《农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计规范编制说明》

团体标准《农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计规范》（征求意见稿）编制说明一、项目来源根据《广西标准化协会关于下达2022年第六十六批团体标准制修订项目计划的通知》（桂标协〔2022〕156号）文件精神，由桂林市水利局提出，桂林市农田灌溉试验中心站、水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院、重庆大学共同起草的团体标准《农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计规范》（项目编号：2022-6601）已获批立项。二、项目背景及目的意义氧化塘也称稳定塘，是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。氧化塘的净化过程与自然水体的自净过程相似，依靠塘内生长的微生物如利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。评价水质的几个主要指标包括五日生化需氧量(BOD5)、悬浮物(SS)、总磷、氨氮等。根据文献报道，目前人工氧化塘在处理养殖场废水的设计中，一般都是参照氧化塘处理其他污水的资料作为设计依据或随意设计，但针对畜禽养殖废水，氧化塘的具体设计参数，如活性淤泥及其面积、曝气时间等参数的变化对自然处理污水效果的影响尚缺乏深人研究和规范依据。近年来，随着我国城镇化发展的不断推进，一些农村乡镇的经济和人口在不断增长，产生了大量的生活污水。一些农村乡镇不论是从规划设计、建筑样式，还是街道绿化美化、环境卫生等方面都达到了很高的标准，但其污水处理几乎是空白，大量的生活污水未经处理随意乱排乱倒，造成水体严重污染，破坏了自然环境和生态平衡，同时影响到生活饮用水安全，给人民群众的身体健康造成威胁。通过制定团体标准《农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计规范》，统一规范农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计的农基本规定、设计要求、运行与维护等，用标准化和规范化将更好地指导农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计，对保障农村饮用水安全、落实我区农村环境整治和乡村振兴战略的实施具有重大意义。三、项目编制过程（一）成立标准编制工作组团体标准《农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计规范》项目任务下达后，桂林市农田灌溉试验中心站成立了标准编制工作组，制定了起草编写方案，明确任务职责，确定工作技术路线，开展标准研制工作。具体标准编制工作由桂林市农田灌溉试验中心站、水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院、重庆大学等单位相关人员配合。（二）收集整理文献资料标准编制工作组收集了国内有关农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计相关文献资料。主要有：GB/T27647—2011《湿地生态风险评估技术规范》GB/T27648—2011《重要湿地监测指标体系》CJJ/T54—2017《污水自然处理工程技术规程》HJ2005—2010《人工湿地污水处理工程技术规范》JT/T1147.2—2017《公路服务区污水处理设施技术要求第２部分：人工湿地处理系统》DB11/T1301—2015《湿地监测技术规程》DB13/T5184—2020《人工湿地水质净化工程技术规范》DB13/T5217—2020《河道人工湿地设计规范》DB32/T3405—2018《生态修复型人工湿地中植物配置技术规程》DB34/T3422—2019《省级重要湿地和一般湿地生态监测技术规程》DB34/T3486—2019《畜禽粪覆膜氧化塘处理技术规程》DB37/T3394—2018《人工湿地水质净化工程技术指南》DB41/T1947—2020《污水处理厂尾水人工湿地工程技术规范》DB5115/T34—2020《酿酒废水人工生态湿地处理技术规范》（三）研讨确定标准主体内容标准编制工作组在对收集的资料进行整理研究之后，标准编制工作组召开了标准编制会议，对标准的整体框架结构进行了研究，并对标准的关键性内容进行了初步探讨。经过研究，标准的主体内容确定为范围、规范性引用文件、术语和定义、适用范围、基本要求、技术要求、逐级生物操控流程、工艺设计、附属设施。（四）调研及形成草案、征求意见稿2022年10月至2023年1月，标准起草工作小组进行了广泛实地调研工作，查阅了大量的国内外文献资料，经编制组反复讨论，形成了标准的基本构架，对主要内容进行了讨论并对项目的工作进行了部署和安排。在前期工作的基础之上，通过理清逻辑脉络，整合已有的参考资料中有关农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计特点，按照简化、统一等原则编制完成团体标准《农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计规范》（草案）。2023年2月，编制组深入各地市农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘试点进行调研，标准编制工作组多次召开会议，对标准草案进行反复修改和研究讨论，形成团体标准《农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计规范》（征求意见稿）和（征求意见稿）编制说明。四、标准制定原则1、实用性原则本文件是在充分收集相关资料和文献，分析农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计当前现状，调研目前氧化塘设计试点情况，在现有国家、行业标准相关农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计要求的基础上，结合项目编制组调研情况。符合当前氧化塘设计发展的方向与市场需求，以标准化与规范化更好地指导农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计工作，具有较强的实用性和可操作性。2、协调性原则本文件编写过程中注意了与农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计相关法律法规的协调问题，在内容上与现行法律法规、标准协调一致。3、规范性原则本文件严格按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求和规定编写本标准的内容，保证标准的编写质量。4、前瞻性原则本文件在兼顾当前农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计现实情况的同时，还考虑到了产业发展的趋势和需要，在标准中体现了个别特色性、前瞻性和先进性条款，作为对农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计技术的指导。五、标准主要内容及依据来源团体标准《农村生活污水处理生态功能强化型湿地氧化塘设计》主要内容为术语和定义、适用范围、基本要求、技术要求、逐级生物操控流程、工艺设计、附属设施。(一)术语和定义农村生活污水主要依据DB45/2413—2021《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》中“3.1农村生活污水”的术语定义进行确定。节自DB45/2413—2021《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》氧化塘主要依据CJJ/T54-2017《污水自然处理工程技术规程》中“2.1.7稳定塘”的定义进行确定，就水处理分析来说，使用“氧化塘”的表述更为专业，所以将CJJ/T54-2017《污水自然处理工程技术规程》中“稳定塘”修改为“氧化塘”。节自CJJ/T54-2017《污水自然处理工程技术规程》(二)适用范围主要依据区内农村生活污水的实际处理水量进行确定，根据广西地方标准DB45/T804-2019《农林牧渔业及农村居民生活用水定额》中农村生活用水定额是140L/人·d，按照80%产污量，50m3污水推算用水人数接近450人。根据设计的要求50m3以上的污水设计出来的氧化塘才能发挥最大的效能。另外但量无法精确统计，农村污水使用量具有脉冲性，不定时性，由于青壮年外出打工或白天务农，可能早晚用水量相对较大，但农村用水相对节省，人均污水产生量不足GB50014-2021《室外排水规范》定额的一半。此外，由于农村地区污水收集管网不健全或建设标准低，漏接错接和渗漏现象严重。从本规范制定人员的工程实践和文献报道的数据上看，我区农村污水处理量在100m2/d以上的很少，不足10%。所以界定适用范围为处理量50m3/d～100m3/d。（三）基本要求基本要求主要从总体布置进行要求，综合考虑农村区域范围内的设计水量、分布情况、发展规划以及变化趋势等因素确定规划要求；界定安全防护距离要求，主要是为了与环境敏感区的防护距离满足环评要求;优先考虑低洼地、盐碱地、贫瘠地、沼泽、滩涂和废弃河道，以减少或不用提升设施达到重力排放。其他主要依据CJJ/T54-2017《污水自然处理工程技术规程》中“3基本规定”的要求进行确定。技术要求1、水质要求：主要依据DB45/2413《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》的要求确定。2、污泥要求：主要依据CJJ/T54-2017《污水自然处理工程技术规程》的要求确定。3、臭气要求：氧化塘本身因为建立了完备的生态系统，复氧能力较强，物质降解较充分，无臭气产生，无需臭气控制。但预处理设施可能有低浓度氨气、硫化氢等产生，此时应按照GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》进行控制，即：预处理设施臭气的隔离和吸收宜采用植物覆盖或密闭方式；对较大型预处理设施，宜采用密闭方式。逐级生物操控流程主要依据《一种逐级生物操控型生态净化塘系统》（专利号：ZL201910216025.2）的技术内容确定相应的流程。(六)工艺设计主要依据《一种逐级生物操控型生态净化塘系统》（专利号：ZL201910216025.2）的技术内容确定相应的流程场地选择主要依据CJJ/T54-2017《污水自然处理工程技术规程》的要求为保证功能区净化效果及正常的生态系统功能，设置纵向长度为4m～20m，横向为2m～10m。工艺形式：标引序号说明：1——进水端；2——浮游动物滤食区；3——底栖动物刮食区；4——鱼类摄食区；5——水生植物水质稳定区；6——透水网格；7——纱网；8——出水端；9——净化功能区。实施方式如上图所示，逐级生物操控型生态净化塘系统包括进水端1、出水端8、浮游动物滤食区2、底栖动物刮食区3、鱼类摄食区4及水生植物水质稳定区5；污水从进水端1流入，依次流经浮游动物滤食区2、底栖动物刮食区3、鱼类摄食区4及水生植物水质稳定区5，从出水端8流出。在浮游动物滤食区2内投有浮游动物休眠卵；底栖动物刮食区3内投有底栖动物，如田螺、河蚌、摇蚊幼虫；鱼类摄食区4内投有鱼类，主要为白鲢和花鲢；水生植物水质稳定区5内载有水生植物幼株，主要为水草与水耕蔬菜。所述浮游动物滤食区2与底栖动物刮食区3之间用透水网格6隔开，所述透水网格6选用无纺布制作；所述底栖动物刮食区3与鱼类摄食区4之间以及鱼类摄食区4与水生植物水质稳定区5之间均用纱网7隔开。浮游动物滤食区2与水生植物水质稳定区5沿岸构建，底栖动物刮食区3与鱼类摄食区4水体具有一定深度。这样，浮游动物滤食区2、水生植物水质稳定区5的深度与底栖动物刮食区3、鱼类摄食区4的深度有深度差。所述浮游动物滤食区2与水生植物水质稳定区5水深为1.5-2.0m，底栖动物刮食区3与鱼类摄食区4水深为2.5-3.0m。污水的水力在各区停留时间至少为3天。在塘内各区均匀投加主要成分为海泡石与活性硅藻土的生态制剂9以改善水体底部生境、微生态条件。利用逐级生物操控技术，在常规水塘等天然水体的基础上通过透水围格和纱网，将水塘分为4个生态功能净化区。污水通过进水端1的收集与调节流量后，进入系统的净化功能区，净化功能区中投加的主要成分为海泡石与活性硅藻土的生态制剂9能对系统内的水体生境条件进行有效改善，在浮游动物滤食区2中，浮游动物群落能滤食藻类、悬浮性颗粒物等微小有机体，在底栖动物刮食区3中，包括多种生产者、消费者和分解者，通过自然生态过程能对沉降性颗粒物、溶解性氮磷等污水成分进行有效刮食，在鱼类摄食区4中，通过鱼类的直接的摄食功能和间接的生物传递作用能对藻类、悬浮性颗粒物等污水成分进行有效去除，在水生植物水质稳定区5中，水生植物通过自然的吸附、吸收、固定、转化作用能将溶解性氮磷和溶解性有机物进行有效去除，浮游动物滤食区2中的生物个体较小，通过孔隙较小的透水围格6与底栖动物刮食区3分隔，而鱼类摄食区4与底栖动物刮食区3内的生物个体相对较大，通过纱网7分隔。污水通过逐级生物操控的净化功能区作用后通过出水端8流出系统。污水逐级流经以上净化功能区后，可实现对污水中悬浮性颗粒物、沉降性颗粒物、藻类和溶解性氮磷/有机物的高效去除。逐级生物操控型生态净化塘系统的工作原理在于，生态净化塘内的不同物种因食物的种类和大小、觅食地点和生物节律的不同而处于食物链中不同的营养级，并具有自己独特的生态位。浮游动物群落能滤食藻类、悬浮性颗粒物等微小有机体，底栖动物群落包括多种生产者、消费者和分解者，通过自然生态过程能对沉降性颗粒物、溶解性氮磷等污水成分进行有效刮食。鱼类组成食物链的第二级和第三级消费者，能通过直接的摄食功能和间接的生物传递作用对藻类、悬浮性颗粒物等污水成分进行有效去除，而水生植物通过自然的吸附、吸收、固定、转化作用能将溶解性氮磷和溶解性有机物进行有效去除。技术创新性不同于传统的食物链操纵技术通过单一生物类群或短食物链净化水体，本技术将各种生物类群优化分区，发挥各自净水功能，同时将各类群有机组合，延长食物链，形成具备完整功能的复合系统，能高效、持续稳定发挥净水作用。6、工程强化措施主要依据CJJ/T54-2017《污水自然处理工程技术规程》的要求确定。7、防渗与结构主要依据CJJ/T54-2017《污水自然处理工程技术规程》的要求确定。(四)附属设施本章节主要依据CJJ/T54-2017《污水自然处理工程技术规程》中“