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1、南通市环保公园水质维护工程方案设计说明苏州普沃环保科技有限公司上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司2011年10月目录1 项目概况11.2 编制依据及主要设计资料11.3 编制范围及内容11.4 11.5 与本项目建设相关的基础资料简介21.1 低污染水深度处理技术31.2 清流水网流域污染控制技术41.3 人工湿地净水原理53 工程方案论证93.2污水深度处理方案论证IO4 推荐方案工程设计134.1 引水管道系统方案设计144.2 复合塔式生态滤池方案设计155 1,1175.1 实施主体与模式175.2 IIIC185.3 安全文明施工目标185.4 质量目标185.5 环境目标18
2、6 5J-Lfi.*.196.1 定额依据196.2 资金筹措196.3 建设项目总投资197 结论218 附图221项目概况1.1 项目概述项目名称：南通市环保公园水质维护工程。项目建设单位：南通市城市建设工程管理中心。项目上级主管部门：南通市城乡建设局。项目地点：位于南通市崇川区太平路以东、世纪大道以北环保公园内。1.2 编制依据及主要设计资料1、南通市环保公园方案设计中国美术学院风景建筑设计研究院2009年8月2、南通观音山污水处理厂扩建及升级改造工程初步设计文件及附图中国市政工程华北设计研究总院2010年11月3、国家和地方相关的法律、法规、规范、标准、定额和指令性规划文本等。1.3
3、编制范围及内容南通市环保公园占地面积约13万m2,其中人工湖水域面积约2万m2,平均水深1.0m。人工湖补水水源采用观音山污水处理厂的尾水。本项目主要编制内容包括：1、根据南通市环保公园的建设目标，确定人工湖的补水水量及水质控制目标。2、根据补充水的水质控制目标确定水质维护的技术路线并进行方案设计。3、根据各专业工程数量和南通市当地造价信息，进行投资估算。1. 4设计规范及标准室外排水设计规范GB50014-2006室外给水设计规范城镇污水处理厂污染物排放标准地表水环境质量标准污水再生利用工程设计规范环境空气质量标准恶臭污染物排放标准大气污染物综合排放标准工业企业厂界噪声标准城市区域环境噪声标
4、准城市污水处理工程项目建设标准GB50013-2006GB18918-2002GB3838-2002GB50335-2002GBJ3095-1996GB14554-93GB16297-1996GB12348-90GB3096-93（2001年修订）1. 5与本项目建设相关的基础资料简介南通市环保公园位于南通市崇川区太平路以东、世纪大道以北区域,公园占地面积约13万m2,其中道路用地约9034m2,水域面积约2万m2o南通市观音山污水处理厂位于环保公园的东北角，中间隔着一条营船港河。一期工程设计规模为2.5万n?/d,于2008年2月投产，尾水就近排入营船港。目前一期工程已满负荷运行，急需扩建。
5、观音山污水处理厂接纳的废水主要是纺织印染废水和镇区及附近的生活污水，根据江苏省环保厅及南通市环保局的有关要求，尾水需执行GB18918-2002中的一级A排放标准，需对原有处理设施进行提标改造。污水厂最后一个处理构筑物接触消毒池设计水位为4.15m。2项目技术分析依据城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)的相关规定,当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时，执行一级标准的A标准(TNWI5.0mg.L-lTPLOmg.L-I)。但从生态学和湖沼学的角度来看，城市污水二级处理出水是引起受纳水体富营养化的主要污染源之一，将处理尾水排入受纳水体(尤
6、其是稀释能力较小的城市湖泊)仍将引起富营养化等环境问题。因此，探索经济、高效、稳定的污水处理厂尾水的深度处理技术具有重要的现实意义。其中，城市污水二级处理出水的生态深度处理技术基本上不涉及化学能的投入和化学品的消耗，是我国污水治理的必由之路，尤其提倡以联合式或强化式生态处理技术为主，对污水进行综合治理。2.1低污染水深度处理技术城镇污水处理厂在近现代水污染控制发挥着关键主导作用，我国也在大量兴建污水处理厂，但不少发达国家和地区已较早认识到污水处理厂在多种污染物质去除上的局限性，指出其出水中仍然存在的N、P、微量有毒有害物质，是一个潜在的主要污染来源。即便是国家最严格的城镇污水处理厂污染物排放标
7、准(GB18918-2002)一级A标准，其中的污染物浓度依然远高于HI-IV类水水质标准，TN甚至高出10倍。要保障地表水水质的功能性标准，城镇污水处理厂达标尾水的深度处理无可回避、亟待解决。复旦大学流域污染控制研究中心郑正教授课题组将园林设计的思想应用到低污染水深度处理，使其不仅为污水处理设施，而且能够成为地方生态景观，可建成类似湿地公园，这也是以后生态处理发展的一个方向。该技术最大限度借助景观建设，利用地域空间，减少投资，以水边景观带的表现方式，实现污水处理厂尾水的深度处理。基于此，课题组开发了一系列组合技术实现各种低浓度污染物的治理，重点解决在低的C/N比值下NHyN与TP的进一步去除
8、问题。典型组合技术路线为复合式塔式生物滤池+植物塘+潜流人工湿地工艺。首先污水通过复合式塔式生物滤池，通过滤池中的植物-微生物-动物.土壤的协同作用，对低污染水中的污染物进行吸收利用与生态处理；滤池的出水进水生植物塘系统，通过植物、微生物和的联合作用对污染物进行降解，最后进入潜流湿地，通过植物，微生物和填料的联合作用在对剩余的污染物进行降解。填料方面研究了改性天然沸石吸附氨氮、天然沸石曝气生物滤池+硫/天然沸石固定床，去除尾水中氨氮、TN和部分COD,出水指标达到地表水IV水以上标准。对于除磷部分，研发了前置除磷工艺，中间生物活性炭滤池同步化学除磷工艺，以及后续人工湿地中炉渣、碎砖石和碎混凝土
9、块等建筑垃圾作为人工湿地填料，同时选择合适的挺水植物作为湿地植物。2. 2清流水网流域污染控制技术由郑正教授课题组研发的河、沟、塘、浜、田联网清流水网技术，旨在建立流域水土保持林生态工程，提升河岸边坡缓冲拦截技术、高强度大孔生态护坡材料技术等，对小流域低浓度污染水进行有效拦截和自然生态深度处理，并进行工程示范和规模化、产业化推广，使得污染控制区出水达到相应的地表水标准，有效削减农村污水与农村流域面源污染进入水体的总量的水污染负荷。课题组承担的昆山千灯浦人工湿地项目和贵州省清镇市东门河湿地公园项目，均以污水处理和生态景观为主题，恢复了湿地的自然生态净化系统的功能，并促进湿地的生态系统发育，提高了
10、生物多样性，实现了湿地景观的自然化，为游人提供生机盎然的、多样性的游憩空间。2. 3人工湿地净水原理人工湿地作为一种新型水处理技术，应用于景观水体的治理具有独特的优势，可用于去除有机物污染物、氮、磷和藻类，不仅可以有效改善景观水环境质量，减少外源污染物的输入，同时可以隐藏于风景区的绿地、花园中，提高城市景观环境的协调性，美化周围环境。人工湿地水质净化系统具有建造和运行成本低、出水水质好、操作简单等优点，同时如果选择合适的植物品种还有美化环境的作用。人工湿地处理系统源于对自然湿地的模拟，它利用自然生态系统中植物、基质和微生物三者的协同作用来实现水质的净化作用。湿地系统是由土壤和按一定级别充填的基
11、质/填料（如砾石等）组成，并在床表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观且具有经济价值的植物（如芦苇等）而构成的一个独特的动植物生态系统。当水通过系统时，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等作用，使水质得到净化。2. 3.1人工湿地类型人工湿地按污水在湿地床中流动的方式主要可分为三种类型。1、表面流人工湿地表面流湿地系统也称为水面湿地系统，基本形式如图231-1所示。图2.3.1-1：表面流人工湿地在表面流湿地系统中，污水在湿地的表面流动，水位较浅，多在0.10.6m之间。这种湿地与自然湿地最为接近，污水中的绝大部分有机污染物的去除是依靠生长在植物水下部分
12、的茎、杆上的生物膜来完成的。处理能力较低。在处理污水时卫生条件较差，易在夏季滋生蚊蝇、产生臭味而影响湿地周围的环境。其优点是工程造价低，运行管理方便。2、水平潜流人工湿地水平潜流人工湿地也称为渗滤湿地系统,基本形式如图2.3.1-2所示。污水在湿地床的内部流动，因而一方面可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用；另一方面由于水流在地表以下流动，故具有保温性能好、处理效果受气候影响小、卫生条件较好等特点。在潜流湿地系统地运行过程中，污水经配水系统在湿地的一端均匀地进入填料床植物的根区。根区填料层由三层组成：表层土壤、中层砾石和下层卵石。在表层土壤种植耐水性植物。这
13、些植物生长有非常发达的根系，可以深入到表土以下0.60.7m的砾石层中，并交织成网与砾石一起构成一个透水性良好的系统。同时，这些植物根系具有较强的输氧能力，可使根系周围的水环境中保持较高浓度的溶解氧，供给生长在砾石等填料表面的好氧微生物的生长、繁殖及对有机污染物的降解所需。经过净化后的出水由湿地末端的集水区中铺设的集水管收集后排出处理系统。其出水水质优于传统的二级生物处理。3、垂直流湿地垂直流湿地中的水流综合了地表流湿地系统和潜流湿地系统的特性，水流在填料床中基本上呈由上向下的垂直流，水流流经床体后被铺设在出水端底部的集水管收集而排出处理系统。其基本形式如图2.3.1-3所示。图2.3.1-3
14、：垂直流人工湿地示意图2.3.2不同类型人工湿地的比较上述三种不同类型人工湿地的优缺点比较如表2.3.2-1所示。表2.3.2-1：不同类型人工湿地优缺点比较湿地类型工艺特征运行控制氧源水力负荷处理能力投资运行费用占地卫生条件表面流慢速表面流简单，受气候影响大源于水面扩散和植物根系传输较低一般较少较少较大夏季易孳生蚊蝇潜流湿地床内部流动相对复杂源于植物根传输较高对BODCOD、SS及重金属等处理效果好较高-U.,-J较少少有恶臭与蚊蝇现象垂T.流湿地内部纵向流动填料相对复杂大气扩散与植物根传输较高适于处理氨氮含量高的污水较高较高较少夏季易孳生蚊蝇人工湿地水处理系统在发达国家与发展中国家均得到了广泛的应用。人工湿地系统实际上是一种深度处理方法，经过其处理后的出水水质可以达到地面水V类甚至IV类水质标准，可用于景观用水保护，处理后的水可以直接排入景观用水的湖泊、水库或河流中。2. 3.3人工湿地植物的配置水生植物在水质净化方面起到十分重要的作用，水生植物
