农村小型人工湿地设计方案W

X县XXX村生活污水净化工程初步设计方案河南XX环保科技有限公司二O一八年二月13703868116目录1项目概述.............................................................................................12工程目标.............................................................................................13设计思路.............................................................................................13.1设计目标.......................................................................................13.2技术路线.......................................................................................23.3设计依据.......................................................................................34方案设计.............................................................................................34.1处理水量和进水水质...................................................................34.2工艺流程.......................................................................................44.3总体布局.......................................................................................54.4分项设计.......................................................................................84.5防渗处理.....................................................................................114.6工程量统计.................................................................................125投资估算...........................................................................................136效益分析...........................................................................................14附图.......................................................................................................1411项目概述河南省XX市X县XXX村小型人工湿地位于X县XX镇XXX村，项目总面积约为1100m2，处理对象为XXX村的生活污水，该村庄污水量为35m3/d。污水处理工程由折流厌氧反应器、风车和三级表流人工湿地三部分组成，其中折流厌氧反应器面积约为17.5m2；风车占地面积25m2；人工湿地处理工程总面积约为1050m2。本项目工程总投资共万元。2工程目标根据《X县人民政府关于印发X县碧水工程行动计划（水污染防治工作方案）的通知》（X政〔2016〕14号），X县按照“整体工作上台阶、重点工作争一流、特色工作树形象”要求，坚决打赢水污染防治攻坚战，确保“一年打基础、两年见成效、三年大变样”，提前1年完成国家、省、市确定的X县“十三五”水质目标。到2017年老蟒河南平皋断面化学需氧量、氨氮、总磷Ⅳ类，其它Ⅴ类；2018年老蟒河南平皋断面水质稳中有升；2019年老蟒河南平皋断面水质稳中有升。目前XXX村生活污水没有与市政污水管网接管，也没有必要的污水处理设施，居民日常生活产生的污水多直接排放，最后汇入老蟒河，对周边水域及老蟒河造成污染。1）通过本项目建设，消减排入老蟒河的污染负荷，保证排入老蟒河的水质。2）改善项目区周边水生态环境，完善老蟒河水生态系统，加强湿地的建设，提高项目区生物多样性与自净能力。3设计思路3.1设计目标为避免XXX村污水直排影响老蟒河的水质，在该区域内建设人工湿地处理农村生活污水，设计出水达到《莽沁河流域水污染排放标准》，即COD≤50mg/L，NH3-N≤5（8）mg/L，TP≤0.5mg/L。2注：括号为低于12℃时的标准。3.2技术路线本项目主要为XXX村农村污水治理工程，对XX市X县XXX的农村生活污水进行治理，治理范围如图3.2-1。图3.2-1XXX村污染控制范围农村生活污水治理采用“折流厌氧反应器+三级表流人工湿地”工艺。农村生活污水多含有人畜粪便和洗浴废水，故污水总体可生化性较好，可利用人工湿地处理。农村生活污水悬浮物浓度较高，在接入人工湿地前需增加预处理设施，进水需要相对稳定，故需要建设水量调节设施，本工程以厌氧折流反应器作为预处理和调节设备。表流人工湿地首先进入沉淀区，有效沉淀水中悬浮物，再进入挺水植物区、浮叶植物区和沉水植物区，通过各级植物有效净化水中COD、N、P等污染物质。33.3设计依据（1）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；（2）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；（3）《城市排水工程规划规范》GB50318-2000（4）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；（5）《城镇污水处理工程项目建设标准》（2001年）；（6）《人工湿地污水处理工程技术规范》（HJ2005-2010）；（7）《河南省农村环境综合整治生活污水处理适用技术指南》；（8）《蟒沁河流域水污染物标准》（DB41/776-2012）;（9）其他现场资料。4方案设计4.1处理水量和进水水质（1）处理水量农村居民的排水量宜根据对村庄卫生设施水平、排水系统的组成和完善程度等因素的实地调查情况确定。根据《河南省农村环境综合整治生活污水处理适用技术指南》，项目区取用水量为100L/人·d，生活污水排污系数为0.5，项目区的军地滩村人数为700人，污水排放量为35m3/d。项目区人工湿地工程为XXX村人工湿地区域，处理水量35m3/d。（2）进水水质农村生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、洗漱排水及其他排水等。污水水质随污水来源、有无水冲厕所、时段特征等变化幅度较大。因此，在确定用水水质时，要结合当地居民的用水现状酌情确定。根据《河南省农村环境综合整治生活污水处理适用技术指南》，参照表4.1-1。4表4.1-1河南省农村居民生活污水水质参考取值序号项目参考值备注1pH6~9无量纲2化学需氧量150~500单位：mg/L3氨氮15~65单位：mg/L4总磷1.3~6.5单位：mg/L该项目位于村庄污水总排口处，进水范围COD为300±50mg/L，NH3-N为30±5mg/L，TP为3±0.5mg/L。4.2工艺流程根据项目对水质水量的适应性强、操作管理简便、投资低和后期运行费用较低的原则，本项目拟采用表流人工湿地作为主体工艺。为了满足表流人工湿地的进水要求、湿地进水稳定性和投资，人工湿地预处理拟采用折流厌氧反应器。采用“折流厌氧反应器+三级表流人工湿地”工艺。折流厌氧反应器对污水初步净化，主要去除污水中的悬浮物和有机物，第一级表流人工湿地去除污水中大量有机物、氨氮和总磷，第二级和第三级人工湿地主要进一步消减污水中的氮、磷，使出水达标排放。各工艺处理效果如表所示。表4.2-1XXX村人工湿地处理效果计算表进水水质（mg/L）CODNH3-NTP300.0030.003.00折流厌氧反应器去除率（%）303525出水（mg/L）210.0019.502.25第一级表流人工湿地去除率（%）504550出水（mg/L）105.0010.731.13第二级表流人工湿地去除率（%）454045出水（mg/L）57.756.440.62第三级表流人工湿地去除率（%）403535出水（mg/L）34.654.180.40出水水质（mg/L）34.654.180.405计算得到出水水质：COD为34.65mg/L，NH3-N为4.18mg/L，TP为0.40mg/L，符合《莽沁河流域水污染排放标准》，COD≤50mg/L，NH3-N≤5（8）mg/L，TP≤0.5mg/L。4.3总体布局4.3.1设计规模确定按照《人工湿地污水处理工程技术规范》的要求，XXX村35m3/d，计算人工湿地设计参数，计算过程见表4.3.1-1。表4.3.1-1XXX村人工湿地参数确定厌氧折流反应器第一级表流人工湿地第二级表流人工湿地第三级表流人工湿地设计水量（m3/d）35353535水力负荷（m3/m2·d）20.10.10.1总面积（m2）17.5350350350COD表面负荷（g/m2·d）_10.54.782.26氨氮表面负荷（g/m2·d）_0.880.430.23TP表面负荷（g/m2·d）_0.1150.02有效水深（m）20.50.50.5水力停留时间（d）1555结构形式砖混土石土石土石由上表计算得出XXX村人工湿地设计参数：折流厌氧反应器面积17.5m2，有效水深2.0m，水力停留时间1d，单体尺寸2.5×7×2.2m；表流人工湿地总面积1050m2，单级面积350m2，有效水深0.5m，水力停留时间共15d。64.3.2工程布局农村污水治理工程范围如图4.3.2-1所示，其中收集沟利用现有沟渠接入折流厌氧反应器，经过三级表流人工湿地处理，达到《莽沁河流域水污染排放标准》（COD≤50mg/L，NH3-N≤5（8）mg/L，TP≤0.5mg/L），排入老蟒河。项目总占地面积1100m2。图4.3.2-1生活污水治理工程范围7图4.3.2-2项目区工程范围图图4.3.2-3军地滩村人工湿地总体布局8XXX人工湿地总体布局如图4.3.2-3所示，通过沟渠收集的生活污水依次进入折流厌氧反应器，三级表流人工湿地。在表流人工湿地中依次通过沉淀区、挺水植物区、浮叶植物区和沉水植物区。在第一级人工湿地沉水植物区与第二级人工湿地沉水植物区之间设置风车进行活水输水，风车可以将第二级人工湿地沉水植物区中的污水提回至第一级人工湿地的沉水植物区，使污水得以循环流动，强化了人工湿地的污水净化效果。水体中污染物质经过本工程处理后得以有效净化最终排入老蟒河。折流厌氧反应器面积为17.5m2，三级表流人工湿地共占地1050m2，其中沉淀区150m2、挺水植物区250m2、浮叶植物区200m2和沉水植物区450m2。4.4分项设计4.4.1折流厌氧反应器折流厌氧反应器（ABR厌氧反应器）具有独特的分隔式结构，厌氧反应器的推流式流态使每个反应室中可以驯化培养出与流至该反应室中的污水水质、环境条件相适应的优势微生物种群。例如在位于反应器前端的隔室中，主要以水解及产酸菌为主，而在较后面的反应器隔室中，则以甲烷菌为主。就甲烷菌而言，随隔室的推移，其种群由八叠球菌属为主逐渐向甲烷丝菌属、异养甲烷菌和脱