山东省人工湿地水质净化工程技术指南DB37T33942018

ICS13.020.01Z01DB37山东省地方标准DB37/T3394—2018人工湿地水质净化工程技术指南TechnicalguideofConstructedWetlandWaterPurificationSystem2018-08-17发布2018-09-17实施山东省质量技术监督局发布DB37/T3394—2018I前言本指南按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本指南由山东省环境保护厅提出。本指南由山东省环保标准化技术委员会归口。本指南起草单位：山东省环境规划研究院、山东大学、山东省环境保护科学研究设计院。本指南主要起草人：张建、谢刚、史会剑、梁爽、武道吉、王洪秀、袁琦、孙丰凯、巩岩、孙海盟、康兴生。DB37/T3394—20181人工湿地水质净化工程技术指南1范围本指南规定了山东省人工湿地水质净化工程的设计、施工、运行管理等技术要求。本指南适用于进水为微污染水体的人工湿地水质净化工程，可作为山东省内新建、改建和扩建人工湿地水质净化工程的设计、施工、运行管理的技术依据。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB3838地表水环境质量标准GB18918城镇污水处理厂污染物排放标准GB50141给水排水构筑物工程施工及验收规范GB50201防洪标准GB50268给水排水管道工程施工及验收规范GB/T50979橡胶坝工程技术规范HJ/T15环境保护产品技术要求超声波明渠污水流量计HJ/T96pH水质自动分析仪技术要求HJ/T101氨氮（NH3-N）水质自动分析仪技术要求HJ/T103TP水质自动分析仪技术要求HJ/T353水污染源在线监测系统安装技术规范HJ/T354水污染源在线监测系统验收技术规范HJ/T355水污染源在线监测系统运行与考核技术规范HJ/T377环境保护产品技术要求化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪HJ623区域生物多样性评价标准JGJ79建筑地基处理技术规范SL265水闸设计规范3术语与定义下列术语与定义适用于本指南。3.1人工湿地水质净化工程constructedwetlandwaterpurificationsystem模拟自然湿地结构与功能，人工建造的利用植物、填料、微生物等的联合作用使水质得以净化的生态处理工程，简称为“人工湿地”。按照水的流态，可分为表面流和潜流人工湿地水质净化工程。DB37/T3394—201823.2表面流人工湿地surfaceflowconstructedwetland水在填料表面以上流动，从湿地进水端水平流向出水端，依靠根茎拦截、植物同化吸收以及系统中微生物的降解等作用，使水质得以净化的人工湿地。3.3潜流人工湿地subsurfaceflowconstructedwetland水在填料中流动，从湿地池体一端进入，沿填料孔隙流向出水端，经填料表面吸附阻截、植物同化吸收以及系统中微生物的降解等作用，使水质得以净化的人工湿地。3.4微污染水体slightly-pollutedwater受到有机物污染，主要污染物浓度超过GB3838中IV类水质标准限值，但不高于GB18918中二级标准限值的水体。3.5填料substrate为人工湿地植物与微生物提供生长环境并对污染物起过滤、阻截、吸附等作用的填充材料，如砂砾、沸石、石灰石、页岩、陶粒等。3.6孔隙率porosity人工湿地填料层中，存在于填料间的孔隙体积占总体积的百分比，%。3.7水力坡度hydraulicslope水在人工湿地内沿水流方向单位长度上的水位下降值，%。3.8渗透系数permeabilitycoefficient水在人工湿地填料或防渗层中，单位水力坡度下的渗流流速，单位为米/秒（m/s）。3.9水力停留时间hydraulicretentiontime水在人工湿地内的平均停留时间，单位为天（d）。3.10水力负荷hydraulicloadingDB37/T3394—20183单位时间、单位面积人工湿地内所能接纳的污水体积，单位为立方米/（平方米•天）（m3/(m2•d)）。3.11污染削减负荷pollutantremoveloading单位时间、单位面积人工湿地内去除或降解污染物的质量，单位为克/（平方米•天）（g/(m2•d)）。3.12再生水recycledwater污水经适当再生工艺处理后具有一定使用功能的水。4工程设计4.1一般规定4.1.1设计单位应具有相应的设计资质，设计过程应符合国家及我省相关标准和规范要求。4.1.2工程设计应包括人工湿地类型选择、平面布置设计、集配水系统设计、填料设计、植物配置、防渗设计和附属设施设计。4.1.3工程应根据受纳水体环境功能区、环境容量、国家及我省现行有关标准、当地水污染治理整体规划，合理确定出水水质。南水北调输水干线汇水区域内人工湿地在进水水质符合相关要求的前提下，人工湿地出水主要污染物指标应满足GB3838中Ⅲ类水质标准。4.1.4工程设计应重在考虑充分发挥生态效益及水资源调蓄功能，并兼具景观效果。4.2建设规模4.2.1人工湿地建设规模按日处理能力可分为三类：a)小型人工湿地的日处理能力＜3000m3/d；b)中型人工湿地的日处理能力3000（含）～10000m3/d；c)大型人工湿地的日处理能力≥10000m3/d。4.3工程选址和工艺选型4.3.1工程选址应符合当地总体规划和专项规划要求，综合考虑水文水利、再生水回用、地形地貌、土地权属、土地利用现状及对地下水水质与土壤的影响等因素，宜优先选择洼地、荒地等经济价值低、便于利用的土地进行建设。4.3.2工艺选型应根据进水水质、处理水量和出水水质，综合考虑各类型人工湿地的特点和工程用地等因素，通过技术经济比选确定最佳方案。a)城镇污水处理厂（站）出水口宜合理利用周边闲置土地和坑塘，建设表面流人工湿地和潜流人工湿地相结合的人工湿地；b)当进水污染物浓度较高且可利用土地面积受限时，宜建设潜流人工湿地；c)工程建设满足GB50201要求的前提下，宜利用河滩地、闲置坑塘、低洼地、塌陷地等建设表面流人工湿地；DB37/T3394—20184d)在支流入干流处、河流入湖口附近，宜根据可利用土地类型、河流水质、水量建设人工湿地；土地面积充裕时，宜建设表面流人工湿地。4.3.3人工湿地系统由多个湿地单元构成时，可采取并联式、串联式、混合式等组合方式。4.3.4当人工湿地进水悬浮物浓度较高时，湿地前端宜设置生态滞留塘、生态砾石床等设施。4.3.5构筑物布设应紧凑、合理，高程设计应尽量减少土石方调整。4.4设计要求4.4.1人工湿地设计参数要求4.4.1.1人工湿地主要设计参数宜根据试验资料确定，无试验资料时，可参考表1确定。表1人工湿地主要设计参数表面流人工湿地潜流人工湿地处理单元长宽比3:1～5:13:1处理单元面积，m2—2000水深，m0.3～10.4～1.6水力坡度，%0.50.5～1.0水力停留时间，d4～200.2～3水力负荷，m3/(m2·d)0.01～0.10.2～1CODCr污染削减负荷，g/(m2·d)0.2～50.5～10NH3-N污染削减负荷，g/(m2·d)0.02～0.80.1～3TN污染削减负荷，g/(m2·d)0.5～1.51.5～5TP污染削减负荷，g/(m2·d)0.05～0.10.2～0.54.4.1.2表面流人工湿地需设置一定比例深水区，一般控制在30%以内。4.4.1.3当表面流人工湿地前端设置潜流人工湿地时，水力负荷可放宽至0.5m3/(m2•d)。4.4.1.4潜流人工湿地可由一个或多个处理单元构成，多个处理单元并联时，各单元面积宜平均分布，并保证配水均匀。4.4.2集配水系统设计要求4.4.2.1人工湿地宜采用穿孔管、集（配）水管、集（配）水堰等装置保证集、配水均匀。4.4.2.2穿孔管长度应与人工湿地单元宽度基本一致。管孔密度应均匀，管孔间距不宜超过人工湿地单元宽度的10%。4.4.2.3穿孔管周围应选用粒径大于穿孔管孔径的填料，并保证较大孔隙率，不宜超过50%。4.4.2.4集、配水及进、出水管应考虑防冻设计。4.4.2.5人工湿地应设置排空阀等排空设施。4.4.2.6人工湿地可设置溢流堰、可调管道及闸阀等水位调节设施。4.4.2.7人工湿地出水量较大且跌落较高时，应设置消能、防冲刷设施。4.4.2.8人工湿地总排水管进入地表水体时，应采取防止地表水体高水位倒灌的措施。4.4.3填料设计要求DB37/T3394—201854.4.3.1填料应选择具有一定机械强度、比表面积较大、稳定性良好并具有合适孔隙率及表面粗糙度的填充物。4.4.3.2填料选择在保证处理效果的前提下，应兼顾当地资源条件，选用砾石、碎石、火山岩、陶粒、沸石、石英砂、石灰石、矿渣、炉渣等材料。4.4.3.3填料充填应平整，且保持不低于35%的孔隙率。潜流人工湿地建成后试运行期填料孔隙率宜控制在35%～50%。4.4.4植物配置要求4.4.4.1应优先选用移栽后成活率高、耐污去污能力强、耐寒性好的芦苇、香蒲、菖蒲、莲、睡莲、菹草、狐尾藻、黄花鸢尾、水葱等本地植物。4.4.4.2人工湿地出水直接排入河流、湖泊时，尤其要避免选择空心莲子草、凤眼莲、水盾草等外来入侵物种。4.4.4.3应根据人工湿地水深合理配植挺水植物、浮叶植物和沉水植物，并根据季节合理配植不同生长期的水生植物。4.4.4.4应根据植物种类与工艺类型合理确定种植密度，挺水植物宜为（9～25）株/m2，浮叶植物宜为（3～9）株/m2，沉水植物宜为（20～45）株/m2。4.4.5防渗设计要求4.4.5.1表面流人工湿地应根据进水水质和土壤渗透系数，采取必要防渗设计。4.4.5.2防渗设计应综合考虑地质、水文、施工、经济、工期等因素。4.4.5.3防渗层下方基础层应平整、压实、无裂缝、无松土，表面应无积水、石块、树根和尖锐杂物。人工湿地开挖时应保持原土层，并于原土层上采取防渗措施。4.4.5.4潜流人工湿地防渗设计还应符合以下要求：a)应在湿地底部和侧面进行防渗处理，防渗层渗透系数应不大于（10～6）m/s；当黏土层渗透系数不大于（10～6）m/s，且厚度大于500mm时，可不另做防渗，但需对该黏土层进行渗透能力检测，确保防渗效果；b)防渗层应足够坚固，防止植物根系穿透破坏；c)防渗材料采用聚乙烯膜时，应由专业人员用专业设备进行焊接；d)防渗层完工后应进行渗透实验。4.4.6附属设施设计要求4.4.6.1水质在线监测设备a)大、中型人工湿地进出水口，应安装水质在线监测设备；小型人工湿地出水口，可根据实际需要，安装水质在线监测设备；b)安装在线监测设备应符合HJ/T353、HJ/T354、HJ/T355相关要求；监测仪器应符合HJ/T15、HJ/T96、HJ/T101、HJ/T103、HJ/T377相关要求；c)应定期检查并校核在线监测设备，保证设备运行正常且监测数据有效。4.4.6.2管理用房a)应在人工湿地合适位置设计建设管理用房；b)管理用房应包括管理人员办公休息场所、设备存放间等。DB37/T3394—201864.4.6.3其他附属设施a)橡胶坝工程设计应符合GB/T50979相关要求；b)闸坝工程设计应符合SL265相关要求；c)管渠、虹吸管等设施设计应符合GB50268相关要求。5工程施工5.1一般规定5.1.1施工单位应具有相应的施工资质，施工过程应符合国家及我省相关标准和规范要求。5.1.2施工单位应严格按设计文件组织施工，工程变更应在取得主管部门对设计变更的批复后进行。5.1.3施工单位应采取有效污染控制措施及安全技术措施。5.1.4施工单位应建立质量管理体系，对施工全过程实行质量控制。5.1.5人工湿地竣工验收后，设计或施工单位应向运行管理单位提供运行维护说明书。5.1.6人工湿地质保期一般为2年，建设合同另有规定的，按合同规定执行；施工单位应在质保期内对工程质量承担