物，其中分解能力强并释放出氨的微生物称为氨化微生物，在氨化微生物的作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮。硝化反应是在好氧条件下，硝化细菌将铵离子（NH4+）转化为硝酸盐氮（NO3-）和亚硝酸盐氮（NO2-）的过程，以利植物的吸收和利用。反硝化反应是指在无氧的条件下，反硝化菌将硝酸盐氮（NO3-）和亚硝酸盐氮（NO2-）还原为氮气，并部分释放到空气中的过程。人工湿地污水处理系统中氮的去除过程，是一个通过氮的氨化、硝化/反硝化作用，将高分子复杂的有机氮转化为低分子简单的无机氮，再将无机氮转化为可消耗分解、吸收利用和挥发的离子态氮的过程。另外，一些形态稳定不易分解的氮体，会为填料表层所形成的生物膜吸附并附着，截留于人工湿地的填料中。b、磷的去除污水中的磷主要是以有机磷和无机磷两种形式存在，其去除途径主要包括微生物同化、填料吸附、植物吸收及污泥沉淀几种形式。而工程实际及理论研究均表明，污水中磷的去除是以填料吸附及污泥沉淀为主。c、悬浮物的去除悬浮物（SS）的去除主要通过填料的过滤、污泥沉淀及根系附着来完成。高水力负荷人工湿地污水处理系统中的藻类物质及SS的去除率可以达到99.93%。d、有机污染的去除人工湿地系统中，不溶性的有机物主要通过物理反应，如湿地的沉淀、过滤作用而被截留；可溶性的有机物则通过系统填料及植物根系表层所衍生生物膜的吸收、吸附及生物降解过程而被分解去除。其分解降解的过程由多种微生物通过好氧和厌氧代谢来完成。在人工湿地系统中，基质、植物、微生物各自都具有污染物净化功能，例如采用炉渣为基质的人工湿地系统具有较强的除磷效果；选择芦苇、风车草等为湿地配置植物，可在植物速生期吸收、脱离大量的氮磷；而湿地基质和植物根系表则可能富集反硝化菌，实现反硝化脱氮。e、重金属的去除人工湿地对重金属的去除主要集中在植物对重金属的去除作用上，包括植物的稳定、生物富集和摄取吸附。另外还可以通过植物挥发、甲基化等作用达到目的。另一方面，就是湿地填料对重金属的固着和吸附。3.5.3人工湿地的构造及特点1、人工湿地的构造人工湿地是由填料、水生植物共同组成的独特的动植物生态系统a、湿地填料的选择填料的选择对人工湿地的处理效果有很大的影响。填料在人工湿地中为植物提供物理支持，为各种化合物和复杂离子提供反应界面及对微生物提供附着。常用到的填料有土壤、砾石、砂、沸石、碎瓦片、灰渣等。根据处理目的、污染物的特征不同而有不同的填料选择。一般来说，以处理SS、COD和BOD为主要特征污染物时可选用土壤、细沙、粗砂、砾石、碎瓦片或灰渣中的一种或几种为填料。对脱N除P要求高的，可以选择对这两者有较强去除能力的填料进行优化组合。如采用沸石和石灰石的结合既考虑了沸石对NH4+-N的吸附、活化土壤中难溶性P及进行生物再生作用又利用了石灰石对P的高吸附特性，达到同时脱N除P的目的。现在填料的选择多偏向于较大颗粒的粒径，原因是水流在粒径较大的填料床内的短路最小，能够形成渠流，并且堵塞现象发生少，不易分散。b、水生植物的选择植物是人工湿地的重要组成部分。水生植物在人工湿地的作用有：将景观水中的部分污染物作为自身生长的养料而被吸收；能够将某些有毒物质的重金属富集、转化、分解成无毒物质；根系生长有利于景观水均匀地分布在湿地植物床过水断面上，向根区输送氧气创造有利于微生物降解有机污染物的良好根区环境；增加或稳定土壤的透水性。可用于组合式湿地的植物有：芦苇、香蒲、灯心草、风车草、水葱、香根草、浮萍等，其中应用最广的是芦苇。植物的选择最好是取当地的或本地区天然湿地中存在的植物，以保证对当地气候环境的适应性，并尽可能地增加湿地系统的生物多样性以提高湿地系统的综合处理能力。植物的栽种方式有播种法和移栽插种法。移栽插种比较经济快捷。1、人工湿地的特点人工湿地在污水回用上具有处理效果好、低投资、低运转费、低维护技术、灵活组合针对性强等优点。a、处理效果好人工湿地的显著特点之一是其对有机物有较强的降解能力。二级处理后的污水中不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留而被微生物利用，污水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。我国大多数的二级污水处理厂出水中N、P的含量较高，湿地对N、P有很高去除率，可分别达到80%、90%以上。而传统的污水回用工艺对N、P的去除率仅能达到20%~40%。污水中的氮、磷可直接被湿地中的植物吸收，通过对植物的收割而从污水和湿地中去除。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物相应地繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换最终将有机物及氮、磷从系统中去除。此外，人工湿地对微量元素和病原体也有相当高的去除率。b、低投资、低运行费、低维护技术据国外统计，一般湿地系统在污水处理方面的投资和运行费用仅为传统的二级污水厂的1/10~1/2。对我国已建成或正在建的常规生化二级水处理厂投资进行分析，也表明人工湿地的投资远远低于常规二级水处理设施。在污水回用方面，由于人工湿地工艺无需曝气、投加药剂和回流污泥，也没有剩余污泥产生，因而可大大节省运行费用，通常只消耗少量电能，处理费用一般不会超过0.05元/m3。至于维护技术，由于人工湿地基本上不需要机电设备，故维护上只是清理渠道及管理作物。c、灵活组合针对性强人工湿地污水处理系统由人工基质和水生植物两部分组成，不同基质对同种污染物处理能力不同，且组合基质除污能力要优于单一基质。人们可以根据污水中污染物种类、特征选取不同基质或采取组合基质。此外，不同植物类型对不同污染物也有特异性，可以根据需要灵活地对人工湿地污水处理系统进行组合。3.5.4人工湿地工艺总结人工湿地系统水质净化技术是一种生态工程方法，它利用植物—微生物基质联合作用从而有效去除污染物质。该技术简便易行，工艺先进，运行可靠，操作简单，运行管理费用低廉，并且不会对环境产生影响，在城市污水回用方面是可行的。根据工程现场情况，确定盘山污水处理厂人工湿地水质净化工程的形式为采用两级串联潜流人工湿地。本工艺方案中经过污水处理厂处理的污水经过DN500的管路输送至人工湿地，再通过配水渠对每个单元进行均匀配水，出水经过单元集水渠，均匀集水，再通过DN500的收水管直接排入河道。盘山县污水处理厂人工湿地改造工程第四章改造方案的实施4.1工艺流程的改造工艺流程：图4-1工艺流程图（红色为改造部分）4.2AO池的改造AO池改造设计计算结果见下表：表4.1AO池改造设计计算表1.池容分配项目改造前池容/m3（HRT/h）改造后池容/m3（HRT/h）缺氧区1281（3.07）1875（4.5）好氧区5404（12.97）4743.79（11.38）2.基本参数项目单位数值有效水深m4.8总回流比%200气量m3/min48.57好氧区有效生物膜面积m21.803×106采用MBBR工艺升级改造的思路：优先保证缺氧反硝化池容，划分部分好氧区作为缺氧区使用，好氧区不足部分通过投加填料来补充。4.3人工湿地的改造经过盘滤处理后的水排入新建人工湿地，参数如下：设计规格：18200m2，设计深度1.40m填料装填共分4层:石英砂：2—6mm1000m3粘土：4835m3砾石：粒径5—8mm9000m3碎石：粒径8—10mm1200m3配置分析：根据植物的原生环境分析，原生于实土环境的植物如美人蕉、芦苇、灯心草、旱伞竹、皇竹草、芦竹、薏米等，其根系生长有向土性，可配置于湿地土壤中。植物的配置按照划分区域的不同，根据植物生长特性按照不同比例进行配置。潜流湿地配置由三层组成，表层土层、中层砾石、下层小豆石(碎石)，钙含量在2~2.5kg/100kg为好；土层0.35m，砾石层铺设厚度0.35m。下层铺设厚度0.5m，总厚度1.2m，人工湿地填料主要组成见图4-2所示。图4-2人工湿地填料组成示意图4.4管路改造需要重新修建污水处理系统排水口至新的人工湿地间的管路，及人工湿地出水口至在线监测系统的管路约2.0公里，如图4-3所示。图4-3管路改造示意图排水管路采用混凝土管，置于冻土层下。中间设置检查井一座。第五章人工湿地系统设计5.1总平面布置本工艺方案中人工湿地采用两级串联潜流人工湿地；污水处理厂出水经由纤维转盘滤池出来后经管道以重力流形式通过人工湿地系统。人工湿地出水经收水渠重力流至提升泵房，最后经渠道回流至污水厂的排水监测点，最后达标后排放。主要湿地系统设计的详细说明，包括总平面布置、高程设计、引（排）水系统。5.2引水系统湿地进水来自盘山县污水处理厂纤维滤池出水，取水点设置在污水厂内，设置预制钢筋混凝土排水井，经过新增的排水管线输送至新建人工湿地。湿地采用“配水渠大水量配水+布水渠均布水”的方式达到湿地的均匀布水。5.3配水渠配水渠布置在一二级湿地的总进水端，根据湿地单元格数量设置配水口，每单元格湿地设置一个总配水口，配水口处设置控制阀门，便于控制进水量。配水渠顶设置有预制钢筋混凝土盖板，在阀门处设置固定盖板。5.4布水渠布水渠设置在一二级湿地的进水端，布水渠内设置有DN200的布水管道，自流进入湿地，湿地靠近布水渠侧设置有大粒径的砾石，保证水流的通畅。布水渠顶设置有钢筋混凝土盖板。5.5收水渠单元格湿地采用管道收水，渠道输送的方式，收水渠设置在湿地单元格的末端。一级、二级湿地每个单元格湿地都配置有DN200的收水管道，一级湿地出水汇集至收水渠后通过配水洞口配水至二级湿地的布水渠；二级湿地出水通过设置的DN200收水管道，收集至二级湿地收水渠，通过重力流汇至排水泵站。收水渠顶设置有钢筋混凝土盖板。5.6提升泵房5.6.1设计概况新建湿地和原有污水处理厂两地间距一公里，地形依靠现有地形，原有污水处理厂地势较高，新建湿地地势较低，湿地进水依靠重力流引自污水处理厂，沿程管线坡度已达0.8‰，湿地出水若回至现有污水排水监测点，依靠重力流很难实现。原因是现有排水监测点接室外开放式明渠，湿地出水依靠重力返回后降低的高度至少为0.8米，将会导致室外明渠液位在现有基础上降低1.5米。为保证湿地出水能够回至现有排水监测点，只有通过泵站提升的方式才能实现。5.6.2泵站设计参数泵站的设计流量：10000m³/d。波动系数：1.2泵站设计停留时间：20min泵站有效容积：140m³泵站总容积：160m³泵站位置：位于湿地的末端泵站结构形式：钢筋混凝土控制方式：自动运行供电方式：380V5.6.3水泵机组的选择流量：250m³/h扬程：15m功率：18.5kw效率：75%转数：1450r/min形式：潜水耦合式水泵数量：2用1备电源：380V5.7人工湿地的铺设5.7.1施工要求1、石料要求选用洁净的石料，且石料粒径规格应满足设计要求。2、湿地HDPE防渗膜采用≥600g/m2，敷设时须有专业人员用专业设备进行专业焊接，焊接结束后仔细检查，合格后方可敷设填料。湿地的进出水口处应对湿地防渗膜做局部处理，以防漏水。5.7.2潜流人工湿地植物配置说明1、植物种植采用幼苗栽种方式。2、潜流人工湿地植物配置:1）A级潜流湿地，面积5980m2，1座；植物种类：芦苇，香菖蒲，千屈菜，种植密度：9株/平方米。2）B级潜流湿地，面积11058m2，1座；植物种类：芦苇，香菖蒲，千屈菜，种植密度：9株/平方米。

第六章设计方案6.1建筑及结构设计6.1.1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/T50033-20016.1.2设计范围本可研范围包括人工湿地建设、生化池改造（不包括风机系统改造）及人工湿地进出水管路、提升泵站改造。6.1.3结构设计暂无现场地质勘探数据，本方案土建设施按现场土质和地下水状况良好、设计标高土层未被扰动、地基承载力≥80KPa等条件考虑，不考虑降水施工、地下设施（电缆、管线、构筑物、文物等）清理保护费用。6.2电气设计6.2.1设计依据《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93《供配电系统设计规范》GB50052-95《低压配电设计规范》GB50054-95《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83《电力工程电缆设计规范》GB50217-94《建筑物防雷设计规范》GB50057-94《建筑照明设计标准》GB50034-2004《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》CJJ120-2008工艺提交的设备表、工艺流程及平面布置图甲方提供的其他相关资料6.2.2设计范围本工程电气设计包括污水处理站深度处理系统的动力、控制和照明设计，主要内容包括：1．动力电缆、控制电缆和照明电缆（线）的敷设；2．低压供、配电系统设计；3．污水处理站深度处理系统用电设备的电气控制；4．防雷及接地。6.2.3供配电系统深度处理系统用电取自污水处理厂新建的供电系统。电源为三相五线制。6.2.4电缆敷设需结合污水处理厂原系统的电缆情况，具体决定。6.3防腐设计直埋钢管线采用三毡四油，防锈底漆采用红丹底漆。地下构件采用热镀锌。架空钢管线除锈，刷防锈底漆，外罩调和漆。非标钢制设备采用锌基涂镀防腐处理。UPVC、PE及铸铁管线不做防腐处理。

第七章可行性分析7.1政策扶持国务院及辽宁省政府对辽河流域污水治理非常重视，本项目的实施符合辽河流域工业污染和农业污染控制的整体方向，能进一步改善绕阳河流域河水环境质量。7.2基础设施完善县城污水收集管网已建成，且现有污水厂基本功能运行良好。辽宁北方新材料产业园区入驻企业位于水厂附近，企业生活污水和生产废水可方便排入县城污水厂。改造后的污水厂能够全面接纳处理园区内工业企业排放的预处理工业废水，充分提高污水处理厂的治污能力。改善区域水环境质量。7.3资金落实该项污水处理项目实施，对于改善辽河流域的生态环境，改善当地的水环境具有重要的意义，生态效益和社会效益显著。项目建设受到当地环保部门和当地政府的高度重视，并能够提供一定的资金支持，资金落实能够得到保证。7.4水质保障污水处理系统出水进入人工湿地的指标如下：项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTPPH进水8030300152536～9经过现场踏勘，按照原有系统的出水指标直接进入人工湿地，需要的人工湿地面积较大，按照人工湿地水力负荷0.35m3/m2•d（北方取值范围：0.2-0.5m3/m2•d）计，所需人工湿地面积约28000m2。北侧现有场地面积约2万平方米，满足不了要求，考虑到节约用地的需要，对原有污水处理系统进行工艺调整，原系统采用的工艺为：“水解+AO+深度处理”，现在为提高系统去除率，在现有构筑物及池容不变的前提下，通过提高AO段微生物菌群的数量及系统污泥浓度从而提高系统对COD、BOD、氨氮的去除率，降低人工湿地进水指标，减少人工湿地的面积。人工湿地的出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）表1中的一级A标准。项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTPPH出水5010105150.56～9综上所述，该项目的建设是可行的，从可持续发展的角度来看，它的重要性和必要性越来越强，是保障盘山县经济、环境快速发展的基础，同时也是该地区经济发展、环境保护、社会稳定的必要条件。

第八章环境保护与安全8.1工程建设环境影响本工程为改造工程，工程建设中配水渠、布水渠、提升泵房等土方开挖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。8.2环境保护措施8.2.1工程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，故项目的施工对水环境产生的影响可忽略不计。8.2.2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。8.2.3工程对大气环境的影响（1）施工期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。8.2.4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。8.3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。湿地维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。

第九章工程进度计划安排工程计划于2017年年底前完工，进度计划安排如下：2017年7月前期准备工作包括：可研、环评及施工方案设计等2017年10月土建施工2017年11月设备安装2017年12月竣工第十章投资估算10.1土建及设备清单10.1.1土建清单序号构筑物名称尺寸（m）/面积（m2）长宽高1人工湿地土建S面积=1.8万平方米2泵房土建5104.23湿地进水水管线土建L=2000米10.1.2设备清单序号名称规格型号单位数量材质或主要部件材质备注1进出水管路DN5