污水处理厂尾水人工湿地处理工程设计方案

温岭市东部产业集聚区（北片）污水处理厂尾水人工湿地处理工程工程设计方案二二零零一一三三年年八八月月温岭市东部产业集聚区（北片）污水处理厂尾水人工湿地处理工程工程设计方案二零一三年九月目录第一章总论1.1项目概况（一）项目名称：温岭市东部产业集聚区（北片）污水处理厂尾水人工湿地处理工程。（二）项目建设单位：温岭市东部产业集聚区开发建设实业有限公司。（三）项目设计单位：（四）项目建设地点：温岭市东部产业聚集区（北片）U2地块。（五）项目建设投资：1182.69万元。（六）项目主要目标：①利用人工湿地－稳定塘组合工艺处理温岭市东部产业聚集区（北片）污水处理厂尾水，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（18918-2002）中规定的一级A标准及以上；②以芦苇为主要植物元素构建兼具水处理、生态、景观、休闲功能的人工湿地园。1.2设计依据1、《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）；2、《中华人民共和国水污染防治法》（2008年6月1日）；3、《城市节约用水管理规定》（1988年12月）；4、《国务院关于落实科学发展观、加强环境保护的决定》（国发[2005]39号）；5、《浙江省生态省建设规划纲要》（浙政发[2003]23号）；6、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（18918-2002）；7、《国家环保部人工湿地污水处理工程技术规范》(2005-2010)；8、《地表水环境质量标准》（3838-2002）；9、《室外排水设计规范》（50014-2006）；10、《室外排水工程结构设计规范》（69-84）；11、《泵站设计规范》50265-2012；12、《建筑地基基础设计规范》（50007-2002）；13、《建筑结构荷载规范》（50009-2001）；14、《钢筋混凝土结构设计规范》（10-89）；15、《低压配电装置及线路设计规范》（57-83）；16、《园林设计施工技术手册之植栽规范》；17、温岭市东部产业集聚区提供的其他资料；1.3设计内容本方案为温岭市东部产业聚集区（北片）污水处理厂尾水人工湿地处理工程设计。设计范围为湿地进水口起至水排入中升河止。设计内容为设计范围以内的水处理工艺、土建与控制以及湿地生态景观。本设计分析了由于工程建设可能产生的环境效益，估算了本项目的总投资。第二章项目背景2.1区域概况本工程项目位于温岭市东部产业集聚区北片，所处区域规划前为温岭市东海塘围区。2.1.1地形、地貌和地质（1）地形地貌：温岭市东部产业集聚区属典型的滨海平原地貌。涂面比较平坦，无深大海沟及暗礁，涂面平均高程1.2m，且由西向东倾斜，西侧涂面黄海高程最高2.8m，东侧涂面平均高程0.5m，堵港最低涂面高程-10m。（2）地层岩性：东部产业集聚区内出露基岩主要为侏罗系上统(J3)晶屑玻屑熔结凝灰岩、凝灰岩、玻屑熔结凝灰岩、流纹斑岩等，分布于沿海岛屿。覆盖层主要为第四系海积、坡残积和冲湖积堆积物。（3）地质构造：东部产业集聚区位于华南褶皱系(地质构浙东南褶皱带(东南褶中温州-临海拗陷(海拗陷的黄岩-象山断拗(山断拗皱东部。区内断裂、褶皱均不发育。区内新构造运动主要表现为大面积间歇性整体抬升，地震主要受东南沿海地震带的影响，地震活动强度和频度均较低，属温州～黄岩稳定亚区。根据《中国地震动参数区划图》(18306-2001)，工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期：岩基为0.35s，软基为0.65s。2.1.2气象和水文（1）气候、气象温岭市属亚热带季风气候，受海洋影响明显。气温适中，年平均气温17.3℃，最热的七月气温在33-35℃之间，最冷的一月气温6.2-6.7℃。多年平均蒸发量1292.0，年平均降雨量1660.0，全年有两个雨季，5-6月为梅雨期，7-9月为台风暴雨期，冬季晴冷少雨。（2）水文特征东部产业集聚区以有陆河流和内陆湖泊为，走向顺构造多为南北、东西向，以箬兴湖和东昇湖和纵横河道为主，其间以新区纵河、东山前浦、东新街浦连接，围垦后的低洼水面形成了龙门湖和东湖。东部产业集聚区内境内地下水资源丰富，主要为松散岩类孔隙水和基石裂隙水，水质状况良好。水位深埋一般小于1m，个别地段2-3m，常见于井、泉和地下库，出水量为100-1000m3，局部可达1000-5000m3，矿化度一般小于1g。2.1.3水质条件（1）地表水质现状温岭市环境监测站于2010年8月份对东部产业集聚区内河流进行的地表水质量现状监测显示，东部产业集聚区内纵河水质现状较差，高锰酸盐指数、5数值为Ⅴ类水质标准；氨氮、和数值均为劣Ⅴ类水质标准。区内的水环境污染物主要为有机物，水质超标的主要污染因子为、、5、3和，，超标主要原因为规划前东海塘围区内的围垦和养殖排水。（2）污水处理规划目前温岭市东部产业集聚区（北片）正处于建设阶段，因此每天用水量较小，主要用于居民生活用水及公共建筑用水。根据东部产业集聚区北片中长期规划，预计到2015（中期）和2025年（远期），区内污水排放量分别为0.97万和1.79万，且主要为工业污水，因此在区内规划建造污水处理厂，设计规模为近期10000和远期18000，设计出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（18918-2002）中规定一级标准中的B级标准。目前，温岭市东部产业集聚区（北片）污水处理厂正处于施工阶段。2.1.4社会经济条件（1）温岭概况温岭市地处浙江东南沿海，南连温州，北接台州市区。全市陆域面积926平方公里，海域面积1079平方公里，辖5个街道11个镇，人口116万。2009年温岭市国民生产总值498.7亿元，位居全国县域经济基本竞争力百强县市第15位，中小城市综合实力居全国第30位。（2）东部产业集聚区概况东部产业集聚区位于温岭市东部滨海区域，是温岭沿海开发建设的重点区域，分为南片、中片和北片三部分。南片规划控制区面积2158公顷，重点建成高效便捷的行政服务区、高档现代的商业商务集聚区、龙门湖湿地公园休闲旅游度假区、省级新能源产业基地、汽摩配产业基地、仓储物流与港口配套区，打造成为滨海新城的重点核心区。中片用地535公顷，积极打造现代农业示范基地、现代农业观光园区，成为滨海新城的重点生态区。北片规划控制区面积1003公顷，大力发展泵与电机产业区、海洋生物产业区、中小企业孵化园区等重点产业区块，打造成为滨海新城的重点工业区。2.1.5项目现场现状本项目区域位于温岭市东部产业集聚区U2地块内，总占地面积约70亩，紧邻温岭市东部产业集聚区（北片）污水处理厂，地块南侧为集聚区24街，东侧为公路，西面为废弃海堤，北侧为中升河道（暂未开挖）。项目用地现阶段为闲置状态，芦苇等植物覆盖面积达到80%以上，总体呈现出四周稍高、中间低洼的地势，雨量充沛时低洼区域容易积水形成水塘。目前，项目现场周边已经有厂房开工建设。现场如下列图所示：图2-1温岭市东部产业集聚区位置图2-2项目区块在东部产业集聚区内的位置项目区域集聚集聚区北片图2-3地块现状远景图图2-4地块内低洼区域图2-5地块周边建设现状2.2项目意义（1）尾水深度处理是城市污水回用的基本要求城市污水经处理净化后，可以回用于农业、工业、市政用水、景观娱乐，补充地表水和进行地下水回灌，以及工业用水的循序使用、循环回用等。一般而言，城市污水厂去除的对象主要为、5、和氮磷营养物质等。根据现有的二级处理技术（如活性污泥法等）净化功能对城市污水所能达到的处理程度，大多数污水厂二级出水存在着有机物和氮磷排放不达标的问题，此外，还可能含有细菌和重金属等有毒有害物质，这样的水质不适于直接回用，必须对其进一步深度处理，以更好的去除城市污水处理厂出水中剩余的污染成分。只有经过深度处理后的城市污水处理厂尾水，才能达到回用水的水质要求。（2）尾水深度处理有利于集聚区（北片）长远发展温岭市东部产业集聚区内水资源相对贫乏，产业区内水资源基本靠附近几个水库调入为主，且随着温岭市东部产业集聚区经济的发展，工业企业的数量增加，城市人口的增加，生活污水也逐渐增多，如果这些工业污水和生活污水未经过深度处理就近排出会造成严重污染，所以建设温岭市东部产业集聚区北片污水处理厂并进行尾水深度处理就显的尤为重要。（3）尾水深度处理有利于提高附近水体质量附近东昇湖是东部产业集聚区的景观湖，它同时接纳温岭市东部产业集聚区的工业污水和城市生活污水，随着温岭市东部产业集聚区的开发和发展，污水处理设施的不配套，附近的东昇湖水质将受到严重破坏。温岭市东部产业集聚区北片污水处理厂和尾水深度处理系统建成后，污水经过处理后可以直接减少每年进入附近东昇湖的污染物总量，对于保护东昇湖和周边水域的水环境质量起着重要的保护作用。（4）尾水深度处理有利于提高片区居民生活质量污水处理厂尾水直接排入到附近水体中不仅会对区域水环境质量产生危害，也会直接威胁到温岭市东部产业集聚区人民生活环境。尾水深度处理工程建设实施后对减轻集聚区北片的自来水供求压力、改善温岭市东部产业集聚区群众生活质量具有重要意义。综上所述，建设温岭市东部产业聚集区（北片）污水处理厂尾水处理工程符合浙江省温岭市东部产业集聚区开发的战略，是温岭市东部产业集聚区经济发展的需要，是社会安定团结的需要，是环境保护的需要。工程的建成必将给温岭市东部产业集聚区经济的腾飞、环境的改善、人民生活质量的提高带来新的变化。因此，建设温岭市东部产业聚集区（北片）污水处理厂尾水处理工程具有十分重要的意义。第三章水处理工艺选择3.1污水深度处理常规工艺3.1.1深度处理常规工艺种类污水深度处理以处理方法的理论基础为依据可分为物理法、物理化学法、化学法和生物化学法。一般采用滤池、混凝沉淀法去除悬浮物和大分子的有机物；用生物处理技术、臭氧氧化和活性炭吸附去除溶解性有机物，臭氧氧化和活性炭吸附还能够有效去除色度、嗅味；用臭氧和投氯来杀灭细菌。目前，我国城市污水深度处理由以下技术优化组合而成：混凝、沉淀（澄清、气浮）、过滤、活性炭吸附、超滤膜法、半透膜法、微絮凝过滤法、接触氧化过滤法、生物快滤池法、流动床生物氧化消化法、离子交换、反渗透、臭氧氧化、氯吹脱、折点加氯等。表3-1为目前较为常用的污水深度处理技术。表3-1深度处理技术单元技术污染物质污染指标可供选择的深度处理方法溶解性物质有机物()生物氧化、活性炭吸附、化学氧化、离子交换、微电解亚甲基蓝活性物质泡沫分离、活性炭吸附、生物氧化、反渗透有毒物质化学氧化、活性炭吸附无机物硝酸盐生物脱氮、离子交换、反渗透、电渗析氨氮吹脱、生物氧化、离子交换、反渗透、电渗析磷酸盐混凝、沉淀、生物氧化悬浮物质有机物总溶解性固体离子交换、反渗透、电渗析、蒸馏（氮、磷、炭）混凝/气浮-沉淀、过滤/微电解、厌氧与好氧生物处理病毒、病原体混凝/气浮-沉淀、过滤、化学氧化、生物氧化无机物矿物质混凝、沉淀、过滤金属化学氧化、混凝沉淀、过滤以上各深度处理技术由于去除污染物的机理各不相同，去除的污染物对象也各不相同。一般来说，混凝沉淀用于分离水中的油类、纤维、藻类以及一些低密度杂质；活性炭吸附可用于去除大多数有机物和某些无机物，包括可能有毒的痕量金属、痕量有机物等；膜技术可以去除细菌、病毒、溶解性有机物和磷等。总体而言，这些深度处理工艺对来水水质和水量变动都具有一定的适应性，可取得稳定的处理出水水质。3.1.2深度处理常规工艺成本目前，所采用的污水深度处理技术，虽然能对污水中的污染物取得较好的去除效果，处理出水能达到相应的回用水水质标准的要求。但是，污水深度处理及回用技术并没有在我国广泛开展。制约城市污水回用发展的主要因素之一就是回用水处理的运行成本。从表3-2可以看出，虽然经深度处理过的污水能回用于各部门，但其投资成本和运行费用也很高。一般来说，深度处理的基建与运行费用一般约为相同规模二级处理厂的2-3倍，能源和物料消耗更大。正是由于回用水的成本太高，才导致城市污水回用的发展和推广受到限制，难以普及。表3-2城市污水深度处理出水水质、回用部门及费用情况深度处理工艺出水水质回用部门费用比工程运行砂滤≤10，5≤10农业灌溉、工业冷却用水、城市杂用水、景观娱乐用水