生态湿地水质净化工程可行性研究报告

III 4 4 4 7 7 7 7 III IV V 1XX河下游生态湿地水质净化工程XX河下游生态湿地水质净化工程主要为XX河污水处理厂深度处理工项目出水达到地表水Ⅳ类水水质标准；XX河河道综合治理工程主要内容基本预备费用456.46万元；工程静态总投资为9585.62万元，铺底流2游水污染防治和水土保持规划》（以下简称《“十一五”规划》）、《丹江口库区及上游水污染防治和水土保持“十二五”规划》（二五”规划》）、《丹江口库区及上游地区经济社会发展规划》、《丹江XX市XX河污水处理厂出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》XX河下游生态湿地水质净化项目选址于两河（马家河、茅塔河）交汇处XX区东城经济开发区鸳鸯村，是东城经济开发区规划建设重点骨干项3保障。同时，建设上突出生态、环保、休憩理念，环保与旅游业发展相结一，为汉江右岸一级支流。XX河干流自南向北流经XX市XX68.1km，集水面积467.54km2。XX区由于历史原因加之财力有限，城镇治理方案》中五条流域达标治理方案，XX河流域分阶段、分目标源污染整治等措施以保证XX河断面水质达到Ⅳ类水标准。XX河下游生态湿地水质净化工程项目是XX河流域达标治理方案的4（1）《丹江口库区及上游水污染防治和水土（9）《丹江口库区及上游XX控制单元不达标入库5（1)贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规（2)在《XX市国民经济与社会发展“十二五”规划》及《丹江口库扬长避短，采取行之有效的处理方法和工艺流程，节省基建投资、设备费672项目概况下6.8公里河段。区域范围地貌为剥蚀中低山地貌，属秦岭-大巴山余脉，山坡纵横，沟梁交错，沟谷水系发育，其中较大的茅塔河、马家XX市位于秦巴山区汉水谷地，XX西北部，汉江中上游，东经109°29′8至111°16′，北纬31°30′至33°16′。是鄂、豫、陕、渝毗邻省安康地区毗连，南与神农架林区、恩施自治州和重庆万州为邻，北与河南南阳地区和陕西商洛地区交界。城区东部组团紧邻城市中心区，东站，可直达北京、天津、上海、重庆、成都、武汉、郑州、哈尔滨、合武白、郧十一级路的建设，交通条件进一步改善，银福高速穿市而过，十天高速、十房高速和谷竹高速、郧十高速，将XX打造成三横一纵的交辖五县、一市、两区及XX经济技术开发区、武当山旅游经济特区。2013年末全市常住人口为336.7万人（南水北调外迁移民后），人集中于XX中心城区，汉江两岸与316国道，福银高速沿线，305省道竹房368471，郧县：558355，郧西县：447484，竹溪县：315257上年增长10.4%；按当年价计算，比上年增长13.1%。其中，第一产业增9人均生产总值为32094元。在第三产业中，交通运输、仓储业增长9.1%，批发和零售业增长7.6%，营利性服务业增长9.0%，非盈利性服务业增长XX河流域XX辖区共涉及1个乡（茅塔乡）、2个街办（武当路街办、二堰街办），1个开发区（东城开发区），包含9个社区、26个行政村，绿岩、碎石，边坡不稳，存在规模较大的滑坡。国家地震局确定XX市的（2）水文地质XX市境内主要河流有堵河、神定河、XX河、官山河、剑河和XX河。几条河流分属三个流域：堵河和犟河是西部流域，神丹江口水库，为山区性河流，河床狭窄，坡降陡，雨季含沙量大，枯水季（3）气候气象XX河流域属北亚热带季风气候区，雨热同季，四），种。大多数土壤都富含钾、钙等矿物养分，理化性质好，宜种性广，供肥绿阔叶林区，区内主要为人工林，有阔叶林、针叶林、竹林、草丛等植被为汉江右岸一级支流。XX河上游自支流茅塔河汇入口鸳鸯寺以上称马家目前，XX河流域共有中型水库2座，分别为马家河水库、茅塔河水库，总库容分别为2310万m3和1385万m3；小（一）型水库1座，为余家湾水库，总库容为233万m3；小（二）型水库2座，分别为桃花岛水库（茅塔河上游）和桃花湖水库（马家河上游），总库容分别为25万m3和30万m3。根据2007—2014年历年监测数据分析（XX河于2007年纳入常规监测），XX河入库口断面水质为劣V类，呈“重度污染”，主要污染指标表2-1XX市XX河入库口断面水质监测结果与评价单位：mg/lXX河口XX河口XX河口XX河口XX河口XX河口XX河口XX河口地表水Ⅲ类标准值43.04.20主要污染指标超标倍数COD(0.43)、 NH3-N(1.8)、总磷（0.53）COD(0.46)、COD(0.49)、NH3-N(4.19)、NH3-N(2.73)、总磷（0.53）NH3-N(3.33)、总磷（0.7）NH3-N(3.35)、总磷（2.06）——2013年每月监测数据，从统计表2-2可以看出，C枯水期丰水期4.84平水期枯水期丰水期平水期枯水期4.98丰水期平水期枯水期丰水期22.65平水期枯水期丰水期平水期人工作物林、自然湿地、居民自建房等自然河段自然条件优越，景观丰富，是生态湿地设计概念不竭的来源，也如白茅、金鱼藻、眼子菜，这些湿生植物对于水体净化有着很强的作动物资源丰富，XX山区丰富的森林资源和多种森林生态系野生动植物的生存提供了良好的生态环境。仅受到国家和省级保护的陆生野生动物达100多种，其中受国家重点保护的61种，受XX省重点保护的58种，一级保护的有金丝猴、梅花鹿、白鹤1猕猴、毛冠鹿、红腹角雉等17种。水生动物92种，既有大量的普通鱼大鲵等。益鸟、益虫、益兽的数量大，约有71科、343种。中药材资源共有1360多种，素有“华中药库”之称，是全国重点中药材产区之一。XX河污水处理厂位于XX市东城开发区鸳鸯村李家坪东，是列入国目概算总投资1.75亿元，其中国家投资1.25亿元，地方配套资金0.5亿年12月31日正式通水运行。设计规模为日处理污水5万吨（远期2020年），日均处理污水4.8万吨左右，峰时达满负荷5万m3处理量，采用厌氧—缺XX河污水处理厂主要服务范围为城区东部组团，包括茅塔河和马家3项目建设的必要性和紧迫性态湿地，对XX河污水厂排放尾水、上游河水等，利用自然湿地的水质的最后一道屏障。该项目建设已被列入《丹江口库区及上游XX控制单元不达标入库河流综合治理方案》（已获得XX省政府批复），是保证南水北调中线工程通水前考核断面水质达标的重点建设项目，对于当地的可持续发展和后续旅游产业的开发以及XX市创建生态文明示范试点、国家环保模范城等具有重要的项目支撑作用。因此，本项目的建XX市是南水北调中线工程丹江口大坝加高工程所在地、水库淹没区、核心水源区，集老、少、边、穷、库区于一体，为南水北调工程建设作出了重要贡献。南水北调工程是解决我国京津冀等华北地区缺水、实现水资源优化配置的一项伟大工程。维护南水北调水源区水源安全，确保“一江清水北送”，是XX市当前和今后一个时期面临的义不作为丹江口库区及上游XX控制单元五条不达标入库河流之一，按照国务院要求尽快实现XX河入库断面水质达标，满足南水北调中线调水的水质安全需要，是一项重要的政治任务。同时，实施XX河达标综合治理系列项目，实现河道水质整体改善，即在保障入库断面水质达标的同时，改变河流“黑、臭”面貌，消除社会舆论对南水北调工程省发改委批复的《丹江口库区XX控制单元不达标综合治理方XX河流域治理采取“六措”并举，即城区以上上游段开展农业面源综合整治工程，穿城排污截流、清污分流、排污口综合整治工程，污水处理厂提标升级工程，下游河段生态修复工程，生态补水工程，综合管理工程，除下游河段生态修复工程措施外，其它五项措施正在积极推进，并V类水质，与“十二五”规划要求的IV水质标准有一定差距。因此，实施XX河下游生态湿地水质净化工程项目将是保障入库水质达标的的重点治污项目，是保证XX河考核断面水质达标的保底工程，是南水北调中线工程通水在即对水源地水环境治理的迫切要求。因此，本项目建的水系，改善该区域的生态环境，使“水”成为促进地区快速健康发展XX河下游生态湿地水质净化工程项目，定位为XX市落实科学发展观、落实党十八大关于生态文明建设的示范项目，该项目符合当前节能减排、循环经济及可持续发展原则，是XX市探索转型发展和深度城市化发展模式的示范项目，对于XX市创建国家环保模范城、建设生态文明示范区具有重要的支撑作用。该项目的实施，符合XX市污水“减量化、再利用、资源化”的要求，对XX地区各镇区的进一步开发建设具有示范和指导意义。通过生态湿地工程建设，可以改善生态园及周边镇区的生态环境，进而提升全市的生态环境质量，为XX市的生态文4治理思路根据中咨公司审查，省政府、省发改委批复的《丹江口库区XX控制单元不达标综合治理方案》（以下简称“五河方案”），总体指导思想是“前端截污治本，末端治污达标”，规划穿城排污截流、清污分流、排污口综合整治工程，污水处理厂提标升级工程，城区及下游河段生态修复工程，生态补水工程，综合管理工程。通过“六措”并举，实现XX河水质达到国务院河上游段水质达到III类标准，完成规划任务。超额完成了丹江口水库及上游水污染防治“十二五”任务。通过排污口（3）污水处理厂提标改造工程：根据省发改委批复，XX河污水处库补水需待XX市三水厂建成后停止上游水库饮用水供给，实施生态补成为城市面源，预计河流污染物来源构成将发生根本性转变，尾水将占BOD5接近V类。预期收集处理率、分流率达到设计要求后，其水质也将一是XX河污水处理厂达到一级B标准的尾水深度处理至IV类，二是将污染的低浓度河水通过生态修复措施治理至IV类。尾水河水混合后河床，建设表流湿地系统，实现水质由达V类提升至IV类标准。主要设5方案论证据XX市环保局监测数据，XX河污水处理厂现状运行水量为4.8万吨/天~5.0万吨/天，因此深度处理工程的设计氨氮T-P29.5～41.3mg/L；BOD53.49～4.71mg/L；氨氮1.96～2.87mg/L；T-P质保护目标为地表Ⅳ类水体。根据XX河2012-2014年的水质监测统计结果，XX河水质多项指标（总氮、氨氮、总磷）处于劣V类水平。河流径流量小，溶解自净能力差是XX河水质污染的主要成因。为了进一步改善XX河水质，使其尽早达到地表Ⅳ类水体的水质目标，深度处理工程出水应以不增加XX河污染物负荷为目标。因此，确定—对NH3-N的去除率需达到47.74%，对T-P的去除率需达在选择处理工艺时需要兼顾当地的经济条件和环保要求，处理工艺②认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，使设计符合国家的有③充分考虑工程的经济性、实施的可行性，优先选择工程投资少，④采用处理效果稳定、工艺流程简单可靠、运行管理方便、并适当①本项目处理对象为XX河污水处理厂的尾水，尾水达到《城镇污水③本项目选址地块规整性差，需要选择对用地规整性不高的处理工尾水中有机物的去除方式有：①吸附过滤等物理方法去除，②化学混凝或化学氧化去除，③通过生物富集及微生物降解去除，④通过植物吸收去除。因尾水污染物浓度较低，尾水不能通过常规的活性污泥法去尾水去除氨氮方法主要有物理化学法和生物法。在市政污水处理行业中生物法是主流，也是城市污水处理中经济和常用的方法。针对本项尾水除磷主要有生物方法、化学方法和生态方法等。由于尾水TP含量低，出水要求高，采用常规的活性污泥方法已不能达到设计要求。尾水除磷常采用化学法及生态法，化学除磷的优点是工艺简单，除加药设备外不需要增加其它设施，因此特别适用于旧厂改选。其缺点是消耗药剂并产生污泥。生态法具有低成本、低耗能、高效、自我更新和可持续物理化学方法是通过机械截流、化学沉淀、化学氧化、离子交换等①机械截流：最简单的机械截流方法是过滤，单纯的过滤通常采用石英砂为滤料，对悬浮物及胶体有较好的去除，出水的浊度、SS通常较②化学沉淀：混凝沉淀工艺是污水深度处理中最常用的工艺，我国大多数污水厂在深度处理工艺中均采用此方法。向水中投加化学药剂，药剂水解后与污染物相互作用，通过混凝过程形成大颗粒絮体，通过沉淀或气浮得到分离。混凝沉淀工艺经济、成熟，但处理效果受水质改变影响较大(藻类、pH、水温等)，且对水质要求较高时，该工艺则③化学氧化：化学氧化是各种高级氧化技术的基础，它是使用化学氧化剂将污染物氧化成微毒、无害的物质或转化成易处理的形态。常用几乎可以与元素周期表中除铂、金、铱、氟以外的所有元素反应，特别第三代污水处理生物膜反应器，它充分发挥了生物代谢作用、物理过滤作用、生物膜和填料的物理吸附作用以及反应器内食物链的分级捕食作用，不仅具有生物膜技术优势，同时也起着有效的空间滤池作用。曝气生物滤池的基本原理是在一级强化的基础上，以颗粒状填料及其附着生生物膜和填料的物理吸附作用以及反应器内食物链的分级捕食作用，实现污染物在同一单元反应器内的去除。曝气生物滤池借鉴了生物接触氧②曝气生物滤池水头损失较大，由于停留时间短，硝化不充分，产泥量较大，污泥稳定性较差，进一步处理困难。③除磷效果一般，需加化学质的脱除，应用的主要有活性炭，包括粒状活性炭和纤维状活性炭。尽管活性炭等在吸附去除水中和气流中的污染物应用方面有很多优势，但也存在一定的缺点。电吸附的优势为：可吸附去除难生物降解的有机物质；净化程度好，可用于处理稀溶液体系；能耗小，操作成本低。因此电吸附技术在废水处理和水的深度净化、有机物的分离和回收、吸附剂的再生等方面有着良好的应用前景。此外电吸附方法还可以被用来富集有价值的化学或生物物质。EST系统由原水箱、水泵、前置过滤器、EST模块、后置过滤器、成品水箱、管阀系统、电源系统、检测仪表及电气特别限制，所以对预处理的要求主要在于泥沙、悬浮物的过滤去除，通常可采用PP滤材过滤、沙滤等手段。如果对成品水有较高要求，可以在EST模块后加精密过滤器、UV杀菌器或臭氧杀菌器以及其他后置处理装膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术。它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化，仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果，是一种非常节省能源的分离技术。微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等，还可以降低水中的磷酸盐渗透用于降低矿化度和去除总溶解固体，对二级出水的脱盐率达到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，细菌去除率90%以上。纳滤介于反去除率较低，为40%～80%。我国的膜技术在深度处理领域的应用与抗污染、高通量的膜材料，着重解决膜污染、浓差极化及清洗等关键问因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成8000－12000mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度人工湿地污水处理技术是一种天然净化与人工处理相结合的复合工艺，具有投资少、操作简单、维护和运行费用低等优点。它不但能够直接处理污水，还可以对污水处理厂处理后的污水进行深度处理，而且能够根据污水情况采取合适的规模与设计与之相适应，因此该技术的应深圳龙华污水处理厂将生态氧化池/生态砾石床组合工艺作为强化型前处理系统，与垂直流人工湿地相结合，用于处理城市污水处理厂尾和T-P的平均去除率分别为70.3%、69.0%、91.9%需要指出的是：污水厂生物二级出水中有的污染物含量仍然较高、成分也比较复杂，因此在深度处理的过程中，无论是单独物化法，还是单独生物法都很难使出水达到国家地表水IV类标准，一般单独工艺受冲击负荷能力差，有时为了使出水水质提高，成本甚至会增加几倍。组合工艺则不仅可充分利用各工艺自身的优点，而且能发挥不同工艺协同合常用的尾水处理工艺包括：物化处理工艺、曝气生物滤池、电吸附上表可见，不同工艺方法对各种污染物的去除率是有较大差别MBR处理工艺的工艺流程如图5-1所示，设计参数为：设计规模5万m3/d，水力停留时间6h，污泥浓度5000mg/L，气水比12:1。XX河污水处理厂尾水自流进入二次提升泵池，尾水经水泵二次提升5万m3/d，人工湿地采用垂直潜流人工湿地，表面负荷取0.5m3XX河污水处理厂尾水自流进入二次提升泵池，尾水经水泵二次提升后进入人工湿地。人工湿地出水最终经紫外消毒达到地表Ⅳ类水体后最XX河污水处理厂尾水自流进入二次提升泵池，尾水经水泵二次提升后进入反硝化滤池进行处理，处理后污水经砂滤池过滤后出水最终经紫生态河道治理应体现“以人为本、人水和谐”的理念，达到人水相亲的生态治理目标。根据生态河道治理的特点和要求，通过制定科学合理、符合当地实际情况的措施和策略，对生态河道进行治理。生态河道治理需要遵循的原则包括：综合性原则、协调性原则、自然性原则、经物理/化学技术是目前在城市河道治理中比较常用的应急技术，主要有河道曝气、底泥输浚、引水冲污和投加化学药剂等。物理/化学技术短生物/生态技术目前主要有生物过滤、人工湿地、滞留塘、多自然河床，表面种植一些生长快速的耐水植物（如芦苇、千屈菜等），形成一个在具体的应用中，可以通过选择不同的基质（土壤和填料），根据实理结构广义上可分为：水体的河床部分（水生生物区）、河滩部分（水交换区，两栖区）和受水影响的河岸区。构建多自然型的生态河道，即从这降解、吸收、转移河水中的污染物。较少需要输入人工的能源和物质。其相容性好，不存在对环境的二次污染。稳定的河水生物/生态净化系统其（3）能自我调整，适应环境的变化。微生物也具有一定的自我调节能力，因此当河水的污染物发生改变时，生物/（4）可与亲水景观建设相结合，外在表现形式化。生物/生态技术利用天然的生物，而非人工的化学物质或机械等来净方案一MBR达到要求方案一MBR达到要求污水提升设备、污泥脱水设备、污水抽吸设备、鼓风机活性污泥量小运行管理复杂。膜维护量大，需要较高水平的专业技术人员环境噪音较大，无景观效果可分步实施评比项目达到要求达到要求水质指标设备指标废弃物情况水质指标设备指标废弃物情况污水提污水提升设备污水提活运行管理较术异味较活运行管理较术异味较运行操作运行管理较简单，仅需要少运行操作对周围环境影响分步实施建设周期基建投资对周围环境影响分步实施建设周期基建投资6789可可可分步实施MBR工艺需要抽吸泵、鼓风机、膜组件、污泥脱水等设备，其设备复MBR需配备鼓风机等设备，其环境噪音较大。人工湿地成或结构发生根本变化的新的湿地系统，如原始滩涂被围垦后建立的鱼人工湿地包含物理过程（初级生产）、化学过程（生物地球化学及营养物质次生代谢）和生物过程（物理过程）。在所有调节生态系统活动和种类、植物根部环境的化学性质、植物摄取量、可利用碳源、PH值的影除机理包括挥发、氨化、硝化/反硝化、植物摄取和基质吸附。许多研究NH3+H2O=NH4++OH-不显著；③PH≤7.5时，氨挥发可以忽略。湿地中藻类、浮水植物和沉水植物的光合作用常导致PH升高，水平潜流型湿地系统可以忽略氨挥发作用，因此系统中的PH值一般不超过8.0。氨化是将有机氮转化为无机氮（尤其是NH4+-N)。有氧时利于氨化，而厌氧时氨化速度降低。湿地中氨化速度与温度、PH值、系统的供氧能用其PH值处于中性范围；排水良好时，由于矿化过程中硝酸盐的积累和H+的生成导致PH值降低。由于氨化和硝化竞争氧气，因此系统的供氧能2NH4++3O2=NO2-+4H++2H2ONH4++2O2=NO3-+2H++H2O机物如尿素和氨基酸等。芦苇和香蒲对硝酸氮的吸收速率分别为0.5g/地中滞留一段时间，若不收割，残体滞留量很大，会溶出释放大量碳、氮和磷，恶化出水水质。不过，残体形成的覆盖层利于系统的保温、残体中立交换平衡，所以在连续流系统中吸附的氨氮会与溶液中的氨氮保持平时去除污水中的有机氮、NH3-N和NO3--N。污水中的无机磷在植物的吸收和同化作用下被合成卵磷脂、核酸和收剂填料与表层土壤中钙和磷反应、含钙质填料与磷的反应以及填料与Ca、Fe与PO43