白市驿水厂解析.docx

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白市驿水厂解析

第一章工程概况

1.1地理环境

花卉园区清河片区污水管网及污水处理厂项目位于九龙坡区白市驿国家级花卉苗木产业示范区西南部，地形高程复杂，最高处标高370m，最低处标高303m，地形高差约60m，道路坡度较大。

区域内地形标高，从南向北、从环道Ｃ线附近山体往两侧，逐步下降，区域西部邻山，山体海拔标高400m。

1.2气候条件

白市驿花卉苗木产业示范园区属亚热带湿润区季风气候区，海拔303－370米，年均温17.0-18.9℃,，年日均温≥10℃日数为264天，全年无霜期285天。

年降水量多集中在夏半年（5-10月）且光、热、水同季，雨量为800-900毫米，占全年雨量的75-82％；冬半年（11-4月）雨量在200-300毫米之间，占全年雨量的18-25％。

年日照时数为1100-1300小时，按四季分布是夏多冬少，春季略多于秋季。

区域所在地全年主导风向是东北风和北风。

1.3区域概况

该区域远离市区，没有市政污水管网，居民点较疏散。

区域内主要规划有清河农民新村、幼儿园、花卉苗木基地等功能区块。

1.4服务范围

花卉园区清河片区污水处理厂设计服务范围约128ha，南北向1.8Km，东西向1.4Km。

1.5污水处理厂规模

花卉园区清河片区污水处理厂收集处理白市驿花卉苗木产业示范园区清河片区的污水，设计日处理能力为1500m3/d。

1.6污水处理工艺

该污水处理厂的污水处理工艺设计采用由重庆大学开发的“折流湿地+侧向潜流湿地的新型复合人工湿地”污水处理工艺（已申请发明专利）。

1.7设计进出水水质

1.7.1进水水质

本次项目参考同类型区域的污水进水水质指标，如下表所示：

设计进水水质（单位：

mg/L）

水质指标

厂名

CODcr

BOD5

SS

石油类

TN

TP

花卉园区清河片区污水处理厂

250

150

200

10

35

3

1.7.2尾水排放水体及出水水质

污水经处理系统后，其最终出水排入作为补充水源的花都湖。

为了使花都湖的水质不受该污水厂出水的影响，污水处理厂的最终出水应达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准、《生活杂用水水质标准》（GB/T18920—2002）、《农田灌溉水质标准》（GB5084—92）和《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B排放标准的要求。

第二章污水处理厂工艺方案

2.1工艺的总体情况

2.1.1人工湿地处理技术

人工湿地（actificalwetland），即以人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏隔水层，填充一定深度的土壤或填料层，种植芦苇一类的维管束植物或根系发达的水生植物，污水由湿地的一端通过布水管渠进入，以推流方式与布满生物膜的介质表面和溶解氧进行充分的植物根区接触而获得净化。

人工湿地处理技术属于一种生态治理污水的方法，它根据生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的再生潜力，防止环境的再污染， 获得污水处理与资源化的最佳效益，是一种较好的生态废水处理方式。

在去除污染物的同时，湿地植物还起着维持湿地的过滤条件、防止淤塞的作用，系统可以实现连续进水。

管理上应注意防治湿地植物病虫害，残体需要及时收割，并补种。

其主要污染物的去除原理为：

BOD5的去除：

包括过滤、吸附和生物氧化作用。

SS的去除：

通过预处理和土壤（或填料层）的过滤作用。

P的去除：

通过植物的吸收、微生物的积累及湿地床的物理化学作用等几个方面共同完成。

污水中的无机磷在植物的吸收和同化作用下，被合成为ATP、DNA和RNA等有机成分，通过对植物的收割而将磷从系统中去除。

N的去除：

主要包括植物吸收、生物脱氮以及挥发。

其中植物直接吸收只占很少的一部分，主要的去除途径是通过微生物的硝化、反硝化作用来完成的。

2.1.2人工湿地处理工艺特点

人工湿地处理工艺在处理以生活污水为主的小规模污水方面显示出明显的技术经济优势，其主要特点是：

①投资省，运行费用低。

与采用常规工艺的传统二级污水处理厂相比，通常可节省40％以上的投资，运行费用可节省50％以上。

②整个处理工艺流程简洁，便于操作，易于维护管理。

③可有效去除氮和磷，出水水质稳定。

④抗冲击负荷能力强。

⑤不产生剩余污泥，避免了二次污染。

⑥用地形状比较灵活，可以依山就势建设，一方面减少土石方量，另一方面使整个污水处理更加贴近自然。

⑦具有生态景观效应，城镇的污水生态净化场往往还可兼作为“自然观察公园”或当地的“生态教育基地”，深受当地居民的喜爱。

2.1.3推荐工艺

本工程项目采用竖向折流式湿地＋侧向潜流湿地的复合型人工湿地技术（发明专利号ZL.200510057047.2）。

该工艺对现有潜流型湿地和渗滤型湿地进行了改良，具有投资及运行费用低，运行维护管理方便，出水水质好，氮、磷去除处理效率高，增加绿化面积，美化环境等优点。

竖向折流式湿地组和侧向潜流湿地床组以梯度向下的形式，依次水路相连而构成。

竖向折流式湿地组的每一湿地内设置有至少一块竖向的导流墙，水流以上下折流的流态穿过湿地，湿地中放置填料并在顶部栽种水生植物；侧向潜流湿地床组由多级侧向潜流湿地床、自然复氧区组成；每一侧向潜流湿地床中的水呈S形潜行，上一级湿地床与下一级湿地床之间由自然复氧区相连，促使污水进行多级好氧→缺氧→好氧循环生物反应。

生物观测塘中栽种芦竹、水浮莲、香蒲、菖蒲等植物，饲养一些鱼类（如草鱼、鲤鱼等），作为生物性指标，观测水质状况。

通过合理的湿地构造设计和植物选种，此工艺在能保证《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B排放标准的前提下，与周围环境绿化有机结合，具有极强的生态景观效应。

而且出水可资源化回用于园区内绿化和道路冲洗等，实现污染治理、生态景观和经济发展相协调，充分体现了“环境友好型”、“资源节约型”的发展模式。

2.2污水处理工艺流程

2.2.1工艺流程简介

花卉园区青河片区污水首先进入粗格栅间，经过粗格栅的处理，去除较大颗粒的漂浮物、悬浮物。

出水进入调节池调节水量，均衡水质后。

出水进入沉淀塘沉淀泥砂等颗粒性物质，大颗粒杂质沉淀后。

沉淀塘出水进入稳定塘，稳定塘设置于湿地之前，其作用是通过沉淀、截滤、植物吸收、微生物反应等作用去除污水中的一些固体颗粒和部分溶解态的有机污染物，为污水进入后续的人工湿地作好准备。

经过稳定塘处理后的污水进入折流湿地，折流湿地主要以过滤、厌氧生物反应和植物吸收去除污染物质，其处理效率高。

处理后的水接着进入侧向潜流湿地，侧向潜流湿地处于兼氧和有氧状态，通过生物反应、过滤、植物吸收和化学沉淀等作用去除污染物。

最后经湿地处理后的水进入生物观测塘，出水可资源化回用于园区内绿化和道路冲洗等，实现污染治理、生态景观和经济发展相协调。

2.2.2工艺流程图

2.2.3预处理工艺

采用人工湿地处理技术必须对污水进行预处理，以保障湿地系统的正常运行。

预处理的作用主要在于：

①去除部分固态污染物，减少湿地布水系统的磨损，防止土壤堵塞。

②去除部分有机污染物，降低后续湿地系统的处理负荷，提高处理效率。

③调节水量，均衡水质。

但增加预处理设施会相应增加工程的建设投资和运行费用，故应根据工程出水水质目标，合理确定预处理程度。

按照国内已建工程的经验，人工湿地处理系统的预处理通常采用一级处理。

一级处理一般包括格栅、沉砂、沉淀、除脂除油设施等。

根据本工程规模小、流量变化大、污水成分简单（基本为生活污水）、进水浓度低的特点，预处理拟采用沉砂—调节池，即将沉砂池与调节池合建，并在进水端设网兜，减少占地面积，节省工程投资。

2.2.4主体构筑物

该新型人工湿地处理工艺主要由竖向折流湿地和侧向潜流湿地两部分组成。

竖向折流湿地由多级（一般为5级）垂直流湿地组成，湿地底部用混凝土密封，并在每一湿地内设置有竖向的挡流墙，底部留过水通道。

污水以上下折流的方式在湿地中推流穿行，既提高了污水负荷率，又避免了复杂的布水装置。

湿地的填料表面会逐步形成厌氧生物膜，污水在厌氧微生物的作用下，发生厌氧反应和水解反应，为促进后续处于好（兼）氧状态的侧向潜流湿地床进一步处理提供条件。

湿地中装填0.8～1.2m深的碎石填料，并在表面栽种挺水植物。

填料粒径范围为8－30mm，逐级缩小布置。

第一级湿地是整个湿地系统最容易发生堵塞的区域，采用粒径为20－30mm的卵石，其表面不栽种植物，下设放空管，利于清洗。

通过污水厂实际运行数据分析来看，竖向折流湿地通过填料过滤、微生物分解和植物吸收等作用，可以去除30％左右的COD，15％左右的NH3-N，20％左右的TP。

竖向折流湿地的结构示意图如下图所示：

竖向折流湿地结构示意图（剖面图）

侧向潜流湿地床组由多级梯度向下的侧向潜流湿地床和自然复氧区；每一侧向潜流湿地床内设置有平行交错的分隔板，将床内空间分隔成S形的水流沟道，在沟道中装填碎石或陶粒填料（填料厚度0.45-0.65m），并栽种水生植物，可以基本消除湿地中的死水区，提高池容利用率；上一级湿地床与下一级湿地床之间由自然复氧区相连。

自然复氧区为一水平的薄水层复氧沟，水流在沟中形成厚度为3～10mm的紊动薄水层，以加大水流与空气的接触面积，加速空气中氧向污水的传质作用，打破了传统潜流湿地系统氧传递能力的局限。

自然复氧区沟长5-8m，可以将污水溶解氧浓度从0mg/L提高到3mg/L左右。

在自然复氧区和水生植物供氧的作用下，整个湿地处于兼氧和好氧状态，可以有效提高填料表面和根区的微生物量，大大提高生物作用效率。

通过污水厂实际运行数据分析来看，侧向潜流湿地床通过填料过滤和吸附、微生物降解和植物吸收等作用，可以去除40％左右的COD，35％左右的NH3-N，35％左右的TP。

侧向折流湿地的结构示意图如下图所示：

侧向潜流湿地结构示意图（平面图）

2.2.5污泥处理与处置工艺方案

污水处理过程中会产生一定的污泥，这些污泥含水率高，体积较大，且不稳定，应进行妥善处理与处置，以避免对环境产生不良影响，造成二次污染。

污水处理厂污泥的处理与处置工艺应根据污泥量、污泥性质及自然条件等因素综合考虑确定。

本工程污水处理厂规模较小，且采用人工湿地处理工艺，仅在预处理工段产生污泥，故产生的污泥量较少。

本着节省工程投资、便于管理的原则，本设计不在污水处理厂内进行专门的污泥稳定处理，拟采用将污水厂产生的污泥，经干化后，运至垃圾填埋厂处理。