农业高新技术产业示范区污水生态处理工程可行性研究报告

1、山东省级*农业高新技术产业示范区污水生态处理工程工程可行性研究报告*环境科学研究院*环境工程设计研究中心莱城区环境科学研究所二O一O年十二月山东省级*农业高新技术产业示范区污水生态处理工程工程可行性研究报告院 长： 陈晓东总 工： 张 帆工程负责人： 赵建军*环境科学研究院*环境工程设计研究中心莱城区环境科学研究所二O一O年十二月目 录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc281159580 第一章 总 论 PAGEREF _Toc281159580 h 1 HYPERLINK l _Toc281159581 1.1 工程概况 PAGEREF _Toc2811595

2、81 h 1 HYPERLINK l _Toc281159582 1.2 工程背景 PAGEREF _Toc281159582 h 1 HYPERLINK l _Toc281159583 1.3 编制依据与标准 PAGEREF _Toc281159583 h 3 HYPERLINK l _Toc281159584 1.4 编制原那么、范围及目的 PAGEREF _Toc281159584 h 5 HYPERLINK l _Toc281159585 1.5 示范区所在地杨庄镇概况 PAGEREF _Toc281159585 h 7 HYPERLINK l _Toc281159586 第二章 工程

3、建设必要性 PAGEREF _Toc281159586 h 9 HYPERLINK l _Toc281159587 工程所在地杨庄镇环境现状 PAGEREF _Toc281159587 h 9 HYPERLINK l _Toc281159588 工程建设的必要性 PAGEREF _Toc281159588 h 10 HYPERLINK l _Toc281159589 第三章 污水量预测和建设规模 PAGEREF _Toc281159589 h 13 HYPERLINK l _Toc281159590 3.1 规划年限与效劳范围 PAGEREF _Toc281159590 h 13 HYPERL

4、INK l _Toc281159591 3.2 污水量预测与规模确实定 PAGEREF _Toc281159591 h 14 HYPERLINK l _Toc281159592 3.3 污水水质预测 PAGEREF _Toc281159592 h 18 HYPERLINK l _Toc281159593 第四章污水生态处理系统厂址选择 PAGEREF _Toc281159593 h 20 HYPERLINK l _Toc281159594 4.1 厂址选择原那么 PAGEREF _Toc281159594 h 20 HYPERLINK l _Toc281159595 4.2 厂址确定 PAGE

5、REF _Toc281159595 h 20 HYPERLINK l _Toc281159596 第五章 污水、污泥处理方案论证 PAGEREF _Toc281159596 h 23 HYPERLINK l _Toc281159597 污水中污染物的去除机理 PAGEREF _Toc281159597 h 23 HYPERLINK l _Toc281159598 工艺选择与确定 PAGEREF _Toc281159598 h 25 HYPERLINK l _Toc281159599 方案确定 PAGEREF _Toc281159599 h 38 HYPERLINK l _Toc28115960

6、0 5.4 工程建设的可行性 PAGEREF _Toc281159600 h 38 HYPERLINK l _Toc281159601 第六章 构筑物选型方案 PAGEREF _Toc281159601 h 41 HYPERLINK l _Toc281159602 工艺流程框图 PAGEREF _Toc281159602 h 41 HYPERLINK l _Toc281159603 构筑物选型方案 PAGEREF _Toc281159603 h 42 HYPERLINK l _Toc281159604 6.3 植物工程 PAGEREF _Toc281159604 h 46 HYPERLINK

7、l _Toc281159605 第七章 推荐方案工程设计 PAGEREF _Toc281159605 h 51 HYPERLINK l _Toc281159606 7.1 工程规模及设计内容 PAGEREF _Toc281159606 h 51 HYPERLINK l _Toc281159607 7.2 总体布局 PAGEREF _Toc281159607 h 51 HYPERLINK l _Toc281159608 第八章 方案实施 PAGEREF _Toc281159608 h 54 HYPERLINK l _Toc281159609 本工程施工重点难点分析与对策 PAGEREF _Toc

8、281159609 h 54 HYPERLINK l _Toc281159610 施工方案与技术措施 PAGEREF _Toc281159610 h 56 HYPERLINK l _Toc281159611 文明施工及环境措施 PAGEREF _Toc281159611 h 65 HYPERLINK l _Toc281159612 8.4 环保措施 PAGEREF _Toc281159612 h 67 HYPERLINK l _Toc281159613 8.5 施工工期 PAGEREF _Toc281159613 h 69 HYPERLINK l _Toc281159614 第九章 节约能源

9、PAGEREF _Toc281159614 h 70 HYPERLINK l _Toc281159615 9.1 设计依据 PAGEREF _Toc281159615 h 70 HYPERLINK l _Toc281159616 9.2 节能节水措施 PAGEREF _Toc281159616 h 70 HYPERLINK l _Toc281159617 第十章组织机构与劳动定员 PAGEREF _Toc281159617 h 73 HYPERLINK l _Toc281159618 10.1 组织机构 PAGEREF _Toc281159618 h 73 HYPERLINK l _Toc28

10、1159619 10.2 工作制度 PAGEREF _Toc281159619 h 73 HYPERLINK l _Toc281159620 10.3 劳动定员 PAGEREF _Toc281159620 h 73 HYPERLINK l _Toc281159621 第十一章劳动平安、职业健康及消防 PAGEREF _Toc281159621 h 74 HYPERLINK l _Toc281159622 11.1 劳动平安保护、职业健康 PAGEREF _Toc281159622 h 74 HYPERLINK l _Toc281159623 11.2 消防及平安 PAGEREF _Toc281

11、159623 h 75 HYPERLINK l _Toc281159624 第十二章 投资估算与资金筹措 PAGEREF _Toc281159624 h 77 HYPERLINK l _Toc281159625 12.1 投资估算 PAGEREF _Toc281159625 h 77 HYPERLINK l _Toc281159626 第十三章 效益评价 PAGEREF _Toc281159626 h 79 HYPERLINK l _Toc281159627 生态效益 PAGEREF _Toc281159627 h 79 HYPERLINK l _Toc281159628 社会效益 PAGER

12、EF _Toc281159628 h 79 HYPERLINK l _Toc281159629 经济效益 PAGEREF _Toc281159629 h 80第一章 总 论1.1 工程概况工程名称：山东省级*农业高新技术产业示范区杨庄污水生态处理工程主管单位：*市莱城区环保局建设地点：*农业高新技术产业示范区建设规模：m3/d。建设期限：1年工程总投资：本工程总投资为5600万元。资金来源：一是拟申请国家专项资金；二是由地方财政配套1.2 工程背景山东*姜蒜产业区地处*西部平原，辖杨庄镇、寨里镇、羊里镇、大王庄镇，总面积366平方公里，是一产业特色鲜明的经济板块。*农业高新技术产业示范区规划确

13、定以杨庄初具规模的农产品加工园区为根底，建设10平方公里精深加工区，重点引进规模大、科技含量高、外向度高的精深加工工程，提升加工区的档次和水平。总体规划确定的主要建设用地包括：2.5万人的生活区、10平方公里的精深加工区和5平方公里的的加工工程储藏区。在*农业高新技术产业示范区杨庄精深加工区总体规划建设用地范围为：北至财源路、西至谭庄路、南至镇海路、东至汶汇路，总用地8.59平方公里。杨庄镇目前具有较好的生态资源环境。但是伴随小城镇大开展的往往是重污染、坏环境。未来，杨庄镇应当突出可持续开展战略，表达城镇的生态特色，步入城镇社会、经济和环境协调开展的新领域，不再走先污染后治理的老路子。主要的解

14、决措施为加快污水集中处理系统建设，完善镇区污水处理系统；加强工业废水的污染控制和管理；大力开展废水资源化。水污染主要以工业废水与生活污水为主，应对其进行总量控制，工业企业废水处理率规划达100%，流域内所有企业排放的污水到达国家规定的排放标准。去除季节河流域的垃圾、柴草、牲畜粪便及其它废弃物，疏浚河道，整改河床及护坡，保证水体清洁，环境优美*农业高新技术产业示范区正在建设之中，建成后，示范区内所有的污水通过污水处理收集进入小区污水处理设施，处理之后的水质到达?城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002中一级A标准，处理后的中水进入蓄水池，可通过中水管网用于景观、灌溉、绿化、洗车、水冲

15、式公厕，或者直接排入赢汶河。为改善示范区环境质量状况，控制示范区水污染，提高示范区的核心竞争力，创造良好的投资环境，建设*农业高新技术产业示范区污水生态处理工程已迫在眉睫。依据?示范区总体规划?，以及有关部门领导、专家论证，工业示范区人工湿地水质净化工程总规模为：工业废水和生活污水共m3/d。鉴于上述情况，2021年12月受*市莱城区环保局委托，本公司承当?*农业高新技术产业示范区污水生态处理工程工程可行性研究报告?编制。1.3 编制依据与标准一、编制依据*农业高新技术产业示范区污水生态处理工程工程可行性研究报告编制委托书?*市新城区总体规划?莱城区环保局、杨庄镇政府提供的有关根底资料采用的标

16、准及标准二、编制标准?污水综合排放标准?GB8978-1996?地面水环境质量标准?GB3838-2002?污水排入城市下水道质标准?GJ3082-1999?生活饮用水卫生标准?BG5749-2006?城市污水处理厂污水污泥排放标准?CJ3025-93?泵站设计标准?GB/T50265-97?城镇污水处理厂污染物排放标准?GB18918-2002?污水处理厂工艺设计手册?室外排水设计标准?GBJ13-2005?建筑结构设计统一标准?GBJ68-84?建设结构荷载设计标准?GB50009-2001?建筑设计防火标准?GBJ50016-2006?给水排水工程构筑物设计标准?GB50069-2002

17、?建筑电气设计技术标准?GBJ69-84?建筑给水排水设计标准?GBJ50015-2003?混凝土结构设计标准?GB50010-2002?建筑地基根底设计标准?GB50007-2002?建筑抗震设计标准?GB50011-2001?通用用电设备配电设计标准?GB50055-93?民用建筑电气设计标准?GB50057-94?给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程?CECS117-2000?房屋建筑制图统一标准?GB/T50001-2001?岩土工程勘察标准?GB50021-2001?砌体结构设计标准?GB50003-2001?构筑物抗震设计标准?GB50191-93?采暖通风及空气调节设计标准?G

18、BJ50019-2003?水工混凝土结构设计标准?DL/T5057-1996?地下工程防水技术标准?GB50108-2001?供配电系统设计标准?BG50052-95?低压配电装置及线路设计标准?GB50054-95?电力装置的继电保护和自动装置设计标准?GB50062-92?建筑防雷设计标准?GB50057-941.4 编制原那么、范围及目的一、编制原那么根据我国有关环境保护法规及对工程工程建设的有关要求，本工程可行性研究报告的编制将遵循以下原那么：认真彻国家关于环境保护工作的方针和政策，符合国家的有关法律、标准、标准。在总体规划的指导下，采用统一规划，使工程设计与城市开展相协调，既保护环境

19、，又最大限度的发挥工程效益。采用适合本地区条件的技术，选用高效节能的污水处理工艺，并充分利用污水处理厂厂址地形，因地制宜采用现代化技术，提高管理水平，做到投资省、运行费低、技术可靠、运行稳定。使处理后尾水能到达国家污水排放标准。选择国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修简便的排水专用设备和控制元件系统。妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥、防止二次污染。充分利用现有管道，减少工程投资。二、编制范围1、示范区污水生态处理工艺技术方案论证及其可行性研究。2、工程的工艺设备、建筑、结构、电气、仪表等工程方案设计及总平面布置。3、工程投资估算及技术经济评价。三、编制目的在*农业高新技术产业

20、示范区总体规划指导下,通过调查研究,以及收集、分析资料的根底上，到达如下目的：论述建设1.5万m3/d生活污水生态处理工程的必要性和可行性。对污水生态处理选址进行论证。对污水、污泥处理与处置工艺、工程投资进行技术可靠性、经济合理性、实施可行及环境影响等方面综合比拟和论证。提出推荐方案，并进行工程方案设计。提出资金筹措方式及工程实施进度，为工程决策提供科学依据。1.5 示范区所在地杨庄镇概况 地理位置*农业高新技术产业示范区地处杨庄镇，该镇地处泰山东麓*市西部平原，东与方下河、羊里镇相接，南与牛泉镇以汶河为界，西与泰安范镇毗邻，北隔赢汶河与寨里镇相望。东西距离约，南北距离约，辛大泰薛铁路、泰莱公

21、路、泰薛公路、枣徐公路与牟汶河、赢汶河穿境。全镇现辖45个行政村，人口4.82万人，幅员面积58.8平方公里。镇区距莱城区与泰安市区20公里，距省会济南90公里。 经济增长2005年，全镇农村经济总收81288万元，工业总产值28828万元，农民人均纯收入4570元。2021年这一系列数字分别为118922万元、94671万元与6803元，同比增长分别为46%、228%与49%。可见，经过近五年的开展，杨庄镇经济开展取得了十足进步。以2021年主要经济指标来看，2021年全镇地方财政收入实现了过千万元的目标，到达1051万元，增长15. 3%，其中工商税收完成950万元，税收质量名列全区第三；

22、信用社、邮储银行存款同期增加9000万元，人均存款增加了1875元；规模以上企业实现增加值5. 48亿元，完成固定资产投资2.亿元。*农业高新技术产业示范区建设杨庄镇是*市的农业大镇，是*市“三辣生产基地。2007年，杨庄镇北确定为*姜蒜产业区的精深加工区，2021年升级为省级农高区。针对示范区建设，杨庄镇去年累计完成根底设施投资1.1亿元，“五通一平面积到达8平方公里。新引进工程18个，形成固定资产6. 6亿元，全镇姜蒜加工企业已开展到137家，年加工储藏能力到达744万吨，实现出口创汇1. 1亿美元，是08年的近两倍。特色产业链条进一步拓宽拉长，姜蒜产品已开展到保鲜、腌渍、速冻、脱水等4大

23、类30多个品种，同时，食用菌、核桃等多种农产品和食品包装、商贸物流等多个产业也有了新的开展。这些工业趋向于连片开展，有利于示范区进一步开展，形成产业带，发挥集聚效应。第二章 工程建设必要性工程所在地杨庄镇环境现状杨庄镇目前具有较好的生态资源环境。但是，伴随杨庄镇的开展，水污染的现象已经不容无视。为了使杨庄镇实现可持续开展，成为生态特色镇，并使城镇社会、经济和环境协调开展，不再走先污染后治理的老路子，在示范区建设的同时建设配套的污水处理设施非常必要的。2021年12月受*市莱城区环保局委托，本公司承当?*农业高新技术产业示范区污水生态处理工程工程可行性研究报告?编制。为了更深入的了解实际情况，我

24、们对杨庄镇的水污染现状进行了调研。经调研分析，认为杨庄镇水质污染的主要原因有以下几点：1、由于经济开展原因，现状没有排水管网系统，污水就近排入河道。河道已受到一定污染，大大影响了环境质量和城镇风貌。2、全镇没有污水处理设施，生活污水全部直接排放，造成环境的恶化。3、企业的生产废水在简单处理甚至没有经过处理的情况下直接排入附近河沟，造成水环境的污染。4、居民在路边或田地任意倾倒垃圾，在雨天时产生大量的渗滤液，造成农田污染和地下水污染。工程建设的必要性随着*农业高新技术产业示范区的建设，根据?杨庄镇总体规划2021-2030?，示范区在近期根底上向东、向北、向南开展，形成东至汶汇路、西至康通路、南

25、至文化东路、北至双龙路，占地面积约规模更大的姜蒜加工区，其面积控制在3.3平方公里。提升示范区的技术含量，力争从劳动密集型向技术密集型转变、从粗放型向集约型经济转变，使其成为农业产业化开展的先锋。一、该工程建设是*农业高新技术产业示范区建设顺利实施的有效措施。2007年，杨庄镇北确定为*姜蒜产业区的精深加工区，2021年升级为省级农高区。针对示范区建设，杨庄镇去年累计完成根底设施投资1.1亿元，“五通一平面积到达8平方公里。新引进工程18个，形成固定资产6. 6亿元，全镇姜蒜加工企业已开展到137家，特色产业链条进一步拓宽拉长，姜蒜产品已开展到保鲜、腌渍、速冻、脱水等4大类30多个品种，同时，

26、食用菌、核桃等多种农产品和食品包装、商贸物流等多个产业也有了新的开展。这些工业趋向于连片开展，有利于示范区进一步开展，形成产业带，发挥集聚效应。示范区的开展是杨庄镇开展的关键所在，只有做好示范区的污水处理配套设施建设，才能解决示范区的环境问题。 二、工程建成后可以完善根底设施，改善投资环境兴建污水生态处理系统将有助于完善城市根底设施工程，促进污水治理力度，将明显改善城市生态环境，有利于城市整体形象的提高，改善投资环境，对实现社会、经济环境和谐健康开展有着极为重要的作用。只有为企业营造一个良好的环境，才能解决环境污染的后顾之忧，才能使招商引资更加顺利，进而推动杨庄镇的经济开展。三、工程建成后景观

27、效果非常好，提高周边人民生活质量需要。本工程为污水生态处理系统，采用预处理+潜流人工湿地+表流人工湿地工艺。在处理污水的同时，营造很好的景观效果，工程的建设将会大大改善示范区的生态环境，为市民提供一个休闲娱乐场所。四、工程建成后出水水质到达一级A标准, 可以作为“中水回用*属于贫水地区，城镇的经济开展受到水资源的制约。沿河城镇污水经过处理后可以作为“中水回用，在满足市政上浇洒道路、绿地用水外，同时局部可满足河流的水源补给，从而实现水资源的良性循环，到达节约水资源的目的。本工程为污水生态处理系统，采用预处理+潜流人工湿地+表流人工湿地工艺。出水到达城镇生活污水一级A排放标准。综上所述，为了改善*

28、农业高新技术产业示范区的环境状况并使示范区得到较大程度的开展，在示范区附近建设一个符合国家环保标准的污水生态处理系统是非常迫切的，是非常必要的。第三章 污水量预测和建设规模3.1 规划年限与效劳范围一、规划年限在国家、山东省整体开展背景下，*市今后假设干年经济和城市必然继续快速开展，城市环境、景观、生态等不断面临日益增强的开展压力。规划从构建社会主义和谐社会的高度，通过城市开展引导、用地布局优化等手段，协调城市开展与环境保护之间的矛盾，充分利用杨庄镇现有的自然资源，在杨庄镇示范区建设高标准景观系统，提升示范区环境质量与品位。确定本次规划的期限：近期：20212021年远期：20212030年二

29、、效劳范围本工程的效劳范围为*农业高新技术产业示范区。具体位置在镇梅路以北、汶汇路以西的区域。效劳范围见以下图：图3-1 杨庄示范区人工湿地水质净化厂收集范围图3.2 污水量预测与规模确实定 *农业高新技术产业示范区企业介绍经过多年开展，该示范区共有工业、仓储企业55家。根据?国民经济行业分类?GB/T4754-2002，这些企业共涉及12个行业门类。对各行业门类进行归纳，共有18家企业为农副食品加工业，占总数的32%；共有17家企业为食品制造业，占总数的30%；共有8家企业为机械及器材制造业，占总数的14%。其他工业企业涉及商务效劳业、工艺品及其他制造业、造纸业、塑料制品业、金属制造业、木材

30、加工制造业等9个行业门类。根据目前的企业产品类型分析，全镇已经逐步形成了农副食品加工业、食品制造、机械及器材制造业等主导产业。这些主导产业使特色资源得到了有效开发。表3-1 示范区主要工业企业和仓储企业一览表序号企业名称职工人数人年产值万元占地面积亩产品行业类型1聚福食品6080028食品制造业2都得利农副产品1530010农副食品加工业3魏氏商贸2040013商务效劳业4聚源食品12200食品制造业5鑫益食品152306食品制造业6东盛农产品1830010农副食品加工业7荣山农产品3212007农副食品加工业8汇河冷藏214008农副食品加工业9裕兴食品162608食品制造业10鑫汇源电源材

31、料4560012机械及器材制造业11鲁蒙食品2610006食品制造业12祥盛农产品503806农副食品加工业13*远东微粉3860013食品制造业14*市鑫顺农产品283206农副食品加工业15宏鑫冷藏321807农副食品加工业16聚盛恒农产品加工厂282206农副食品加工业17山东省万兴食品1782800010食品制造业18侯援冷藏厂201007农副食品加工业19民发果蔬264004农副食品加工业20众信农产品323805农副食品加工业21亿利发食品151506食品制造业22银山食品182603食品制造业23鑫昌冷藏313608农副食品加工业24瑞源农产品263106农副食品加工业25恒源电

32、线电缆厂7642010机械及器材制造业26东井食品5001000015食品制造业27汶源食品60110010食品制造业28恒乐纸业10070012造纸业29远洋食品12080012食品制造业30鲁宝加工厂15014008机械及器材制造业31市风机厂6470020机械及器材制造业32祥峰铸造5010009机械及器材制造业33阀门厂12048020机械及器材制造业34锅炉厂10039016机械及器材制造业35汽缸厂10848012机械及器材制造业36鲁香盐业-食品制造业37盛世源农产品-农副食品加工业38金玉磨料-工艺品及其他制造业39东兴塑料厂-塑料制品业40环宇门业-金属制造业41鲁邦国际贸易

33、-商务效劳业42海源农产品-农副食品加工业43源盛家具厂-家具制造业44鲁进食品有-食品制造业45酱菜厂-食品制造业46金庆无土蜂窝煤厂-非金属矿物制品业47新进竹竿厂-木材加工及木、竹、藤、棕、草制造业48杨庄镇工艺品厂-工艺品及其他制造业49安王锅炉制造-金属制造业50鑫顺农产品-农副食品加工业51富强食品加工-食品制造业52来福冷鲜保鲜厂-农副食品加工业53大鑫农产品-食品制造业54六和集团3000万只鸡屠宰55金利来农产品-农副食品加工业 污水量预测近期污水厂污水的来源主要是示范区的三家排水大户企业的生产废水以及示范区的生活污水。三家企业分别为：万兴果菜、雪野啤酒、六和屠宰厂。根据三家

34、企业的环评报告和企业的工作人数，综合考虑示范区近期与远期规划进行计算，确定该示范区处理污水量为1.5万吨/天。 污水处理厂规模确定根据以上污水量预测，按照近远期规划，*农业高新技术产业示范区人工湿地水质净化厂规模为1.5万吨/天。3.3 污水水质预测进水水质一、污水性质本工程污水处理厂主要接纳万兴果菜、雪野啤酒、六和屠宰厂以及示范区的局部生活污水。三个企业都为食品加工企业，废水水质有一定的相似性，水质主要以有机物为主，可生化性强，同时含有一定的氮、磷物质。二、本污水处理厂设计进水水质确实定根据万兴果菜、雪野啤酒、六和屠宰厂实际情况以及参照国内同类企业的运行水质参数，确定杨庄示范区人工湿地水质净

35、化厂的设计进水水质。表3-2 污水处理厂设计进水水质表工程CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)TN(mg/l)NH3-N(mg/l)TP(mg/l)数值28012016032252 污水处理厂尾水水质一、尾水排放水体的选择杨庄示范区人工湿地水质净化厂处理后的达标水经表流湿地排入赢汶河。二、污水处理厂尾水水质确定尾水排入赢汶河为类水体，因此根据?城镇污水处理厂污染物排放标准?GB1819-2002，确定处理程度为一级标准中的A标准，出水水质指标见下表。表3-3 污水处理厂出水水质表工程CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)PHNH3-N(mg/l)TN(

36、mg/l)TP(mg/l)数值5010106-95815表3-4 污水处理后主要污染物去除率表CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)NH3-N(mg/l)TN(mg/l)TP(mg/l)进水25012516025322出水5010105815去除率80%92%80%53%75%第四章污水生态处理系统厂址选择4.1 厂址选择原那么污水生态处理厂厂址的选择在新建污水处理厂工程中是一个重要的环节，与总体规划、排水系统走向、布置、处理后污水的出路都有着密切的关系。因此在厂址选择时满足如下原那么，并应根据以下因素综合确定：1、符合杨庄镇总体规划并综合考虑杨庄镇建设现状，在满足根本功能

37、需要的同时，适当考虑未来开展； 2、尽量使规划区域内的污水均能自流流入污水生态处理系统；3、选择在城镇水体的下游；4、有良好的工程地质条件；5、拆迁征地少、尽量少占用农田，并且有一定的卫生防护距离；6、排放水体有足够的环境容量，便于污水、污泥的排放和利用；7、厂区地形标高满足防洪排涝的要求，有良好的排水条件；8、交通便利、有良好的运输和供水、供电、通讯条件。4.2 厂址确定综合考虑以上因素，结合杨庄镇总体规划厂示范区规划，经实地勘测，有两个地点可作为生态污水厂的址。根据现状地形情况，本可研推荐厂址二作为该工程建设地点。厂址一：在汶汇路和北城路交叉口的东北方向，靠近赢汶河。具体位置见以下图：厂址

38、一图4-1 厂址一位置图厂址二：在镇梅路和生产西路交叉口的西北方向。具体位置见以下图：厂址二图4-2 厂址二位置图第五章 污水、污泥处理方案论证5.1污水中污染物的去除机理由于城市污水处理厂的建设和运行不但耗资巨大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和原那么，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺。城市污水主要的污染物有三类，第一类为悬浮物SS，第二类为有机污染物CODcr及BOD5，第三类为无机营养盐N和P。在常规的二级活性污泥法中，不同的

39、污染物是以不同的方式去除的。去除机理及方法主要为：1、SS的去除污水中SS粒径一般大于1m，在生活中的SS来自人类生活活动中的排泄物和洗涤渣，工业废水中的SS来自生产过程中随污水带出的颗粒。污水中悬浮物的浓度不仅影响出水的SS能否达标，而且涉及BOD、COD等，这是因为组成出水悬浮物主要是活性污泥絮体，所以控制污水处理厂出水的SS指标是最根本的，也是很重要的环节。污水中的SS主要靠沉淀作用，小直径的有机颗粒靠生物降解作用去除。为了尽量去除水中的悬浮物，在工程中，常用的措施有：选用适当的污泥负荷，以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小的二次沉淀外表负荷、采用较低的出水堰负荷，充分利用活性污泥悬

40、浮层的吸附作用等。2、BOD5的去除污水中BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行别离来完成。在活性污泥与污水接触初期，会出现很高的BOD5的去除率，这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物外表，从而被去除所至。但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用。对溶解性有机物需靠微生物的代谢来完成，活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中一局部有机物合成新的细胞，将另一局部有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质，这也是污水中BOD5的降解过程。由于微生物好氧代谢作用对污水中溶解性和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳

41、定物质。因此，处理后污水的剩余BOD5浓度很低。3、COD的去除污水中COD去除原理与BOD5的根本相同，但COD去除率取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。4、N的去除氮是蛋白质不可缺少的组成局部，因此广泛存在于城市污水中，氮主要以NH3-N及有机氮形态存在，硝酸盐氮NOx-N(包括NO3-N和NO2-N)几乎为零。生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制。首先，污水中有机氮在好氧的条件下转成氨氮，而后在硝化菌作用下变成硝酸盐氮，随后在缺氧条件下，由于反硝化菌的作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，整个生物脱氮过程就是氮的氧化复原反响。工艺选择与确定根据

42、污水处理程度的要求，预处理可以选择一级处理、强化一级处理和二级处理等适宜工艺。本工程出水水质要求较高，采用常规活性污泥法、生物膜法很难满足标准要求。因此预处理工艺将A/O法与生物接触氧化法相结合，设置缺氧池与好氧池，并在好氧池中配以高效填料，这样既能发挥A/O法脱氮除磷效率高的优势，又可利用生物接触氧化法有机处理负荷高、耐冲击负荷、不产生污泥膨胀，设施体积小、污泥产生量少、运行稳定可靠、管理方便的优点。人工湿地是在土地处理、稳定塘、生物滤池等污水处理技术根底上开展起来的一种人工构建并控制的主要利用天然净化能力的污水处理技术。它利用了微生物、湿生植物、动物等一系列生物的代谢活动，综合了物理的、化

43、学的、生物的复杂过程，使污水中污染成分得以降解，无害化或转化为可利用的物质。人工湿地污水处理技术是20世纪七八十年代开展起来的一种污水生态处理技术，它能有效地处理多种多样的废水，如生活污水、工业废水、垃圾渗滤液、地面径流雨水、合流制下水道暴雨溢流水等。据调查统计，在欧洲与北美已有上万座处理城市污水和多种工业废水的湿地系统在稳定运行，污水处理人工湿地在世界其它地区应用的数目也在迅速增加。人工湿地净化污水机理1介质作用介质填料是人工湿地的重要组成局部，对于净化污水中的污染物，特别是磷污染物有着重要的作用。选择适宜的人工湿地介质材料，是构建人工湿地，提高人工湿地净化能力的关键措施。溶质吸附量的大小和

44、溶质与溶剂之间以及溶质与吸附剂固体之间的相对亲和力大小有关。固一液吸附同样存在物理吸附和化学吸附，因此固体自溶液中吸附的吸附量不仅与吸附剂的外表条件、吸附物的功能团、溶剂种类的不同、以及温度、溶液浓度等因素有关，还与吸附剂的活化条件和含水程度有关。由于固体在溶液中的吸附，溶质和溶剂都会被吸附，所以测定吸附前后溶质的浓度差，从而计算单位固体溶质的吸附量，得到的只能是表观吸附量。作出的吸附等温线也是表观的，常称为复合等温线。在溶质浓度或溶剂吸附的少时，可以为溶质的表观吸附量与其真实吸附量大致上是相等的。溶质的吸附量G可以表示为:G=V(C0-C)/m式中以C0和C分别代表吸附前后的浓度(mg/L)

45、，v是溶液的体积(L)，m是吸附剂重量(mg)。常见的吸附等温线有三种，即朗缪尔(ungmnir)公式、BET公式和费兰德利希(Freundich)经验公式。朗缪尔(langmuir)公式在到达平衡的过程中，固体外表n个吸附部位逐渐被水分子或被吸附的物质颗粒所占据，但其是一个吸附和脱落的可逆过程。在到达平衡时，固体外表的所有吸附部位都被占据：其中G为吸附容量，a为常数，b为最大理论吸附量，C为平衡浓度。BET公式当吸附质的温度接近正常沸点时，往往发生多分子层吸附。所谓多分子层吸附，就是除了吸附剂外表接触的第一层外，还有相继各层的吸附，在实际应用中遇到很多都是多分子的吸附。布龙瑙尔一埃梅特一特勒

46、(Brunauer-Emmett-Teller)三人提出了多分子层理论的公式简称为BET公式。理论根底是兰缪尔理论，改良之处是认为外表己经吸附了一层分子之后，由于被吸附气体本身的范德华力，还可以继续发生多分子层的吸附。当吸附到达平衡时，气体的吸附量(V)，等于各层吸附量的总和，可以证明在等温下有如下关系：上述称为BET多分子层吸附等温式(由于其中包括两个常数c和Vm，所以又叫做BET二常数公式)。式中V代表在平衡压力p时的吸附量，Vm代表在固体外表上铺满单分子层时所需气体的体积，ps为试验温度下气体的饱和蒸气压，C是与吸附热有关的常数。Freundlich公式设固体和纯溶剂的界面自由能是Y0，

47、界面上铺满单分子层溶质以后的界面自由能是Ym，于是界面为溶质分子覆盖的分数为时的界面自由能Y为：因=G/G0,故得Gibbs公式是对于稀溶液，可知S是固体的比外表积。综合上述三式，可得积分上式，即得式中K是常数。令即得Freundich公式的常见形式：G=KC1/n上式可改写成：此为Freundlich公式的常用形式，lgG与lgK成直线关系，其斜率和截距分别K和n。K越大，说明当出水浓度一定时，吸附容量越大:n值越大，说明其吸附容量的增加速度较大。K和n都小，说明其对污染物的吸附性能最差。一般1/n值在0.1一0.5时吸附易于进行，大于2时吸附难于进行。2植物的潜在作用是否种有植物通常作为湿

48、地判定的特征之一，也就是说植物是湿地不可或缺的组成局部(Brix，1997)。人工湿地中的植物像其它所有光合自氧的有机体一样，能利用太阳能从空气中吸收无机物合成有机物，为异样生物提供能量，同时其还具有分解和转化有机物及其它物质的能力。另外，湿地植物使湿地床外表更加稳固，并提供了良好的物理过滤条件，它使垂直流通系统不受阻碍，防止冬季湿地外表冻结并为微生物生长提供了巨大的外表支撑，还可以通过光合作用和根系的渗透作用将氧传输到根圈基质(籍国东，2004)。在垂直潜流人工湿地系统中，植物的作用参见表5.1。在垂直潜流人工湿地净化污水过程中，植物潜在的主要作用可以归纳为四个方面:直接吸收利用污水中可利用

49、态的营养物质、吸附和富集重金属和有毒有害物质；为微生物吸附生长提供更大的外表积；为根区好氧微生物输送氧气；增强和维持基质的水力传输性能。污染物的吸收利用、富集氮磷是植物生长的必需元素，废水中的无机氮包括氨氮和硝氮及无机磷变植物的组成局部，在吸收同化作用下，均可以被人工湿地中的植物吸收，合成植物蛋白质，最后通过植物的收割形式从人工湿地的废水中去除。表5-1 植物在垂直潜流人工湿地中的作用序号基质外表以上植物组织基质外表以下植物组织1光合作用稳固基质床外表2形成小气候防止堵塞3冬季保温释放氧气4减小风速形成氧化膜5除臭为微生物吸附生长提供外表积6存贮营养物吸收营养物质7美化景观分泌多种有机复合物植

50、物不能利用空气中的氮气，仅能吸收化合态的氮。植物可以吸收氨基酸、天冬酞胺和尿素等有机氮化物，但是植物的氮源主要是无机氮化物，而无机氮化物中又以氨盐和硝酸盐为主。植物吸收氨盐后，即可直接利用它去合成氨基酸;而吸收硝酸盐后，那么必须经过代谢复原(metabolicreduction)才能利用，因为蛋白质的氮呈高度复原状态，而硝酸盐的氮却呈高度氧化态。基质中的磷酸盐(HPO42-)被植物吸收以后，少数仍以离子状态存在于体内，大多数同化成有机物，如磷酸糖、磷脂和核普酸等。同化部位不限，根和地上部位都一样。在线粒体中，磷酸盐通过氧化磷酸化使NADH氧化为ATP。在叶绿体中，光合磷酸化也可形成ATP。植物

51、还能吸附、富集一些有毒有害物质，如重金属Pb、cd、Hg、As、Ca、Cr、Ni、Fe、Mn、zn等，其吸收积累能力为沉水植物漂浮植物挺水植物，不同局部浓缩作用也有所不同，一般为根茎叶，各器官的累计系数随污水浓度的上升而下降。微生物附着及强化作用湿地中植物的兴旺的根系为微生物提供了大量繁殖、栖息的场所，同时植物根际也对微生物的活性有促进作用和根际化学因素对微生物产生影响。20世纪初，德国微生物学家Hiltner提出“根际的概念，即土壤与根接触的微区域，是一个植物根与土壤微生物之间的独特动力学相互作用带。植物根圈为微生物提供了特殊的栖息环境，是土壤微生物大量聚集繁殖的场所。20世纪60年代中期，

52、德国的DLKickuth提出了“根区法(RZM)，其中之一就是利用根系微生物和土壤之间的相互作用去除污染物。试验证明(孙铁绗，2001)，植物根际微生物数量要远比非根际微生物数量多。根区输氧作用人工湿地中植物能将光合作用产生的氧气通过气道输送至根区，在植物根区的复原态介质中形成氧化态的微环境(Annstrong，1978)。这种输氧作用的过程主要是热渗透:由于冷的种系与暖和的内部叶片之间的温度不同，热渗透导致气体分子通过气孔进入新生树叶(其气孔比老叶片的要小)。叶片更加温暖的内部导致气体因布朗运动而扩散，此限制了通过叶片气孔返回的可能性。叶片内形成的超压用于弥补植物中的气体传输组织。这样，气体

53、分子通过植物直接传输到最深的根茎。植物系统补偿的压力最终由通过根部和有更大气孔的老叶片释放的气体而获得。这种根区有氧区域和缺氧区域的共同存在微根区的好氧、兼性和厌氧微生物提供了各自适宜的小生境，使不同的微生物各得其所，发挥相辅相成的作用。由于挺水植物的输氧作用，形成了氧化态的根区，有植物湿地底质中氧化一复原电位明显高于无植物区域底质，间隙水中的总铁、总锰含量下降(Dunbabin，1988)。改善水力传输性能在潜流型人工湿地中，基床中的水流一般是通过由活的或死的根和根区形成的沟道及基质间孔隙流动。当根和根区生长时，他们疏松了基质;当根和根区死亡腐烂后，留下一些孔或沟(大孔)，被认为在一定程度上

54、增加和稳定了土壤的水力传导性(Stottmeisteretal.，2003)。据报道，即使较为板结的土壤，在25年之内，经过植物根系的穿透作用，其水力传输能力可与砂砾、碎石相当。植物的生长能加快天然土壤的水力传输程度，且当植物成熟时，根区系统的水容量增大(Brix，1987；Kickuth，1977);即使当植物的根和根系腐烂时，剩下许多的空隙和通道，也有利于土壤的水力传输(Brix，1987)。3微生物的除污作用人工湿地处理废水时，有机物的降解和氮化合物的脱氮作用、磷化合物的转化等主要是由微生物活动来完成的。在基质氧化区，废水中大局部的有机物质被好氧微生物分解成为二氧化碳和水，氨那么被硝化细

55、菌硝化;而在复原区，厌氧细菌经发酵作用将有机物质分解成二氧化碳和甲烷释放到大气中，反硝化细菌将硝态氮复原成氮气。由于人工湿地存在着这样一些氧化区、复原区，不同区域微生物群的相互配合而将有机物以及氮素化合物等去除。此外，这种多样的生境中，微生物也可将有机氮等化合物降解(Couley，1991)。对于废水中的磷化合物，有机磷及溶解性较差的无机磷酸盐都不能直接被水生植物吸收利用，只有经过磷细菌等的代谢活动，将有机磷化合物转变为简单的磷化物和使诸如磷酸钙等可溶解性差的磷化合物溶解(夏宜铮，1993)，才能被植物吸收利用，从而通过植物的收割而将磷从湿地系统中带走。人工湿地微生物的代谢活动是废水中有机物降

56、解的根底机制，废水中的有机污染物质包括含氮、磷等元素的物质，主要是经过人工湿地中的微生物代谢活动，降解成终极产物释放到大气中，或为植物及微生物可以吸收利用的营养物质，或转化成为对水环境无害或毒害减少的物质。在人工湿地中，微生物类群是极其丰富的，不同的类群具有不同的功能。研究微生物类群数量和空间分布对于人为合理调控微生物结构，提高人工湿地净化效果具有重要意义。人工湿地类型国内外学者从工程设计的角度出发，按照系统布水方式的不同或水在系统中流动方式不同划分为外表流人工湿地(自由表流湿地和构筑表流)、潜流人工湿地(水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地和复合式潜流湿地)。不同类型的人工湿地对特征污染物的去

57、除效果不同，具有各自的优缺点。外表流人工湿地，水流呈推流式前进。污水从入口以一定速度缓慢流过湿地外表，局部污水或蒸发或渗入地下。近水面局部为好氧层，较深局部及底部通常为厌氧层。外表流人工湿地中氧的来源主要靠水体外表扩散、植物根系的传输和植物的光合作用,但传输能力十分有限。这种类型的人工湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点，但占地面积较大，水力负荷率较小，去污能力有限。图5-1 表流湿地示意图垂直潜流人工湿地垂直潜流人工湿地污水从湿地外表纵向流向填料床的底部，床体处于不饱和状态，氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。垂直潜流人工湿地的硝化能力高于水平潜流人工湿地，可用于处理氨氮较高的

58、污水。其缺点是对有机物的处理能力不如水平潜流人工湿地系统，落干/淹水时间较长，控制相对复杂，夏季有孳生蚊蝇的现象。图5-2 垂直潜流人工湿地水平潜流人工湿地水平潜流人工湿地因污水从一端水平流过填料床而得名。它由一个或多个填料床组成，床体填充基质，床底设有防渗，防止污染地下水。与外表流人工湿地相比，水平潜流人工湿地的水力负荷大，对BOD5、CODCr、SS、重金属等污染指标的去除效果好，而且很少有恶臭和擎生蚊蝇现象，能有效解决北方寒冷地区的冬季防冻问题。目前，水平潜流人工湿地已被美国、加拿大、日本、澳大利亚、德国、瑞典、英国、荷兰和挪威等国广泛使用，在加拿大、挪威、瑞典等高纬度地区也取得了理想的

59、效果。图5-3 水平潜流人工湿地复合流式潜流人工湿地*环境科学研究院开发的复合流式潜流人工湿地技术(以水平流为主与垂直流结合)，与其它类型人工湿地相比，复合流式潜流人工湿地的水力负荷大，对BOD5、CODCr、SS、氮磷等污染指标的去除效果好，而且很少有恶臭和孳生蚊蝇现象，特别是能有效解决北方寒冷地区的冬季防冻问题。本工程采用复合流式潜流湿地与表流湿地表流湿地分为功能表流湿地与景观表流湿地两种类型，可以实现污水处理与湿地景观效果的双赢。图5-4 复合潜流构筑湿地结构示意图5.3方案确定综上所述，本工程针对*农业高新技术产业示范区污水主要为农业加工企业生产废水，根据该水质特点，采用预处理浮动生化

60、+潜流人工湿地+表流人工湿地工艺。5.4 工程建设的可行性1、建设运行本钱低本方案与传统污水深度处理技术相比拟，本方案经济运行管理及建设本钱有明显优势，建设费用与运行费用比拟低，建成后将形成湿地公园，有良好的生态效益，可分期建设，符合进水水质和当地实际情况。2、技术成熟在省市环保局的大力支持下，我院生态室于2002年开展了北方人工湿地污水生态处理技术的开发工作，并于2003年历经近一年的试验与工程实践，在我市建成了东北第一座人工湿地污水生态处理示范工程*市满堂河污水生态处理中心，开辟了人工湿地技术污水处理小型化、生态化、资源化的应用方向，营造了城市中独特的湿地生态景观，受到了包括钱正英、孙铁珩