湘潭县养猪场水体生态修复技术方案

湘潭县养猪场水体修复工程技术方案编制单位：湖南佳源环保科技有限公司2016年6月I目录第1章概述...........................................................11.1项目由来........................................................11.2项目地概况......................................................11.3指标要求........................................................11.4水体水质分析....................................................21.5项目思路........................................................2第2章整治技术比选...................................................32.1技术选择原则....................................................32.2内源治理技术....................................................32.2.1生物残体及漂浮物清理....................................32.2.2清淤疏浚................................................32.3生态修复技术....................................................42.3.1生态净化...............................................42.3.2人工增氧................................................42.4其他治理措施....................................................42.4.1活水循环................................................52.4.2就地处理................................................52.4.3旁路治理................................................52.5高浓度氨氮废水处理技术..........................................52.5.1空气吹脱法与汽提法去除氨氮..............................62.5.2选择性离子交换化去除氨氮................................62.5.3膜分离技术..............................................72.5.4折点氯化法去除氨氮......................................72.5.5化学沉淀法去除氨氮......................................82.5.6生物法去除氨氮..........................................92.6水体应急治理技术...............................................10II2.6.1物理法.................................................102.6.2化学法.................................................122.6.3生物法.................................................132.6.4微生物强化技术.........................................132.6.5生物膜法...............................................152.6.6生态浮床技术...........................................162.7应急治理技术比选...............................................16第3章治理工程方案设计..............................................183.1方案实施总流程.................................................183.2应急治理阶段方案...............................................183.3水质提升阶段方案...............................................193.4长效保持阶段方案...............................................20第4章池塘治理工程估算及报价........................................221第1章概述1.1项目由来根据业主介绍，该池塘早期为当地养猪场排污塘，由于当时环保意识的落后，养猪场未经处理的粪污未经处理就排入该池塘中，池塘水体被严重污染，水生动物基本绝迹，生态系统崩溃，已成为名副其实的死水、臭水。该池塘为封闭水体，水域面积约5亩，即3300m2，平均水深约2m，底泥厚度约1.5m。目前，养猪场已停止污水排入，外源性污染源已被控制，主要治理任务是消除内源污染。根据业主水质检测结果，池塘水质指标中COD约为300mg/L，NH3-N高达700mg/L，为高浓度氨氮废水。治理目标：通过治理工程，逐步使池塘水质达到《地表水环境质量标准》中III类水质指标，重筑水体生态平衡体系，恢复池塘的经济与生态价值。受业主单位委托，我公司编制本技术方案。1.2项目地概况湘潭市，简称潭，因盛产湘莲而别称“莲城”，又称”潭城“。与长沙、株洲同为国家长株潭城市群“两型社会”综合配套改革试验区中心城市，是中国优秀旅游城市、国家园林城市、湖南省历史文化名城、全国文明城市创建工作先进市，辖湘潭县、湘乡市、韶山市、雨湖区、岳塘区五个县（市）区，总面积5006平方公里，总人口300万。湘潭市总的地貌轮廓是北、西、南地势高，中部、东部地势低平，但地势起伏较为和缓，反差强度不大，近80%的面积在海拔150米以下。地貌类型多样，山地、丘陵、岗地、平原、水面俱备。在全部土地总面积中，山地607.76平方公里，占12.12%；丘陵965.41平方公里，占19.25%；岗地1607.39平方公里，占32.05%；平原1406.81平方公里，占28.05%；水面427.59平方公里，占8.53%。湘潭属中亚热带季风湿润气候区，夏秋干旱，冬春易受寒潮和大风侵袭。光能资源比较丰富，历年平均日照时数1640-1700小时。热量资源富足，平均气温16.7-17.4℃。降水量较充沛，但季节分布不均，年际变化大，全年降水量为1200-1500毫米。全市水资源总量多年平均为37.75亿立方米。其中，地表水31.45亿立方米，地下水6.3亿立方米。湘江和涟水、涓水都流经湘潭。1.3指标要求2根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中水域功能和标准分类，治理目标定为III类水域中水产养殖区等渔业水域及游泳区。具体水质指标如表1-1。表1-1主要水质指标水质指标DO（mg/L）COD（mg/L）NH3-N（mg/L）现状—300700预期目标（III类水域）5201.01.4水体水质分析根据业主提供的水质数据，可知本项目池塘水体属高浓度氨氮废水，有机物含量（COD）相比而言不高。主要原因是，养猪场停止排污后，经过长时间的沉淀，含有大量有机物的粪便、污泥沉降在池塘底部，而粪便中含氮有机物很不稳定，容易分解成氨，以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）的形式存在，使水体呈碱性。氨氮对水生物起危害作用的主要是游离氨，其毒性比铵盐大几十倍，并随碱性的增强而增大。随着氨的释放，水生动物摄食降低，生长减慢，组织损伤，降低氧在组织间的输送。最后导致鱼类死亡。在初期，氮磷的大量摄入，使水体产生富营养化，藻类大量繁殖，水中溶解氧（DO）降低，导致其它水生物大量死亡，水体生态系统崩溃。故对本项目水体的治理，降低氨氮是前提，重筑水生态平衡是关键。1.5项目思路初步估算，池塘含高浓度氨氮废水约6600m3，污泥4950m3，污泥中含有大量有机污染物。氨氮浓度在高于500mg/L时，对微生物有严重抑制作用，因此将本项目分为应急治理阶段、水质改善阶段与长效保持阶段，通过上述三个阶段方案的实施达到如下目标：①应急治理方案能够快速降低水中氨氮含量，为下一步微生物原位修复工程做准备。②水质改善方案能逐步改善池塘水体水质，最终达到重新构筑水体生态系统的标准。③长效保持方案确保池塘水质的稳定，通过栽种水生植物，放养水生动物，达成水体生态平衡，长效保持池塘水体水质。3第2章整治技术比选2.1技术选择原则湘潭某某池塘应按照“内源治理、生态修复”的基本技术路线具体实施。具体整治技术的选择应遵循“适用性、综合性、经济性、长效型和安全性”等原则：(1)适用性：地域特征及水体的环境条件将直接影水体治理的难度和工程量，需要根据水体污染程度程度、污染原因和整治阶段目标的不同，有针对性地选择适用的技术方法及组合。(2)综合性：整治技术应具有综合性、全面性。需系统考虑不同技术措施的组合，多措并举、多管齐下，实现水体的整治。(3)经济性：对拟选择的整治方案进行技术经济比选，确保技术的可行性和合理性。(4)长效性：整治方案既要满足近期目标，也要兼顾远期水质进一步改善和水质稳定达标。(5)安全性：审慎采取投加化学药剂和生物制剂等治理技术，强化技术安全性评估，避免对水环境和水生态造成不利影响和二次污染；采用曝气增氧等措施要防范气溶胶所引发的公众健康风险和噪音扰民等问题。2.2内源治理技术2.2.1生物残体及漂浮物清理适用范围：主要用于水体水生植物和岸带植物的季节性收割、季节性落叶及水面漂浮物的清理。技术要点：水生植物、岸带植物和落叶等属于季节性的水体内源污染物，需在干枯腐烂前清理；水面漂浮物主要包括各种落叶、塑料袋、其他生活垃圾等，需要长期清捞维护。限制因素：季节性生物残体和水面漂浮物清理的成本较高，监管和维护难度大。2.2.2清淤疏浚适用范围：一般而言适用于所有被污染水体，尤其是重度黑臭水体底泥污染物的清理，快速降低水体的内源污染负荷，避免其他治理措施实施后，底泥污染物向水体释放。技术要点：包括机械清淤和水力清淤等方式，工程中需考虑水体原有黑臭水的存储4和净化措施。清淤前，需做好底泥污染调查，明确疏浚范围和疏浚深度；根据当地气候和降雨特征，合理选择底泥清淤季节；清淤工作不得影响水生生物生长；清淤后回水水质应满足的指标要求。限制因素：需合理控制疏浚深度，过深容易破坏地步水生生态，过浅不能彻底清除底泥污染物；高温季节疏浚后容易导致形成黑色块状漂泥；底泥运输和处理处置难度较大，存在二次污染风险，需要按规定安全处理处置。2.3生态修复技术2.3.1生态净化适用范围：可广泛应用于水体水质的长效保持，通过生态系统的恢复与系统构建，持续去除水体污染物，改善生态环境和景观。技术要点：主要采用人工湿地、生态浮岛、水生植物种植等技术方法，利用土壤-微生物-植物生态系统有效去除水体中的有机物、氮、磷等污染物；综合考虑水质净化、景观提升与植物的气候适应性，尽量采用