湿地生态公园设计方案.doc

Xxx 现代也弄水生态工程现代也弄水生态工程 水处理专题初步设计水处理专题初步设计 评审稿 评审稿 2015 年年 05 月月 Xx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 I 目 录 1概述 1 1 1项目概况 1 1 2设计依据 1 1 3水生态治理的目的和目标 3 2污染物来源及规模论证 5 2 1循环水处理土地处理系统 5 2 2再生水处理土地处理系统 14 3土地处理系统进出水水质论证 18 3 1循环水水质控制目标 18 3 2再生水水质控制目标 18 4工艺流程及水质可达性分析 19 4 1工艺流程设计 19 4 2流程说明 19 4 3水质可达性分析 21 5人工土地处理系统工程设计 26 5 1工艺设计 26 5 2水力高程设计 30 5 3总平面设计 35 5 4水闸及泵站设计 37 6应在保证使用的前提下 以 先进性 安全实用性 经济合理性 为原则 合理选择电气设备和控制方式 提高能源利用率和综合效益 运行管理 52 6运行管理 53 6 1运行管理 53 6 2植物的管理 54 6 3沉积物 54 6 4加强抗旱措施 55 6 5土地处理系统正常运行寿命 55 Xx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 II 7投资估算及运行成本 56 7 1投资估算 56 7 2运营成本 58 8工程效益 61 8 1社会效益 61 8 2经济效益 61 8 3生态效益 61 9结论和建议 62 9 1结论 62 9 2建议 63 10附件 64 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 1 1 概概述述 1 1 项目概况项目概况 项目名称 xx 现代也弄水生态工程 项目建设规模 循环水处理土地处理系统规模为 20 0 104m3 d 再生水处理土地处 理系统规模为 3 0 104m3 d 其中一期工程循环水处理土地处理系统规模为 8 0 104m3 d 再生水处理土地处理系统规模为 3 0 104m3 d 项目建设地点 xxss 东部新区 项目性质 新建 项目业主 xx 经济发展有限公司 1 2 设计依据设计依据 1 2 1 资料来源资料来源 1 xxss东部新区分区规划环境影响报告书 2 xxss市区东部组团排水专项规划 2011 2020 3 xxss市区东部组团中水利用工程专项规划 2011 2020 4 xxssff市区东部组团排涝规划及批复 5 xxss东部新区启动区市政基础设施工程详细规划 6 xxss东部组团蓝月亮水系水工程深化研究 7 其他相关规划资料 8 xx现代也弄水生态工程 设计 招标文件 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 2 1 2 2 规范和标准规范和标准 1 污水综合排放标准 GB 8978 1996 2 地表水环境质量标准 GB 3838 2002 3 泵站设计规范 GB 50265 2010 4 混凝土结构设计规范 GB 50010 2010 5 建筑设计防火规范 GB 50016 2006 6 建筑结构荷载规范 GB 50009 2001 2006版 7 建筑地基基础设计规范 GB 50007 2002 8 建筑抗震设计规范 GB 50011 2010 9 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB 50069 2002 10 给水排水工程管道结构设计规范 GB 50332 2002 11 构筑物抗震设计规范 GB 50191 93 12 建筑地基处理技术规范 JGJ 79 2002 13 供配电系统设计规范 GB 50052 2009 14 10 kV及以下变电所设计规范 GB 50053 94 15 低压配电设计规范 GB 50054 2011 16 建筑物防雷设计规范 GB50057 2010 1 2 3 设计原则设计原则 1 生态学原则 植物生态学 鸟类生态学 2 因地制宜原则 尊重场地现状 根据现状塑造地形 恢复植被 营造各类不同 的土地处理系统 3 综合治理原则 将水体净化处理 各类型土地处理系统营造 栖息地恢复 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 3 植被恢复 环境教育中心和相关游客活动空间的创造等各个不同的内容综合考虑 统 一布局 1 2 4 设计范围设计范围 项目位于xxss东部新区 具体为星星大道以西 现代大道以南 十条河以东 也弄 南路以北 面积约92公顷 现代也弄水生态工程主要包括土地处理系统 蓝月亮生态 修复 配套泵站 水闸工程等设计内容 1 2 5 设计前提条件设计前提条件 本项目为北部现代也弄水生态工程范围内土地处理系统水处理 包括蓝月亮水系 循环水处理 海江污水厂一级A中水处理 河道补水处理 1 海江污水厂尾水水质条件 海江污水厂目前正在改造升级 污水排放水质将由现在的一级B标准提升至 一级A标准 再生水土地处理系统进水水质按一级A考虑 2 循环水水质条件 循环水进水盐度 3 循环水初始进水利用雨水和十条河 短浦的水 进水水质按地表水劣V类考虑 3 河道补水进水条件 目前长江浦还未建成 可从短浦经九条河引水进入人工土地处理系统处理 后排入蓝月亮水系 河道补水进水水质按地表水劣V类考虑 1 3 水生态治理的目的和目标水生态治理的目的和目标 蓝月亮水系位于xx集聚区东部新区的核心区 其中蓝月亮 蓝月亮绿岛为集聚区 中轴线核心位置 承载着生态休闲 运动活力 购物娱乐等多项功能 同时 循环水 经现代也弄水生态土地处理系统处理后的水用于现代有机生态也弄 其水质比一般也 弄用水水质要求略高 因此对蓝月亮水系的水质控制要求为一般景观要求水域和现代 有机生态也弄用水 即水质指标介于地表水环境质量标准的IV类 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 4 东部新区核心区位于ff市下游出海口 周边河道水环境质量较差 水质不能满足核 心区的功能定位要求 根据 xxss东部组团蓝月亮水系水工程深化研究 将蓝月亮水 系建成一个独立封闭的水系 因封闭水系循环不畅 加上外来污染 长期积累水质会 逐步恶化 从而影响核心区的水生态环境 本工程建设的目标是对海江污水处理厂再生水和蓝月亮水系进行水生态治理 使 蓝月亮水系的水质达到并维持在地表水IV类 以此来达到沟通现代也弄 生物群落 自然与人类和谐相处的目的 表1 1 蓝月亮水系水质控制指标 项目CODCr BOD5TNTP 标准值3061 50 3 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 5 2 污染物来源及规模论证污染物来源及规模论证 2 1 循环水处理土地处理系统循环水处理土地处理系统 2 1 1 污染物来源分析污染物来源分析 蓝月亮水系在常规情况下为独立封闭的水系 仅在极端天气情况下才参与排洪 蓝月亮水系及水系内陆地的总面积为30 7平方公里 蓝月亮水系面积为3 9平方公里 启动区的总面积为16平方公里 蓝月亮水系污染物来源主要有三类 点源 面源 内 源 点源污染主要指水系的补水水源 补水经蒸发后其内的污染物物质如氮 磷等营 养元素并未随着水蒸气脱离湖体 而是留在了湖水中 成为水系的点源污染物 面源污染主要指大气降尘 湖体周围沿草坡护岸引入的雨水等 这些降尘与径流 绿化水进入水体 会使得水体的能见度降低 COD等污染物浓度指标上升 内源污染产生的原因有 a 湖体流动场的设计不合理 导致局部有死角 或湖水因风力等自然原因流动不 畅 b 湖中生物操纵系统设计不合理或管理不到位 如水生植物 鱼类等种类与数量 不合理控制 造成水中生物链的不完整 破坏水生态系统 c 长期造成的湖底泥沙淤积 因此 对湖水的水质保持方案必须从系统工程的角度出发 对点源 面源和内源 等进行污染物输入与输出总量进行控制 1 点源 蓝月亮水系控制范围为东部新区核心区 范围内无工业企业排放污水 水系来源 包括海江污水处理厂再生水 河水 a 海江污水处理厂排放的污水 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 6 从海江污水处理厂补给的污水 水质要求处理达到 城镇污水处理厂污染物排放 标准 一级A标准后 进入现代也弄土地处理系统达到地表水 类水标准后 再接至蓝 月亮水系进行补水 b 河水 根据提供的历时两年的水质检测结果 汛期河道水质仍为地表水劣 类标准 目 前ff市正在进行河道水污染整治工程 整治完成后河道水质将分别提升至IV或V类 设 计河水进入核心区的进水水质如表2 1 若以后不采用海江污水处理厂再生水补水时 可采用河道补水 补水量按3万m3 d考虑 设计河水进入核心区的进水水质如表2 1 污染物数量如表2 2所示 表 2 1 河道水质 指标 mg L CODcrBOD5悬浮物氨氮总磷总氮 设计进水水质 50 10 10 5 8 0 5 3 地表水 类水体 30 6 1 5 0 3 1 5 地表水 类水体 40 10 2 0 0 4 2 0 表 2 2 河水污染物计量表 点源污染物的过量输入量 吨 补水量 万 m3 COD 输入量TN 输入量 全年109543821 9 2 面源 面源污染有大气降尘 地表径流和生活污水泄漏 a 大气降尘 大气降尘 刮风时的灰尘不能迅速的排出水体 沉积而导致的有机污染化学反应 这些大气降尘落入水体 会使得水体的能见度降低 污染物浓度指标上升 本规划区 位于 ff 东部沿海地块 属亚热带季风气候区 由于沿海城市受海洋季风影响 空气质 量比较好 参照我国同类沿海城市数据 大气降尘产生的总氮和 COD 污染物的量可忽 略不计 b 地面径流入湖的污染物 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 7 随着雨水地表径流冲入湖中的植物 落叶等在水中腐败分解 消耗水中的溶解氧 导致水体缺氧 夏季高温季节更加剧了湖体底部的缺氧程度 湖底的有机污染物厌氧 发酵产生甲烷 硫化氢等气体 出现恶臭 来自湖体四周绿地的土壤和草木肥料的氮 磷等营养元素 会在绿化 施肥或降 雨过程中 大量入湖 导致湖水呈富营养化状态 表现为湖水发绿 甚至藻类爆发 由于目前无 ff 雨水水质数据 按与启动区类似沿海城市的雨水径流计 其主要污染物 浓度如下表 2 3 表 2 4 表 2 3 不同汇水面雨水径流主要污染物浓度变化统计表 屋面雨水道路雨水管道雨水 项目 污染项目 天然雨 水 初期后期初期后期初期后期 COD mg L 2 3 9678 7644 10030 2634 5829 2404 45 SS mg L 4 8046 3864 7940 5895 9462 15784 104 TN mg L 0 8 6 51 4 120 05 30 45 110 05 1 30 56 9 50 05 2 8 TP mg L 0 05 0 30 08 0 70 02 0 10 09 0 60 02 0 10 12 2 90 01 0 2 表 2 4 与启动区类似沿海城市的雨水径流主要污染物浓度表 污染项目初期 5 雨水浓度后期 95 雨水浓度 COD mg L 12030 TN mg L 81 5 TP mg L 0 60 3 根据表 2 3 表 2 4 可计得启动区地表径流的污染物输入量表 2 5 所示 表 2 5 启动区地表径流的污染物输入量表 地表径流的污染物输入量 吨 月份月降雨量 mm雨水汇集量 m3 COD 输入量TN 输入量 154 639312013 560 72 280 257744019 921 05 312791440031 551 67 4105 275744026 131 38 5150 3108216037 331 97 6201 2144864049 982 64 7186 2134064046 252 45 8208 6150192051 822 74 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 8 月份月降雨量 mm雨水汇集量 m3 地表径流的污染物输入量 吨 COD 输入量TN 输入量 9177 2127584044 022 33 1072 1451940817 920 95 11112 681072027 971 48 1285 861776021 311 13 合计1561 0411239488387 7620 51 月降水量根据业主所提供的 2009 2013 年海江气象站月降水量 取各月份 5 年 的平均值作为当月的计算依据 c 启动区生活污水泄漏量 根据 xxss 市区东部组团排水专项规划 2011 2020 中污水管网收集率取 90 xxss 东部组团蓝月亮水系水工程深化研究 中污水管网收集率取 100 东部新区近期 启动区 至 2015 年 规划人口 12 万人 远期 至 2020 年 25 万 人 根据 xxss 市区东部组团排水工程专项规划 2011 2020 及 xxss 东部新区分 区规划环境影响评价 可知该区产生的生活污水主要污染物的量如下表 2 6 表 2 6 东部新区生活污水污染物产生量 项目 废水量 万 m3 a CODCr产生 浓度 mg L CODCr产生 量 t a TN 产生 浓度 mg L TN 产生量 t a 近期558 451396 13223 38 远期1164 35 250 2910 88 40 465 74 由于实际建设过程中污水收集很难做到 100 以及污水管道及检查井有一定的渗 漏 部分生活污水可由地表径流或地下径流进入蓝月亮水系 污水中的 COD 和 TN 可 以水体造成污染 根据相关资料和经验 污水渗漏率取 5 则进入蓝月亮水系的污染 物的量见表 2 7 表 2 7 点源污染物产生量 项目 CODCr年产生 量 t a CODCr月均 产生量 t m TN 年产生量 t a TN 月均产生 量 t m Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 9 近期69 815 8211 170 93 远期145 5412 1323 291 94 3 内污染源 湖体的底部生物代谢呼吸将消耗深水层中的氧气 并释放出氮 磷等营养物质 从而形成湖泊的内源污染 内源污染物的形成 与景观湖的周边的环境条件 温度 溶解氧 有效水深 流 动场设计等息息相关 在充分考虑到整个湖体的复氧措施 生态系统的合理建设 流 动场设计时 内源污染物的输入量可忽略不计 重点水域的内源污染物治理需结合重 点功能区的划分选择合理的处理设施 根据污染物来源及产生量分析计算 蓝月亮水 系近期污染物输入总量见表 2 8 表 2 8 近期污染物输入总量 地表径流污染物 输入量 吨 生活污水未被流 污染物输入量 吨 总污染物 输入量 吨 日平均 污染物量 kg 月 份 COD 量TN 量COD 量TN 量COD 量TN 量COD 量TN 量 113 560 725 820 9319 381 6562553 219 921 055 820 9325 741 9891971 331 551 675 820 9337 372 60120584 426 131 385 820 9331 952 31106577 537 331 975 820 9343 152 90139294 649 982 645 820 9355 803 571860119 746 252 455 820 9352 073 381680109 851 822 745 820 9357 643 671859118 944 022 335 820 9349 843 261661109 1017 920 955 820 9323 741 8876661 1127 971 485 820 9333 792 41112680 1221 311 135 820 9327 132 0687566 合 计 387 7620 5169 8411 16457 6031 67 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 10 2 1 2 水处理规模分析水处理规模分析 根据表 2 8 可知 6 月 8 月污染物输入量较大 日均需降解 COD 量为 1860kg 日均需降解 TN 量为 119kg 表 2 9 降解 COD 指标对土地处理系统的面积要求 土地处理 系统 降解量 COD 负荷 kg ha d COD 降解量 kg d 所需土地处理系统 面积 ha 高效土地 处理系统 20018609 3 表 2 10 降解 TN 指标对土地处理系统的面积要求 土地处理 系统 降解量 TN 负荷 kg ha d TN 降解量 kg d 所需土地处理系统 面积 ha 高效土地 处理系统 151197 9 处理蓝月亮全水系的水质需要高效土地处理系统面积为 7 9 9 3ha 即 7 9 9 3 万 m2 综合以上两个污染物指标的降解所需高效土地处理系统面积 最终确定本项目的 高效土地处理系统面积为 8 万 m2 对于景观水和现代也弄用水的污染物降解 国内土地处理系统的总水力负荷一般 取 0 25 0 5 m3 m2 d 本项目循环水处理高效土地处理系统的水力负荷为 1 0m3 m2 d 可推算土地处理系统日处理量为 8 万 m3 d 蓝月亮全水系的总库容量为 1200 万 m3 启动区建成期若日处理量按 8 万 m3计 则循环周期为 150 天 2 1 3 补水水补水水量分析量分析 根据 xx 集聚区东部组团蓝月亮水系水工程深化研究 华北院 可知 蓝月亮水 系需要补水主要有以下几个方面原因 一是蓝月亮水系蒸发损失 二是蓝月亮水系渗 漏损失 三是集聚区内绿化浇洒从蓝月亮水系取水造成水的损失 四是蓝月亮水系压 盐需要的水量 而补水来源主要有降水和海江污水厂再生水两个来源 由于蓝月亮水 系形成期已考虑脱盐 所以本水量核算不包括压盐水量 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 11 1 水量计算依据 1 计算公式 输入水量 W1 W2 W1 地表径流的水量 m3 年 W2 需补入的水量 m3 年 输出水量 W3 W4 W5 W3 全年湖体蒸发量 m3 年 W4 全年绿化与道路浇洒用水量 m3 年 W5 全年渗漏水量 m3 年 水量要达到平衡 输入水量要等于输出水量 所以 需补入的水量 W2 W3 W4 W5 W1 2 基本数据 蓝月亮水系面积及雨水地表径流面积见表 2 11 所示 表 2 11 蓝月亮水系面积及雨水地表径流面积 序号类型远期 1河道210 2蓝月亮180 3 水系面积 万 m2 总水系390 4建筑用地1180 5道路400 6 雨水地表径流面积 万 m2 绿地900 7合计2870 建筑用地绿化率按 20 道路用地绿化率按 30 绿地内灌溉率按 60 计 则绿 化 道路浇洒面积见表 表 2 12 绿化 道路浇洒面积汇总表 地块类型不同地块的浇洒面积 万 m2 建筑用地240 道路120 绿地540 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 12 合计900 3 蓝月亮水系蒸发量计算 月蒸发量根据业主所提供的 2009 2013 年海江气象站月蒸发量 取各月份 5 年 的平均值作为当月的计算依据 详见表 2 13 表 2 13 蓝月亮水系蒸发损失量 月份月份月蒸发量月蒸发量 mm月蒸发损失月蒸发损失 m3日均蒸发损失日均蒸发损失 m3 174 02886009310 256 22191807828 381 0 31590010190 487 8 34242011414 592 6 36114011650 677 7 30303010101 7135 5 52845017047 8138 8 54132017462 9117 3 45747015249 10111 6 43524014040 1178 6 30654010218 1278 7 3069309901 合计4406220 4 蓝月亮水系渗漏损失量计算 采用不同防渗措施后湖底下渗的水量相差非常大 因此做好湖底防渗措施 减少 湖水的下渗量就显得尤为重要 本工程采用天然的湖体自然防渗 渗漏量较小 忽略 不计 须根据地勘报告 湖体渗漏评价报告 确定渗漏量 常规生态防渗人工湖防渗的渗漏系数可达到 2 10 6cm s 1 7mm d 河道水系 210 万 m2 全年渗漏损失约 130 万 m3 蓝月亮水系 180 万 m2 全年渗漏损失约 110 万 m3 聚集区内蓝月亮水系 390 万 m2 全年渗漏损失约 240 万 m3 5 绿化及道路浇洒取水量计算 根据 室外给水设计规范 绿化 道路浇洒用水定额按 2 0L m2 d 结合表 2 12 以及各月绿化 浇洒道路用水天数 可算出绿化及道路浇洒用水量 详见表 2 14 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 13 表 2 14 绿化及道路浇洒用水量 月份月份绿化天数绿化天数 d远期水量远期水量 m3 1590000 210180000 320360000 430540000 530540000 620360000 720360000 820360000 920360000 1010180000 1110180000 12590000 合计2003600000 6 蓝月亮降水补给量计算 月降水量根据业主所提供的 2009 2013 年海江气象站月降水量 取各月份 5 年 的平均值作为当月的计算依据 汇总如表 2 15 所示 表 2 15 蓝月亮水系月降水量 月份月份月降水量月降水量 mm月降水量月降水量 m3日降水量日降水量 m3 154 62129406869 280 231278011171 3127 049530015977 4105 241028013676 5150 358617018909 6201 278468026156 7186 272618023425 8208 681354026243 9177 269108023036 1072 142813469076 11112 643914014638 1285 833462010794 合计6088056 6 计算结果 需补入的水量按最不利条件计算 此时 月蒸发量 W3 541320m3 绿化用水量最 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 14 大值 W4 360000m3 渗漏量 W5 200000m3 地表径流量 W1 212940m3 由 W2 W3 W4 W5 W1得 W2 888380 m3 一年按 365 天计 一年 12 个月 将 W2换算成 日均水量 则为 29207 m3 d 所以补水水量取 3 万 m3 d 2 2 再生水处理土地处理系统再生水处理土地处理系统 2 2 1 污染物来源分析污染物来源分析 目前可利用的补水水来源有 海江污水厂排放的污水 长江浦河水 九条 1 2 3 河 短浦河水 1 海江污水厂排放的污水 海江污水厂进入土地处理系统的水质标准为 城镇污水处理厂污染物排放标准 一级 A 标准 水量为 3 万吨 日 水质如下表所示 表 2 16 海江污水厂 1 月 4 月出水水质 污染物 监测断面 化学需氧量 mg L 氨氮 mg L 总磷 mg L 月份1月4 月1月4 月1月4 月 96 761 64 231 090 250 34 87 859 24 391 280 170 41 93 556 74 470 9850 160 43 99 960 04 331 360 160 34 一期 出水 均值94 559 44 361 180 180 38 最高允许排放浓度6051 出水水质评价结果不符合符合符合符合符合符合 表 2 17 海江污水厂 5 月 7 月出水水质 污染物 监测断面 化学需氧量 mg L 氨氮 mg L 总磷 mg L 月份5月7 月5月7 月5月7 月 50 500 3071 030 1900 190 50 500 4370 9340 1840 184 50 500 3970 8560 1720 172 50 500 5540 4920 1760 176 一期 出水 均值 50 500 4240 8280 1800 180 最高允许排放浓度6051 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 15 出水水质评价结果符合符合符合符合符合符合 2 长江浦水质 九条河 短浦水质 长江浦目前水质为劣 类 作为蓝月亮水系的再生水源不能满足水质要求 因此 须经过土地处理系统净化后方可进入蓝月亮水系 九条河 短浦的水质比长江浦较好 如 2017 年底蓝月亮水系建成后 长江浦水质还未改善 可从短浦经九条河引水进入人 工土地处理系统处理后排入蓝月亮水系 水质详见表 2 13 Xx 湿地水生态整治工程 水处理专题设计方案 评审稿 16 表 2 18 2014 年 1 9 月蓝月亮水系部分监测点水质数据 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 17 再生水补水的进水水质如表 2 19 所示 根据表 2 19 可计算出再生水的主 要污染物的量 详见表 2 20 表 2 19 再生水水质控制目标 单位 mg L 项目指标项目指标BOD5CODCrNH3 NTNTP 一级一级 A10505 8 150 5 再生水质目标再生水质目标6301 550 3 表 2 20 再生水主要污染物的量 项目废水量 万 m3 a CODCr产生量 t a 再生水1095219 2 2 2 水处理规模分析水处理规模分析 根据上表计算 日均需降解 COD 量为 600kg 降解 COD 指标对土地处理 系统的面积要求如表 2 21 所示 表 2 21 土地处理系统面积 类型COD 负荷 kg ha d COD 降解量 kg d 所需土地处理系统 面积 ha 再生水高效 土地处理系 统 1356004 5 处理再生水的水质需要高效土地处理系统面积为 4 5ha 即 4 5 万 m2 最终 确定本项目的高效土地处理系统面积为 4 5 万 m2 对于再生水的污染物降解 再生水高效土地处理系统的水力负荷为 0 67m3 m2 d 可推算再生水土地处理系统日处理量为 3 万 m3 d Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 18 3 土地处理系统进出水水质论证土地处理系统进出水水质论证 3 1 循环水水质控制目标循环水水质控制目标 根据上位规划 循环水进水水质执行 地表水环境质量标准 GB3838 2002 中 类标准 出水水质执行 类标准 详见表 3 1 表 3 1 循环水水质控制目标 单位 mg L 项目指标项目指标BOD5CODcrNH3 NTNTP 循环水进水标准循环水进水标准1040220 4 循环水水质目标循环水水质目标6301 51 50 3 地表水地表水 类类6301 51 50 3 湖库 0 1 地表水地表水 类类1040220 4 湖库 0 2 3 2 再生水水质控制目标再生水水质控制目标 根据上位规划 再生水进水水质执行 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 中的一级 A 标准 出水水质除总氮标准放宽至 5mg L 外 其余 执行 地表水环境质量标准 GB3838 2002 中 类标准 详见表 3 2 表 3 2 再生水水质控制目标 单位 mg L 项目指标项目指标BOD5CODcrNH3 NTNTP 一级一级 A10505 8 150 5 再生水质目再生水质目 标标 6301 550 3 地表水地表水 类类6301 51 5 0 3 湖库 0 1 地表水地表水 类类104022 0 4 湖库 0 2 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 19 4 工艺流程及水质可达性分析工艺流程及水质可达性分析 4 1 工艺流程设计工艺流程设计 本工程采用 高效土地处理系统 处理工艺 工艺流程简图如下图所示 再生水 垂直流土地处理系统 碳调节池 潜流土地处理系统 循环水 粗格栅及提升泵房 双河道沉淀塘 垂直流土地处理系统 潜流土地处理系统 表面流 循环至月湖 4 2 流程说明流程说明 4 2 1 循环水处理系统循环水处理系统 循环水首期为 8 104m3 d 若远期补水采用长江浦河道水 补水量为 3 104m3 d 则远期循环水为 11 104m3 d 1 预处理 包括双河道沉淀池 格栅间及提升泵站等 循环水首先进入前端预沉池 去除循环水中的砂粒以及悬浮物 然后循环 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 20 水通过进水管导入回转式机械格栅 进入提升泵站 经提升后进入垂直流土地 处理系统 格栅间内安装 2 台回转式机械格栅 污水中的较大的杂物 如树枝 塑料 袋等在此处得以去除 且能够起到保护下阶段设备的作用 机械格栅的工作根 据粗格栅前后的液位差由 PLC 自动控制清污动作 同时设置定时自动控制和手 动控制 进水泵站内首期安装 3 台大潜水泵 将循环水提升至垂直流土地处理系统 潜水泵的工作依据泵站内的水位而设定的程序实现自动控制 远期根据补水的 来源 再增加 2 台小潜水泵 预处理阶段产生的杂物 可以定期运至垃圾填埋场另行处理 2 工程处理高效土地处理系统 自泵房提升出来的循环水沿着也弄南路进入现代也弄水生态工程的循环水 高效土地处理系统 循环水高效土地处理系统的处理规模为 8 万 t d 首期完成 建设 循环水垂直流土地处理系统设计分为为 26 组 每组处理规模平均约 3200m3 d 土地处理系统预留 1 组作为土地处理系统清通检修用 循环水从垂 直流土地处理系统出来后进入潜流土地处理系统 循环水潜流土地处理系统设 计分为 19 组 每组处理规模平均约 4444m3 d 预留 1 组作为土地处理系统清 通检修用 潜流土地处理系统出水进入表面流土地处理系统处理后排入星星河 循环回蓝月亮 4 2 2 再生水补水处理系统再生水补水处理系统 再生水为海江污水处理厂排放的污水 考虑到再生水的生化性有限 再生 水流经垂直流土地处理系统后 进入生物处理设施 碳调节池 补给碳源后 进入潜流土地处理系统 最后进入表面流土地处理系统 处理规模为 3 104m3 d 若远期补水不再取用海江污水处理厂的再生水 而取用长江浦河道水补水 同样 河水补水流经垂直流土地处理系统后 进入生物处理设施 碳调节池 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 21 补给碳源后进入潜流土地处理系统 最后进入表面流土地处理系统 1 再生水垂直流土地处理系统 污水首先进入垂直流土地处理系统 垂直流土地处理系统设计分为 16 组 每组处理规模平均约 2000m3 d 土土地处理系统预留 1 组作为土地处理系统清 通检修用 2 碳调节池 为提高污水中的碳氮比 以利污染物的去除及土地处理系统植物的生长 设置 1 组碳调节池 分为 5 格 利用土地处理系统中收割的植物放置在调节池 中发酵增加污水中 COD 含量 从而达到增加污水中碳源目的 碳调节系统采 用轮流运行方式 每天用 1 格 5 天循环一次 3 再生水潜流土地处理系统 潜流土地处理系统设计分为 15 组 每组处理规模平均约 2142m3 d 预留 1 组作为清通检修用 再生水潜流土地处理系统出水与循环水一起进入表面流 土地处理系统处理 最终出水直接循环至蓝月亮 4 2 3 现代也弄生态园内污水现代也弄生态园内污水 土地处理系统现代也弄生态园内服务用房污水 分别经过隔油或化粪池处 理后统一收集接入市政污水管网 4 3 水质可达性分析水质可达性分析 4 3 1 循环水处理土地处理系统水质可达性分析循环水处理土地处理系统水质可达性分析 1 循环水处理土地处理系统正常运行时 进水水质为地表水 V 类水质 循环水通过土地处理系统处理后污染物去除率见表 4 1 所示 表 4 1 循环水土地处理系统污染物去除率分析表 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 22 指标 mg L 处理单元 CODCrBOD5NH3 NTNTP 循环水进水 40 10 2 2 0 4 去除率 5 5 5 5 5 沉淀池 出水水质 38 9 5 1 9 1 9 0 38 去除率 50 50 60 30 垂直流土 地处理系 统出水水质 19 4 8 0 8 1 9 0 3 去除率 20 20 30 40 30 潜流土地 处理系统 出水水质 15 2 3 8 0 5 1 1 0 2 总去除率 62 62 73 43 53 设计出水水质目标 30 6 1 5 1 5 0 3 由上表可知 正常运行时循环水经现代也弄生态园内高效土地处理系统处 理后可达到设计出水水质目标 2 当蓝月亮水系处于恢复期或用河道水作为补充水时 参照业主所提供 的河流水质监测资料表 2 18 可知总磷均超过 V 类水质指标 氨氮在 1 2 月份 超标严重 之后略有好转 但也超过 V 类水质指标很多 取 1 2 月份的河流 水质作为最不利进水水质 进入循环水处理土地处理系统后的染物去除率见表 4 2 所示 表 4 2 循环水土地处理系统污染物去除率分析表 指标 指标 mg l 处理单位处理单位 CODcrBOD5NH3 NTP 循环水进水 河道补水 56 2 7 44 8 88 1 306 去除率 5 5 5 5 沉淀池 出水水质 53 4 7 1 8 44 1 24 垂直流土地处理系 统 去除率 50 50 60 30 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 23 出水水质 26 7 3 5 3 38 0 87 去除率 20 20 30 30 潜流土地处理系统 出水水质 21 4 2 8 2 37 0 61 总去除率 62 62 73 53 设计出水水质目标 30 6 1 5 0 3 由上表可知 当蓝月亮水系处于恢复期时 循环水处理一次后 氨氮和总 磷均不能达标 可通过连续循环处理使水质达标 表 4 3 循环水循环处理次数与水质分析表 指标 指标 mg l 处理单位处理单位 NH3 NTP 循环水进水 河道补水 8 88 1 306 去除率 73 53 循环一次 出水水质 2 37 0 61 去除率 73 53 循环二次 出水水质 0 64 0 29 设计出水水质目标 1 5 0 3 通过上表可知 蓝月亮水系恢复期循环水通过两次循环处理后即可达标 即通过 300 天的循环处理后蓝月亮水质可达标 4 3 2 再生水处理土地处理系统水质可达性分析再生水处理土地处理系统水质可达性分析 1 当海江污水处理厂再生水水质正常达到 城镇污水处理厂污染物排放 标准 GB18918 2002 一级 A 标准时 进入再生水土地处理系统污染物去除 率见表 4 4 所示 表 4 4 再生水土地处理系统污染物去除率分析表 指标指标 mg l CODcrBOD5NH3 NTNTP Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 24 处理单位处理单位 再生水进水 50 10 5 8 15 0 5 去除率 50 50 60 30 垂直流土地 处理系统 出水水质 25 5 2 3 2 15 0 35 去除率 20 20 30 40 30 潜流土地处 理系统 出水水质 20 4 1 4 2 24 9 0 25 去除率 10 70 30 表面流土地 处理系统 出水水质 22 4 1 4 2 24 2 7 0 18 总去除率 56 60 72 82 64 设计出水水质目标 30 6 1 5 5 0 3 从上表可知 一级 A 标准的再生水经现代也弄生态园内高效土地处理系统 处理后可达到设计出水水质目标 2 当海江污水处理厂再生水水质达不到 城镇污水处理厂污染物排放标 准 GB18918 2002 一级 A 标准时 按照业主提供的污水厂出水监测数据做 为最不利水质 表 4 5 海江污水厂一期出水水质监测数据 污染物 监测断面 化学需氧量 mg L 氨氮 mg L 总磷 mg L 96 74 230 25 87 84 390 17 93 54 470 16 99 94 330 16 1 月份 均值均值94 54 360 18 61 61 090 34 59 21 280 41 56 70 9850 43 60 01 360 34 4 月份 均值均值59 41 180 38 5 月份 500 3070 190 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 25 污染物 监测断面 化学需氧量 mg L 氨氮 mg L 总磷 mg L 500 4370 184 500 3970 172 500 5540 176 均值均值 500 4240 180 501 030 314 500 9340 333 500 8560 330 500 4920 343 7 月份 均值均值 500 8280 330 最最高高允允许许排排放放浓浓度度6051 一一级级A505 8 0 5 V 类水质类水质4020 4 IV 类水质类水质301 50 3 从上表可知出水水质超出一级 A 标准的主要是 CODcr 取 1 月份 CODcr 出水浓度最高时的再生水水质作为再生水土地处理系统进水水质 进入再生水 土地处理系统污染物去除率见表 4 6 所示 表 4 6 再生水土地处理系统污染物去除率分析表 指标 指标 mg l 处理单位处理单位 CODcrNH3 NTP 再生水进水 浓度最高时 94 5 4 36 0 18 去除率 50 60 30 垂直流土地处 理系统 出水水质 47 25 1 74 0 13 去除率 20 30 30 潜流土地处理 系统 出水水质 37 8 1 22 0 09 去除率 10 30 表面流土地处 理系统 出水水质 41 58 1 22 0 06 总去除率 56 72 64 设计出水水质目标 30 1 5 0 3 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 26 由上表可知 再生水进入土地处理系统处理后 除 CODcr 出水浓度不达标 外 其它水质都能达标 由于海江污水厂一期工程中有部分工业废水 造成再 生水出水 CODcr 浓度不达标 待二期工程建成后 工业废水接入二期处理 一 期工程仅处理生活污水 且出水标准提升至一级 A 污水厂出水水质会更好更 稳定 冬季由于气温低 一级 A 的氨氮标准提高 可能会造成再生水处理土地 处理系统的出水氨氮超标 可建议海江污水处理厂实行联动 加大生化处理的 曝气量 降低再生水的氨氮浓度 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 27 5 人工土地处理系统工程设计人工土地处理系统工程设计 5 1 工艺设计工艺设计 5 1 1 循环水处理土地处理系统工艺设计循环水处理土地处理系统工艺设计 设计流量 Q 8 0 104m3 d 1 沉淀塘 蓝月亮水系为双河道来水 在双河道末端设一沉淀塘 沉淀塘中设置两道 强化过滤墙 可将水体中悬浮的颗粒沉淀 防止进入人工土地处理系统系统长 期积累而造成堵塞 在沉淀塘进水前设置一道粗格栅 用以拦截较大的悬浮物 杂质及漂浮物 减少后续处理构筑物的负荷 格栅产生的废渣由人工定期清理 同时沉淀塘沉积的泥沙以河道清淤方式定期清除 数量 2 座 单座水量 约 40000m3 d 有效水深 1 5m 设计面积 1800m2 停留时间 1 6h 2 粗格栅及提升泵站 主要设备选型 采用潜水轴流泵 2 台 Q 1800m3 h H 8 0m N 55kW 备用 1 台 Q 1800m3 h H 8 0m N 55kW 池底潜污泵 Q 400m3 h H 7 5m N 7 5kW 回转式粗格栅机 B 1500mm 3 3kW 安装角度 75 皮带输送机 带宽 0 8m 1 1kW L 5m 3 垂直流人工土地处理系统 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 28 a 功能 利用植物和填料的不同功能 进行生物脱氮除磷 同时去除 BOD5 CODcr SS 等污染物 b 构筑物 结构 粘土夯实坝 垂直流土地处理系统面积 36054m2 水力负荷 q Q S 80000 36054 2 22m3 m2 d q 水力负荷 Q 设计日处理水量 S 土地处理系统系统占地面积 填料层厚度 1 0m 布水方式 穿孔管布水 从上部进水 下部出水 c 设备和材料 布水管道 弯头 三通 四通 阀门 1 批 填料 36054m3 植物 美人蕉 再力花 菖蒲 风车草 纸莎草等 4 潜流人工土地处理系统 a 功能 利用植物和填料的不同功能 更进一步的进行生物脱氮除磷 最 终达标排放 b 构筑物 结构 粘土夯实坝 潜流土地处理系统面积 45342m2 水力负荷 q Q S 80000 45342 1 76m3 m2 d q 水力负荷 Q 设计日处理水量 S 土地处理系统系统占地面积 有效水深 1 0m 填料层厚度 1 0m 布水方式 穿孔管布水 c 设备和材料 布水管道 弯头 三通 四通 阀门 1 批 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 29 填料 45342m3 植物 美人蕉 再力花 菖蒲 风车草 纸莎草等 5 1 2 再生水处理土地处理系统工艺设计再生水处理土地处理系统工艺设计 1 垂直流人工土地处理系统 a 功能 利用植物和填料的不同功能 进行生物脱氮除磷 同时去除 BOD5 CODCr SS 等污染物 b 构筑物 结构 粘土夯实坝 设计水量 3 0 104m3 d 土地处理系统总面积 22489m2 水力负荷 q Q S 30000 22489 1 33m3 m2 d q 水力负荷 Q 设计日处理水量 S 土地处理系统系统占地面积 填料层厚度 1 0m 布水方式 穿孔管布水 从上部进水 下部出水 c 设备和材料 布水管道 弯头 三通 四通 阀门 1 批 填料 22489m3 植物 美人蕉 再力花 菖蒲 风车草 纸莎草等 具体配置在景观专业 统一协调 2 碳调节池 功能 利用土地处理系统收割的植物发酵增加污水中 COD 含量 补充再生 水中的碳源 调节碳氮磷比例的作用 a 构筑物 结构 钢砼 池顶覆土绿化 数量 1 组 每组 5 格 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 30 设计流量 3 0 104m3 d 每组 0 6 104m3 d 有效水深 2 5m 停留时间 1 0h 每组设计尺寸 L W H 10 0 0 10 0 2 8m 3 潜流人工土地处理系统 a 功能 利用植物和填料的不同功能 更进一步的进行生物脱氮除磷 最 终达标排放 b 构筑物 结构 粘土夯实坝 设计水量 3 0 104m3 d 土地处理系统总面积 22762m2 水力负荷 q Q S 30000 22762 1 32m3 m2 d q 水力负荷 Q 设计日处理污水量 S 土地处理系统系统占地面积 填料层厚度 1 0m 布水方式 穿孔管布水 c 设备和材料 布水管道 弯头 三通 四通 阀门 1 批 填料 22762m3 植物 美人蕉 再力花 菖蒲 风车草 纸莎草等 Xxx 现代农业水生态工程 水处理专题可行性研究报告 31 5 2 水力高程设计水力高程设计 本工程采用弧底梯形明渠形式 根据最佳水力断面条件计算断面各参数以 及相应的水力坡度 最后结合渠长计算水头损失 5 2 1 计算公式计算公式 弧底梯形断面如图 5 1 所示 其过水断面面积 A 湿周 P 的计算公式如下 5 22 2 2sin 90 2 1 hmhbrA 1 5 2 2 12 90 mhrP 2 式中 b0 梯形断面底宽 m h 过水断面水深 m m 边坡系数 m cot 半圆