100T农村污水人工湿地处理方案.docx
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100T农村污水人工湿地处理方案
封面
1
概况
2
设计依据及基础资料
设计依据
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）《污水综合排放标准》GB8978-1996
4）《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002
5）《人工湿地污水处理工程技术规范》HJ2005-2010
6）《室外排水设计规范》GB50014-2006
7）《砌体结构设计规范》GB50003-2001
8）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
9）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
10）《给水排水工程构筑物设计规范》GB50069-2002
11）《供配电系统设计规范》GB50052-95
12）《低压配电设计规范》GB50054-95
13）《三废处理工程技术手册》——污水卷
14）《水处理工程师手册》
设计原则
□对污水中污染物进行分析比较，结合要求达到的处理后排放水水质标准，提出技术先进、工艺可靠、经济合理的工艺方案。
□污水处理工艺力求达到节能、低耗，且技术先进、操作简便，占地面积少，施工方便，投资省。
□以环保法规和有关规范、标准为依据，确保污水处理后达标排放。
项目所在地气象资料
设计进出水水质
设计原水水质
名称
CODCr
BOD5
NH3-N
SS
设计原水水质
≤300
≤150
≤25
≤100
设计排水水质
名称
CODCr
BOD5
NH3-N
SS
设计排水水质
≤50
≤10
≤5
≤10
GB8978-1996表4一级
≤100
≤20
≤70
≤50
GB18918-2002表1一级A
≤50
≤10
≤5（8）
≤10
设计水量
本项目日设计处理量为100T/D，预处理系统小时处理量为5.0T/H；人工湿地小时处理量为4.2T/H。
3
污染物分析及处理工艺提出
排水污染物分析
本处理项目主要处理农村生活污水，水中污染主要是有机物及N、P等。
进水BOD/COD=0.5＞0.35，污水容易生化处理，且出水需达到一级A排放标准，宜选用生化二级污水处理工艺。
处理工艺提出
几种常用污水二级处理工艺比较
项目
氧化沟法
接触氧化法
人工湿地法
基建投资
大×
较小
较小◎
运行费用
高△
较低
低◎
抗负荷变化能力
抗水质、水质变化能力强
抗水质、水质变化能力强
强◎
环境影响
噪声小、有臭味△
无噪音，无异味
无噪音，无异味◎
污泥膨胀情况
有污泥膨胀，调整简单△
无污泥膨胀
无污泥膨胀◎
污泥回流
100%，动力大×
不需要◎
不需要◎
能耗
较大△
小
小◎
占地面积
大×
小◎
较大△
操作管理
简单
简单
简单◎
BOD去除率
90%以上
93%以上◎
90%以上◎
气温、水温影响
较小
小◎
较大△
综合评价
◎
◎
注：
×为差；△为一般；○为良好；◎为优良。
由上表可以看出采用人工湿地工艺具有投资少、能耗低、运行费用低、抗冲击负荷能力强、出水水质稳定等优点。
结合我们的实际工程经验，本污水处理工艺选用人工湿地工艺。
◆人工湿地对污染物的去除
人工湿地对有机污染物的去除
人工湿地对废水的处理有十分复杂的净化机理，人工湿地运行稳定后，填料表面吸附了许多微生物形成的大量生物膜，植物根系分布于湿地表面，于自然生态系统中通过物理、化学及生物反应三重协同作用净化污水。
本工程中的人工湿地采用潜流式人工湿地，优点是不暴露于地面、处理效率高、管理运行简单、地面可以栽花植树、美化环境。
且人工湿地主要有表面流式和潜流式，两种方式均能高效地对污水中的氮、磷的进行去除，在工程中可根据实际情况来选择。
其中人工潜流湿地处理系统是人工筑成的床横槽，床内充填介质支持芦苇类的挺水植物生长。
床底设粘土隔水层，并具为一定的坡度。
污水从沿床宽度设置布水装置进入，水平流动通过介质，与布满生物膜的介质表面和溶解氧充分的植物根区接触，在这一过程中得到净化。
而表面流人工湿地则是可利用现有的野生池塘加以改造，在池塘中种植生态植物，对污水来进行净化。
①人工湿地对SS的去除
污水中可沉降的SS主要依靠湿地系统中物理沉降作用去除。
由于湿地中水的流动极其缓慢，水浅，加上植物茎杆的阻挡作用，ss在进水口几米内能有效地去除。
实验表明，所有的固体物在系统最初的20％面积处得到去除。
胶体状的SS主要依靠微生物的作用、填料渗滤作用去除。
②人工湿地对有机物的去除
人工湿地对有机物有着较强的降解能力，污水中的不溶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，而污水中的可溶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被分解去除，因此湿地床对有机物的去除作用是物理的截留沉淀和生物的吸收降解共同作用的结果。
反应过程中主要氧源来自水面复氧和植物向根区的过量氧传导。
湿地系统对BOD的去除可达80％以上。
③人工湿地对氮的去除
氮是植物生长不可缺少的一种元素，污水中的无机氮通常包括NH3—N和NO3—N，它们均可以被湿地中植物吸收。
合成植物蛋白质，最终通过植物的收割从湿地中得到去除。
另外，人工湿地中的填料也可通过一些物理和化学的途径如吸收、吸附、过滤、离子交换等去除一部分污水中的氮；但是，湿地系统中氮的去除是主要的还是通过湿地中微生物的硝化和反硝化作用。
人工湿地中种植的水生物植物的重要功能之一就是将氧气从上部输送至植物根部，从而在植物根区附近形成一个好氧环境，而随着离根系距离的逐渐增大，湿地中依次出现缺氧、厌氧状态。
这样的条件有利于硝化菌和反硝化菌的生长。
为硝化反应和反硝化反应的进行提供条件。
④人工湿地对磷的去除
污水中磷的存在形态取决于污水中磷的类型。
最常见的有磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷酸盐等。
人工湿地对磷的却除是通过植物的吸收、微生物的去除作用和填料的吸收过滤等几方面的作用共同完成的。
磷和氮一样，都是植物的必需元素，污水中的无机磷在植物的吸收和同化作用下被合成ATP等有机成分，通过收割而从系统中去除。
微生物对磷的去除作用包括微生物对磷的正常吸收和过量积累，湿地中某些细菌种类因从污水中吸收超过其生长所需的磷，而微生物细胞的内含物储存过量积累，可通过对湿地床的定期更换而将其从系统中去除。
◆人工湿地处理污水的特点
概括地讲，人工湿地处理污水主要有如下几个优点：
①高效
人工湿地系统的显著特点之一就是其对污染物有较强的降解能力，它对污水中的COD、BOD、SS、N、P都有很好的去除效果。
有研究表明，对某些进水浓度较高的废水，人工湿地对BOD5与COD的去除率仍可分别达到90％左右。
人工湿地对氮和磷的去除率可分别达到60％和90％以上，而城市二级污水处理厂对氮和磷的去除效率仅有20％~40％。
且人工湿地对负荷的变化有着极强的适应力，当污染物的有机负荷和水力负荷在一定范围内波动时，人工湿地都有很好的适应性。
②经济
尽管不同的人工湿地系统因地而异，差异较大，但总体来看，湿地系统的基建和运行费用一般仅为传统二级处理厂的l/10至l/2。
对我国己建成或正在兴建的人工湿地系统进行分析，可看出人工湿地的投资远低于常规二级污水处理设施。
且由于人工湿地基本上无机电设备，故其能耗极低，维护方便，不需专业的技术人才管理整个系统的运转，因此节约了大批运行费用和人工费用。
③美观
人工湿地作为一种“自然”的处理技术，在其具有显著的生态环境效益的同时，也有着较强的观赏性，它可以与大都市风景园林建设相结合，建设集观赏、娱乐和污水处理厂于一体的旅游景点，而且对充分利用和节约淡水资源有着更深层次的意义。
目前国内已有这方面的成功应用。
自然条件下的生物处理法不但费用低廉、运用管理简便，而且对难生化降解有机物、氮磷营养物和细菌的去除率略高于常规二级处理，达到部分三级处理的效果，而其基建费用和处理成本只分别为二级处理厂的1/5至l/3和1/20至1/lO。
此外，在一定条件下，自然处理法还可获得除害兴利、一举两得的效果。
所以，近十多年来，这类古老的废水处理技术又恢复了生机，并在国内外得到迅速发展。
综上所述，本项目处理工艺采用格栅+水解酸化+跌水充氧+人工湿地组合处理工艺。
4处理工艺
污水处理工艺流程框图
污水处理工艺流程说明
农村生活污水经格栅井去除大块状物质后汇集于水解酸化池，在水解酸化池投入水解污泥，在厌氧条件下，将来水中的大分子有机物水解成小分子有机物，有利于后续人工湿地对有机物的处理。
水解酸化池出水至跌水池，跌水池设置天然进出水高差，增加气、水接触面，对来水增氧。
跌水池出水至人工湿地处理池，来水通过配水渠分配至人工湿地处理池。
污水经人工湿地处理，达标排放。
污水各处理单元功能描述
格栅井
用于去除原污水中悬浮物及大颗粒杂物，保护后续水泵的运行稳定。
水解酸化池
水解酸化一种生物氧化方式，水中有机物为复杂结构时，水解酸化菌利用H2O电离的H+和-OH将有机物分子中的C-C打开，一端加入H+，一端加入-OH，可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，提高污水的可生化性。
水中SS高时，水解菌通过胞外粘膜将其捕捉，用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢，不完全的代谢可以使SS成为溶解性有机物，出水变清澈。
跌水池
利用人为的或天然的水流通道，在进出水出现一定高度差时，形水跌水，使空气中的氧较快的溶于水中。
人工湿地
利用植物根系分布于湿地表面，于自然生态系统中，通过物理、化学及生物三重协同作用净化污水。
工程设计
格栅池
·污水渣量不大，采用人工格栅除渣，栅渣收集后妥善处置。
·功能：
拦截污水中大的漂浮物和大颗粒的悬浮物。
·设计参数：
格栅宽度0.5m，栅条间隙5mm。
·结构和数量：
新建1座，采用砖混结构建造。
·尺寸：
L×B×H=2m×0.8m×2m
·主要设备：
人工格栅1台。
水解酸化池
·功能：
拦截污水中的悬浮物，水解大份子有机物。
·结构和数量：
新建1座，采用砖混结构建造。
·尺寸：
L×B×H=4m×6m×2.5m
·主要设备：
水解酸化池填料36m3。
跌水池
·功能：
为污水补充溶解氧。
·结构和数量：
新建1座，采用砖混结构建造。
·尺寸：
L×B×H=4m×1m×1m
潜流式人工湿地
·功能：
去除污水中的有机物及N、P。
·设计参数：
面积：
740m2/座。
长宽比：
3：
1；深度：
1.6m；坡度：
O.5～2％；BOD负荷100kg/hm2/d；水力负荷：
0.25m3/m2/d。
·结构和数量：
新建3座，采用砖混结构建造。
·尺寸：
L×B×H=15m×45m×1.6m
·主要设备：
填料、管材若干，水池作防渗处理；湿地植物为芦苇、风车草、茭白、浮萍、睡莲、金鱼藻等。
出水池
·功能：
暂时贮存系统出水。
·设计参数：
可根据实际情况稍微增加人工修饰。
·面积：
1m2，可根据实际情况调整；平均深度：
1m，根据实际情况调整；
·结构和数量：
l座，采用砖混结构建造。
·尺寸：
L×B×H=lm×1m×lm，可据现场情况调整。
控制系统
本处理系统无任何的提升及供氧设备，完全利用地形，污水自动流入流出本系统，充氧采用无能耗跌水充氧；因此本项目运行期间，无任何的动力设备，也无需耗电，也无需人为控制其运行，建成后可实现无人看守。
主要构筑物及设备汇总表
序号
名称
规格参数
单位
数量
材质
1
格栅池
2m×0.8m×2.5m
座
1
砖砌
2
水解酸化池
4m×6m×2.5m
座
1
砖砌
3
跌水池
4m×1m×1m
座
1
砖砌
4
潜流式人工湿地
15m×45m×1.6m
座
3
砖砌
5
出水池
1m×1m×1m
座
1
砖砌内贴瓷砖
6
人工湿地进出水渠
B=300mm
m
225
砖砌
7
人工格栅
B=780mm,H=2500mm间隙5mm
台
1
不锈钢
8
水解酸化池填料
φ200
m3
36
PP
9
人工湿地底部配水管
DN80
m
1350
PE
10
人工湿地底层碎石
粒径8~10mm
m3
607.5
/
11
人工湿地中间层砾石
粒径5~8mm
m3
1012.5
/
12
人工湿地土壤层石英砂
粒径2~6mm
m3
810
/
13
挺水植物
芦苇、风车草、茭白等
株
44,400
/
14
浮沉植物
浮萍、睡莲、金鱼藻等
株
11,100
/
污水处理装置环保、安全设计
污水处理厂环境保护设计
污水处理装置污染源分析
该污水处理装置主要污染源为固体废弃物污染，噪声源和恶臭等。
（1）固体废弃物污染
污水处理装置的固体废弃物主要来自污水处理过程中产生的栅渣。
（2）噪声污染
该污水处理装置为无动力运行，无设备，不会产生噪声。
（3）臭味污染
污水处理装置产生臭味的构筑物主要为格栅。
防治污染源污染的措施
为了减少对周围环境的影响，本工程拟采取以下措施：
（1）防止固体废弃物污染的措施：
污水处理装置规模较小，栅渣量极少，采用容器收集后定期外运处置。
（2）防止噪声污染的措施：
本污水处理站采用无动力运行，基本无噪声。
（3）防止臭味污染的措施：
就本处理装置而言，格栅池和水解酸化池均封闭，无臭味逸出，经过人工湿地处理后的出水水质清澈透明，无味道，而且周围可采用绿化隔离带，进一步美化工作环境。
污水处理厂安全设计
污水处理厂的主要危害因素
本项目的主要危害因素主要包括暑热、雷击、暴雨、触电事故等因素。
安全卫生防范措施
l、防雷：
本装置无建筑物，不存在雷击隐患。
2、防暑：
本装置基本无需专人看管，天气炎热时，兼职人员可不到现场。
3、合理利用风向：
设计中将建筑物避开主导风向布置，较小不利影响。
4、防火防爆：
无设备、无动力，不存在火灾或爆炸等安全隐患。
售后服务
污水处理装置竣工后我方提供详细操作手册，并免费培训污水处理装置的管理及操作人员。
污水处理装置竣工后我方为设备正常运行提供一年免费保修期，免费保修期内及时排除各种设备故障。
免费保修期后，我方承诺长期维修。
在保修期内，在污水处理装置操作管理人员不能排除故障情况下，应及时通知我方，我方在接到通知之时起3天内到达现场进行处理。
在免费保修期内，我方每季定期回访一次，协助污水处理装置操作管理人员做好污水处理工程管理工作。
投资概算
本项目总投资见下表，包括平面布置图建筑范围线内的土建、工艺设备管道、给排水的设计、施工、供货、安装、调试工作内容；各对外接口均在平面布置图建筑范围线上对接，线外由业主负责，线内由我方负责。
项目投资明细表
序号
名称
单位
数量
材质
备注
报价万元
单价
金额
一
构筑物及设备
184.4710
1
格栅池
座
1
砖砌
0.1440
0.1440
2
水解酸化池
座
1
砖砌
2.1600
2.1600
3
跌水池
座
1
砖砌
0.1440
0.1440
4
潜流式人工湿地
座
3
砖砌
38.8800
116.6400
5
出水池
座
1
砖砌内贴瓷砖
0.1000
0.1000
6
人工湿地进出水渠
m
225
砖砌
0.0300
6.7500
7
人工格栅
台
1
不锈钢
0.3000
0.3000
8
水解酸化池填料
m3
36
PP
0.0130
0.4680
9
人工湿地底部配水管
m
1350
PE
0.0130
17.5500
10
人工湿地底层碎石
m3
607.5
/
0.0065
3.9488
11
人工湿地中间层砾石
m3
1012.5
/
0.0065
6.5813
12
人工湿地土壤层石英砂
m3
810
/
0.0065
5.2650
13
挺水植物
株
44,400
/
0.0005
22.2000
14
浮沉植物
株
11,100
/
0.0002
2.2200
二
安装
18.4471
三
设计
9.2236
四
税金
13.5000
五
项目总投资
225.6417
5
附件
平面布置图
升级会员 