XX河道水质净化生态修复技术示范工程设计方案20120427

1、工程建设要工程建设的先进工程建设的意第二章工程设计的依据原程 设 计 的 依XX河道水质净化生态修复技术示范工程设计方案20120427XX区高教河生态修复技术示范工程设计方案XX 环保工程有限公司 二0一二年四月目 录第一章工程建设的必要性和紧迫性1工程概况1的必性 5性 6义6和则7 工2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作法家原创24 / 21据则7标标9目标标 10标11技术 12术.12 河道水生术.137 工程设计的原 第三章工程的设计目9 总 体 目设计水质10 水生植被修复目 水面景观目 第四章河道修复关键富营养化控制技 植被生态恢复技 生 物 膜 技术16漂浮型人工

2、湿地技术 18景观植物带修复 xx年沉积，底泥中的污染物不 能得到充分释放，富营养化相当严重，从而引起藻类和浮游 植物迅速繁殖，使水体的溶解氧下降、透明度下降、水质恶 化、鱼贝及其它水生生物大量死亡，严重影响了周边校区师 生的生活。两岸居民生活垃圾的随意丢弃，周边商业街以及 饭店产生的垃圾及污水直接投进水体，造成水体表面的悬浮 物较多。图1-1 XX高教河初步判断该段河道水质为地表水劣V类标准，水体基本无自净能力，水体流动性低。通过以上分析可知，该区域内 的城市河道已经基本丧失河道的景观功能，与高教园区的大 环境极不协调，较大地影响了该区域学生和居民的身体健康，第1页屡屡遭到附近学校师生的投诉

3、，因此有必要实施水生态 修复工程，以控制并削弱河道的水体富营养化和去功能化， 改善河道水景，恢复河道生态水环境。下面为我司对该河段的水体环境调查。水质现状：所要治理河道的水质状况为劣V类，劣V类的污染物主 要为总磷和总氮，特别是总氮的污染尤为严重。水体受总磷、 氨氮和总氮的污染严重，水体透明度低且处于缺氧-厌氧状 态；根据对上述河道水质的调查，发现局部河底层水均严重 缺氧，处于厌氧状态，散发恶臭。下图为该段河道的现状：第2页图1-2图可以看由水质比较恶劣，修复治理迫在眉睫。我们对该河道表层水进行了取样，水质数据如下：表1-1 xx年4月水质监测数据指标pH COD溶解氧透明度高镒酸钾指数NH3

4、-N总P 所要治理渠道69 0 15 达标超标超标达标超标不达 标根据水质及相关河道水质监测结果，治理段河道的氨氮、 总氮、总磷都属于地表水劣V类标准。底质特性：根据我们对河道底质的调查，发现河流于水体流动性很 小和受到污染，底层水均缺氧，其溶解氧含量为0,因此河底底泥呈黑色，用竹竿触动表层底泥时，泥层中放生大量的 气泡，表明泥层处于厌氧状态。底质结构为部分泥质，主要污染物为树叶、垃圾等沉积 物。河边居民反映，夏季有时河水发臭翻泥。第3页生物相现状：河道内油污比较多，很少有水生高等植物和无水生浮游 动物。于水体底层缺氧以至处于厌氧状态，推测深水河床区 缺少或根本无大型底栖动物存在。污染源及污染

5、原因分析:1 、内源污染影响：因水域长期受两岸生活污水及死亡 植物茎叶、藻类沉积影响，有较多的有机污染物在河床底部 淤积，通过与上覆水体的反复交换，不断向上释放高浓度污 染，成为对水域污染贡献率较大的内源性污染源。2 、面污染源进入：雨水汇集区域面积较大，沿河地面 污染如居民生活污水、汽车尾气沉降污染物等随雨水地表径 流进入河道。3 、点污染源进入：上游来水、居民小区生活污水进入 河道。4 、废弃物的进入：两岸垃圾入河，以至沉积物和部分 漂浮物腐烂污染水体。第4页工程建设的必要性随着经济的发展，人口的增加，生活水平的提高，水的 需求和消耗量不断增多，相应的废水排放量也在不断的增多， 于污水处理

6、设施和面源控制的滞后等原因，城市河道水环境 污染严重，河网水体己基本失去水环境功能。富营养化问题的突生，日益加剧的水污染，正威胁着经济的可持续发展、 危害人民的生活质量以及水体生态系统。防治河流湖泊等水 体富营养化、去功能化已是城市社会经济和生态环境建设的 一项迫切需求。通过近一个月的实地踏勘、走访，我们对杭州市XX内的各条河道进行了深入了解，整个XX区域就一条主河道，且河道比较曲折蜿蜒，水体流动性不强，水力停留时间比较 长，从水质上看，河道水体发黑，冒泡，特别是夏天气温较 高，河底淤泥容易发醉，从而导致“黑水”产生。 xx年4月 22日XX三桥附近大面积黑色污水排生的事件广受关注，污 水的源

7、头是 XX区内一条臭水河。环保部门回应河水发黑的 原因是：生活污水大量流入加上河底淤泥未及时清理。图1-1 黑水事件第5页工程建设的先进性在污染河道生态修复方面，XX创造性地利用生物改良技 术、立体生态修复技术、生物操纵等技术，采取多级强化 水质生态修复耦合技术，修复被污染水体的生物链，重建 水体生态系统，构建水体生态平衡，长期保持清澈、洁净， 形成五光十色的美妙水体自然景观。多级强化水质净化生态修复耦合技术是一种投资少、 维护和管理均较为方便的生态水处理技术，其应用范围较广，适合高教河道的水文形式，以及河流水质特点和水质改善求， 推广价值大。通过采用该技术，形成适合河道生态修复的适 宜原位水

8、质净化处理技术，将有助于实现水质改善和河流生 态修复的目标，确保 XX总体规划中的河道功能定位实现。多级强化水质净化生态修复技术充分考虑河道特征、 水文情势、堤防布珞、河道景观等因素，结合河流水环境特 征，突破河道断面构建技术、河道生态水力模拟技术，河道 形态和河床形态优化技术，形成适宜的河道水流形态和多样 化的生物栖息地环境，构建切实可行的生态河道构建关键技 术，促进河流水环境整体改善和水生态系统恢复。同时，该技术将有效性、适用性、经济性和长效性相统 一，提由纳污河流生态修复技术体系，为形成河流水环境治 理与生态修复的完整技术体系和整体解决方案提供技术支 撑，推动河流水生态恢复、水质改善，促

9、进流域水环境保护 和水生态系统建设。工程建设的意义多级强化水质净化生态修复技术是一种针对河道内 水质净化的生态技术，以水量和流态的优化调节为基础，以 生态水质净化为主导，通过多级水质净化程序实现河道内污 水净化，对纳污河道水环境质量整体改善和城市河流生态系 统修复有显著效果。该技术突破河道纵横断面构建型式、水流流态设计、生态护槽护岸材料等关键技术，工程项目的实施，可以为杭州 城市河流水环境治理与生态修复的完整技术体系和整体解 决方案提供技术支撑，推动杭州乃至整个浙江城市河流水生 态恢复、水质改善，促进流域水环境保护和水生态系统建设。第6页第二章工程设计的依据和原则工程设计的依据杭州市城市河道保

10、护管理办法市政府令第178号浙江省万里清水河道建设技术要求污水再利用景观环境用水水质标准；地表水环境质量标准，GB3838- xx年；污染河流水质净化与生态恢 复技术及其集成化策略胡洪云，何苗，朱铭捷等.中国首届城市水环境质量改善高技术论坛，武汉，xx年，75-89 ;中华人民共和国环境保护法；中华人民共和国水 污染防治法；城市环境综合整治规划编制技术大纲；关于生态 市、生态县（市，区）、生态镇（乡）建设与规划编制工作的指 导意见；设计单位对周围水环境状况的调查与监测资料；工程设计的原则原位治理为主原则在所治理河道内就地构建水质净化工程和生态修复工程；多功能协调原则河流系统健康所需满足的各项河

11、流功能具有不同的指 标要求，需要在单项功能指标分析的基础上，按照多功能协 调的原则考虑各项功能、各项指标值之间的相互协调。生物多样性原则生物多样性是河流生态系统平衡和河流系统健康的基 础，河流生态修复应该遵循生态学中的生物多样性原则，在 防止生物入侵的前提下，引入本土生物，构第7页建生态环境廊道，保护和增加河流系统生物多样性。景观美化原则河流生态修复的结果应该带给人们美好的享受，应按照 景观生态学原理，增加景观异质性，保留原河道的自然线形, 运用植物以及其他自然材料构造河流景观。清洁治污原则：治污过程不产生二次污染；第8页第三章工程的设计目标总体目标在保证水利要求的基础上，进行水面“绿化”美化

12、。引 进水生观赏植物、水培花卉、陆生花卉结合周边环境造景。 强调“绿化”与环境的协调性、景观的功能实用性和景观自身的可观赏性。水体景观设计目标：以“人文、人性、自然和生态”为原则，以江南水乡格调为特色，水生植物为主， 盆花植物为辅，力图创造一个自然的、生态的、和谐的独具 水乡风格的人性化的生态景观。在生态景观建设过程中，注 重水质维护，确保水生动、植物的生长稳定。通过水生动、 植物定向培养、建立起稳定的人工生态体系，实现人工生态 体系向自然生态体系的演替，恢复水体生物多样性，并充分 利用自然系统的循环再生、自我修复等特点，实现水生态系 统的良性循环。图3-1目标原理图第9页设计水质目标在污染负

13、荷能够控制的前提下，工程完工6个月后水质验收指标：治理段水色清，无黑臭，无藻类等漂浮物积聚；水质指标修复前期达到地表水环境质量标准V类水质标准，即：分类序号标准值项目1 2 3 4 5 6 7 8 9 pH 值溶 解氧A 高镒酸盐指数W 化学需氧量W 五日生化需氧量W 氨氮w 总磷w 总氮w 透明度n 69 2 (mg/l) 15 (mg/l)40 (mg/l) 10 (mg/l) 2 (mg/l) (mg/l) 2 (mg/l) 45cmV类 远期可达到地表水环境质量标准IV类水质标准。水生植被修复目标水生态系统食物链中的生产者具有多样性种群，暖季、 寒季能自然交替的，以水生植物为优势种群的

14、稳定的植物群 落。构建的水生植物面积占工程总水面的15%30%。植物种类：应包括挺水植物、浮叶植物、沉水植物， 能反映生物多样性，生境复杂性。挺水植物、浮叶植物各二 种以上，并考虑景观效果；沉水植物包括暖季沉水植物与寒 季沉水植物，暖季沉水植物以苦草、黑藻为主，寒季沉水植 物以黄丝草等为主。水生植被面积：修复的水生植物面积为该工程整个水 体面积的15330%。其中，挺水植物与浮叶植物的面积占 10%,沉水植物的面积占 5%20%。12月、1月、2月， 于是大多数植物的越冬期，水生植被面积可相应减少50%自然繁殖与自然交替：种植的植物经过越冬期或越夏期后， 应能自然繁殖；暖季植物与寒季植物能自然

15、交替。第10页本工程沉水植物以圆币草、聚草等为主，挺水植物以菖 蒲，黄菖蒲、再力花、美人蕉等为主，浮叶植物以睡莲、荷 花为主。水面景观目标在保证水体环境自然性的基础上，进行水面“景观绿化”引进水生观赏植物、水培花卉、陆生花卉，结合两岸周边环 境造景。强调“绿化”与环境的协调性、景观的功能实用性 和景观自身的可观赏性，在水面宽阔的桥梁、路口等处强化 水面景观，针对环境加以美化。水体景观设计目标：以“人文、人性、自然和生态”为 原则，以江南水乡格调为特色，水生植物为主，陆生植物为 辅，创造一个自然的、生态的、和谐的独具水乡风格的人性 化的生态景观。视觉上力求“四季见绿，三季有花”，冬季部分植物保持

16、常绿，春夏秋季时令花卉植物开放。水面景观综合沿岸景 观和倒影，水面植物进行景观布珞，形成水面画卷。第11页第四章 河道修复关键技术随着人们对水环境和生态系统保护意识的增强以及人 与自然和谐发展概念的提由，利用生态工程技术进行水环境 改善和生态系统修复已经得到越来越广泛的共识。以生态学和生态修复学原理为指导，针对水体生态系统 现状和治理目标，采取相宜适用的水体污染原位治理工程技 术来达到水生态系统的修复与良性构建。提高河道水体透明度漂浮性人工湿地净化浮岛生物接触氧化净化技术水生植物布置建立生态动态平衡富营养化 控制技术植物品种的优化调整生态种群优化治理河段系统 维护工程验收采用的工程技术主要有：

17、生物清淤技术生物清淤的工作原理是投放微生物菌种，针对不同的有机物和腐殖质进行消除，淤泥被就地分解成为水和二氧化碳。 达到水中无淤泥的效果，自动调节水中新陈代谢，无需额外 养分补给和生化调整，在污水中不易发生“ DNA蜕变。最 后的目标就是水变清，并且无毒无害，对人的身体健康没有 任何影响。第12页生物清淤这种方法比较经济效益，既减少清污费用，又 缩短了工期，同时淤泥被分解为水和二氧化碳， 不破坏环境, 对鱼虾没有副作用。其次是社会效应，关键是杜绝二次污染， 不产生任何废弃物和有害物质，也不存在淤泥的转运和堆放 问题。河道水生植被生态恢复技术水生植物包括挺水植物、浮水植物、浮叶植物和沉水植 物，

18、在河道生态系统的生物链中具有重要作用，同时在水污 染治理中可以发挥多种作用。通过自身生长代谢可大量吸收 氮、磷等营养物质，同时一些物种还可富集重金属或吸收、 降解莫些有机污染物。水生植物通过促进微生物的生长代谢， 使水中大部分可生物降解有机物得到降解，同时抑制藻类的 生长，从而控制水体富营养化。目前，水生植物恢复主要利 用漂浮植物浮床技术、生态网技术、沉水植物网箱技术、群 落构建技术等促进水生态系统恢复。先锋物种的选择需要遵 循适应性原则、本土性原则、净化能力原则、可操作性原则 等，在广泛调查的基础上，结合原有水生植物种类，进行恢 复先锋物种的选择。在对水生植物的生物学特性、耐污性、 对氮磷去

19、除能力以及光补偿点研究基础之上，筛选适宜的物 种，为水生植物群落恢复提供物种。通过人为设计，根据环 境条件和群落特性，在空间、时间进行植物群落布珞。水生 植物群落的布珞主要根据河流历史的植物群落结构为模版， 适当引入经济价值较高、有特殊用途、适应能力强及生态效 应好的物种，建立稳定、多层、高效的植物群落。河道水生 植物恢复在整治中得到广泛应用，在美化河道景观的同时， 有效地改善河道水质，形成比较完善的生物链，加强河道生 态系统功能和抵抗力。修复水生植被带通过水生植物直接吸收水体N、P等营养物质，净化水质，抑制藻类生长；水生植物带可以控制部 分地表径流所造成的面源污染；水生植物光合作用改善环境，

20、 为水生动物提供空间生态位，增加生物多样性和系统稳定性， 提高水生态系统自净能力。第13页第14页图4-2漂浮植物浮床技术：在污染的水域设珞漂浮植物生态浮 床，利用水土种植技术种植各种水生植物，通过植物根系的 吸附和吸收作用，富集水中氮、磷等营养盐，降解、富集其他有害无毒污染物，达到净化水质美化环境的目的。图4-3生态浮床第15页生物膜技术河流中水生植物、沙石和沉积物表面通常生长有一层对 有机污染物有降解净化作用的生物膜 -周丛生物，主要藻类、 细菌、原生动物等组成。为了强化周丛生物对河水中有机污 染物的去除作用，可以用人工水草、生物栅和生态砖等作填 料，在河道内构筑渗流生物膜净化床。渗流生物

21、膜净化床因 填料材料和粒径的不同，除了生物降解有机物外，还可能产 生物理吸附、沉降，过滤等作用，去除悬浮物和氮、磷、重 金属等。净化床可选择易被微生物附着的废砖块、废陶或沸 石等功能填料。采用独特的生物填料作为微生物生存的载体 达到强化河道水质净化的目的。利用该类载体作生物填料， 在生物填料的表面和里面通道都可以长生致密的生物膜，给 微生物提供巨大的生存空间，增加生态区好氧菌的数量，加快载体附着微生物的生长繁殖和新陈代谢，提高处理效率，缩短处理时间。砾石间接触氧化也使用生长在砾石表面上的生物膜过 滤。砾石接触氧化的基本原理是生物氧化净化和沉淀去除悬 浮物净化。目前应用得比较多有美国Aquama

22、ntics、深圳河道治理的生物飘带技术等，滇池 863项目中也有关于人工仿 真水草的研究。人工水草是对现有的多孔高分子材料进行改性、比选、 优化而成。多孔材料除了具有很大的比表面积外，还带有正 负表面离子。材料来源丰富，价格低廉，环境安全性好。它是一种原位水质改善技术，尤其适合富营养湖泊水质 的改善。对富营养水体进行的小、中试结果表明：水质改善 效果显著，见效时间短，布放人工水草一周左右，水体透明 度显著提高，水体叶绿素水平显著降低，水体景观质量得到 明显改善。人工水草生产、布放及使用全过程，安全性好； 其生产原材料来源丰富，价格低廉，生产、布放及维护都很 简单，可以说是免维护。布放后不需要再

23、额外追加任何维护 管理费用。其主要技术指标如下：1 、显著提高水体透明度，抑制藻类水华发生，水体透 明度增加50-120cm , 叶绿素下降 40-80% ; 2、COD降低 20-50%; 3、TP 降低 20-40% ; 4、TN 降低 20-40%。第16页人工水草的特点：1 、人工水草-藻菌生物膜技术是一种可以应用于富营 养水体水质改善的原位净化技术，不需要任何动力和能源， 具较好的生态安全性；2 、富营养水体中布设人工水草可以明显抑制水体中藻类的生长，遏制或者消除“水华”，从而迅速提高水体的透明度，改善水体景观质量；3 、该技术可以在不降低水体营养水平的情况下，在较 短的时间内显著提高富营养水体透明度，为富营养水体水生 植被恢复与重建营造一个适宜的理化环境；4 . 形成系列化产品后，可以通过其他一些人工辅助设施，增强水体景观效果；5 . 其生产材料来源广泛，且具有成本低廉，操作简单、 免维护等特点，应用范围广泛，如湖泊、水库、河流、鱼塘、 喷泉等，具有良好的市场前景和推广应用价值；6 、人工水草技术应用于富营养水体水质改善属国内首创；7 、具净化效果明显优于国外进口同类产品（AquaMats）,且销售价格仅为其1/22/3 o图4-4人工水草示意图利用工程菌和原生动物、后生动物一类的微型动物附着 在填料上生长繁育，形成膜状生物污泥，水体与生物栅接触时，水体中的