（完整版）2023年最新版江浙沿海地区某工业区污水处理站及人工湿地初步设计报告.doc

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1、目 录1 总论11.1 项目概况11.2 项目背景11.3 编制依据21.4 设计原则31.5 设计范围41.6 项目实施计划41.7 主要技术经济指标51.8 对初设评审会专家意见优化情况62 区域概况72.1 自然条件72.1.1 地形地貌72.1.2 气象72.1.3 水文72.1.4 土壤及植被82.2 社会经济概况82.3 工业区总体规划概况92.4 工业区供排水现状及规划102.4.1 供水现状及规划102.4.2 排水现状及规划102.5 项目建设必要性103 处理规模及设计水质133.1 处理规模133.2 设计水质现场调查133.2.1基本现状133.2.2污水水质分析133

2、.2.3工业废水与生活污水比例153.2.4进水水质的确定153.2.5出水水质的确定及处理程度164 人工湿地介绍及工艺比选174.1人工湿地介绍174.1.1人工湿地的概念174.1.2人工湿地的构造174.1.3人工湿地的类型184.1.4人工湿地净化机理194.1.5国内外湿地技术应用现状214.1.6 深圳碧园环保技术有限公司人工湿地应用实例224.2 污水处理工艺比选274.3 臭气处理工艺比选284.3.1.臭气来源及成分284.3.2.臭气排放要求294.3.3.臭气处理工艺295 工艺流程论述335.1 工艺流程335.2 工艺说明335.3 工艺优势395.4 各处理单元污

3、染物去除率406 工艺设计416.1 主要构筑物设计416.2 辅助建筑物设计516.3 主要构（建）筑物及工艺设备一览表537 总图设计567.1 总平面布置567.2 竖向布置588 建筑设计598.1 设计参数598.2 建筑风格及立面599 结构设计609.1 场地工程地质条件609.1.1 场地地层组成609.1.2 场地水文地质条件619.2 工程抗震629.3 构（建）筑物结构629.4 主要工程材料6310电气及自控设计6410.1 设计依据6410.2设计内容及范围6410.3 变配电设计6410.3.1 电源6410.3.2 负荷计算6510.4 动力设备自动控制6610.

4、5 保护接地6710.6 电气照明6710.7 防雷接地6711 防渗设计7012 应急保障措施设计7013 环境保护、安全卫生与节能7213.1环境保护7213.1.1 主要污染源与污染物及处理措施7213.1.2 环境监测7213.1.3 环保机构及定员7213.2 安全卫生7313.2.1 设计依据7313.2.2 主要安全技术措施7313.3 节能7413.3.1项目建设过程中的节能7413.3.2 项目生产过程中的节能7514 工程经济7814.1 劳动定员7814.2 运行成本分析7815 结论及建议8215.1 结论8215.2 建议821 总论1.1 项目概况项目名称：XX市X

5、X镇XX污水处理厂工程建设性质：新建建设地点：XX市XX镇XX工业区西北角建设单位：XX市XX镇人民政府工程规模：近期2000 m3/d，远期4000 m3/d占地面积：9475 m2服务范围：XX工业区进、出水水质：污水厂进水为XX工业区的生活污水及工业废水，且工业废水主要以生活污水为主；出水水质指标达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级A标准。处理工艺：“水解调节+一体化高效生物化学处理池+垂直流人工湿地”1.2 项目背景XX工业区位于XX镇北端，南江北岸，黄山村以南。占地面积58.8466公顷，其中建设用地面积58.1746公顷，工业用地面积48.8127公

6、顷，占建设用地面积的83.91%。XX工业区开发定位以工艺美术及文化主导的环保达标企业为主；控制高耗电、高耗水等浪费资源的项目；限制社会效益不高的项目，塑造环境优美的新型工业功能区。根据定位，目前工业区引进企业协议用地面积36.94公顷，工业区内道路基本已施工完成，随着工业区的发展，企业将大量入驻，而工业区内目前尚无污水处理设施，产生的大量工业废水将污染附近水体，破坏周边生态环境。因此，XX污水处理厂的建设迫在眉睫。1.3 编制依据1、政策法规(1) 城市污水处理及污染防治技术政策城建2000124号(2000年6月)(2) 中华人民共和国环境保护法(2014年4月)(3) 中华人民共和国水污

7、染防治法(2008年2月)(4) 中华人民共和国水污染防治法实施细则(2000年3月)(5) 建设项目环境保护管理条例(1998年11月)2、标准规范(1) 地表水环境质量标准(GB38382002)(2) 污水综合排放标准(GB8978-1996)(3) 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)(4) 城市污水处理厂污水污泥排放标准(CJ3025-93)(5) 污水排入城市下水道水质标准(CJ3082-1999)(6) 城市污水再生利用 城市杂用水水质(GB/T18920-2002)(7) 室外排水设计规范GB50014-2006(2014年版)(8) 室外给水设计规范(GB

8、50013-2006)(9) 人工湿地污水处理工程技术规范(HJ 2005-2010)(10) 建筑给水排水设计规范GB50015-2003(2009年版)(11) 建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(12) 混凝土结构设计规范(GB50010-2002)(13) 厂矿道路设计规范(GBJ22-87)(14) 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)(15) 水工混凝土结构设计规范(SL 191-2008)(16) 建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)(17) 采暖通风及空气调节设计规范(GB50019-2003)(18) 建筑设计防火规范(GB50016-

9、2006)(19) 供配电系统设计规范(GB50052-2009)(20) 10kV及以下变电所设计规范(GB50053-94)(21) 低压配电设计规范(GB50054-2011)(22) 建筑防雷设计规范(GB50057-2010)(23) 电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB50062-2008)(24) 给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程(CECS117: 2000)(25) 建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)(26) 给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002)(27) 恶臭污染物排放标准(GB14554-93)(28) 城市污水处理厂运行、维护及其

10、安全技术规范(CJJ60-94)(29) 工业企业噪声设计控制规范(GBJ87-85)(30) 工业企业厂界噪声标准(GB12348-90)(31) 建筑照明设计规范(GB50034-2004)(32) 通用用电设备配电设计规范(GB50055-93)3、基础资料(1) XX市XX镇XX污水处理厂用地红线图（2014.3.11，浙江省XX市规划建筑设计院）(2) XX市XX镇人民政府XX镇XX污水处理厂项目环境影响报告书（2014年9月，浙江工业大学）(3) 关于XX市XX镇人民政府XX镇XX污水处理厂项目环境影响报告书审查意见的函（东环2014289号）(4) XX市XX镇XX污水处理厂工程

11、岩土工程勘察报告(详细勘察)（2014年6月，金华市大华勘察工程有限公司）(5) XX市XX镇XX污水处理厂工程可行性研究报告（2014年10月，中国市政工程中南设计研究总院有限公司）1.4 设计原则(1) 贯彻执行国家环境保护政策，符合国家有关法律、法规、标准、规范以及地方法规。(2) 参考工程前期工作成果，充分利用现有场地，对污水厂平面布置进行全面规划，使工程建设与城市发展相协调，做到既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。(3) 结合本工程实际情况，采用适宜的自动化仪表、设备及监测仪器，提高自动化管理水平和供电安全程度，以减轻工人劳动强度，改善劳动条件。(4) 通过技术经济论证，优化设计方

12、案和设备选型，力求技术可靠、经济合理。(5) 在用地范围内，总平面布置力求经济、合理，并充分利用现有地形，在满足构筑物布置的同时，尽量使工程与周围环境协调一致。(6) 妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂、污泥和臭气，避免造成二次污染。(7) 结合工程所在地夏季主导风向的因素合理布置各建筑物，配电房位置尽量设在耗电量大的构筑物附近。(8) 力求处理工艺流程布置简单、畅顺，避免迂回反复，尽量减少管线长度，降低流程水头损失。1.5 设计范围XX市XX镇XX污水处理厂工程方案设计，处理规模2000 m3/d，本次设计主要包括以下部分：(1) 厂区平面布置；(2) 污水处理工艺设计；(3) 臭

13、气处理工艺设计；(4) 配套建筑设计；(5) 电气及自控设计；(6) 厂区给排水设计等。1.6 项目实施计划预计本项目的施工周期约需要6个月。各阶段的进度计划安排见表1-1。表1-1 工程进度实施计划表序号项目2015年2016年78910111212341施工准备2格栅池、提升泵池、隔油池、水解调节池3一体化池4垂直流人工湿地5接触消毒池6设备房7综合管理房8设备安装9厂区配套设施10调试与试运行11竣工验收1.7 主要技术经济指标表1-2 主要技术经济指标表序号指标名称单 位指 标备 注1处理规模m3/d20002总占地面积m29475含二期用地其中：人工湿地m228853运行天数d365

14、4装机容量kW155.865有功功率kW69.886劳动定员人107工程总投资万元1817.148处理经营成本元/m31.981.8 对初设评审会专家意见优化情况XX市发展和改革局在 2015年 5月 13日组织专家及相关职能部门对本工程进行初步设计评审，会议后形成专家意见，专家意见内容详见附件1。根据专家意见，本报告在原来初步设计（送审稿）内容上主要做如下优化： 1）进一步完善了污水厂进水来源水量、水质的数据调查，论证了其对本项目的影响；更新了相应的气象数据，补充了水保相关附件； 2）通过多方案的对比进一步论证了本项目的污水处理工艺流程，对人工湿地的必要性进行了论证； 3）增加污水处理厂应急

15、保障措施章节，对应急处理方案进行了详细论证；4）细化了污水处理厂的控制人员安排，添加了水质检测实验室及相应设备、人员安排；6）对项目用地及建筑规模，各池体的重要参数进行了详细核算，不足之处做了相应修改；7）增加了中水回用设计和除臭工艺论证章节； 8）进一步复核了项目投资概算，同时对项目运行成本进行了详细核算。2 区域概况2.1 自然条件2.1.1 地形地貌XX市属浙中丘陵盆地，地势东北高西南低，东北部为大盘山脉，北部属会稽山脉，山峰绵延，地势较高。中部和西南部为丘陵地区，沿XX南江和南江两岸有较大的河谷平原。XX市地貌类型以低山丘陵为主，约占全市面积的70%；其次为平原，约占全市面积的20%，

16、地形较为平坦，大多坡度在3以下，占71.91%。2.1.2 气象XX工业区所在地XX市属亚热带季风气候区，四季分明，雨量充沛。湿度较大，季风气候特征明显。梅雨期是主要的雨季，47月降雨占全年降雨量的 50。此外，每年的 510月，易受台风边缘影响，造成洪涝灾害。夏季常受副热带高气压团控制，冬季有西伯利亚冷气团影响。年平均气温 17C，年平均日照 2002小时，年平均降雨量 1351毫米。XX市降水年际变化呈“双峰型”分布。36月第一个雨季，其中 3、4月春雨，年均月降水量 123154毫米；5、6月梅雨，年均月降水量 203230毫米。78月初相对雨季，年均月降水量 102140毫米。东部山区

17、多于西部平原。平原地区最大值 2009毫米（1933），最小值 935.9毫米（1978）。山区最大值 2079毫米（1975），最小值 996.1毫米（1978）。 2.1.3 水文XX市水系呈树枝状，以北江（XX江）和南江为主干，从东到西贯穿全境。两江均发源于磐安县境内的大盘山脉，属钱塘江水系。有明显的山溪性河流特征，具有源短流急、河床比降大、降水量充沛、季节性变化大的特点。丰、平、枯水期水量差别大，丰水期水量大，遇暴雨易造成洪涝灾害；枯水期流量小，大部分河床暴露。南江是XX市南部最大的河流，发源于磐安县仰曹尖，境内长72 km，集雨面积952 km2。南江水库以上河道坡降8.6%，水库以

18、下河道坡度1.33%。多年平均流量23.51 m3/s，年径流量7.45亿m3。主流在徐宅乡长庚村入境后入南江水库；出水库经西堆、清潭至湖溪镇，名湖溪；经上田、夏溪滩、半傍山，纳屏岩山水至荆浦村，名荆溪；过横店经方家、夏源、后大路、马坊、下园畈，名延湾。纳柽溪经泉府、南马、XX、王坎头至南岸向西出境入义乌，由佛堂镇北汇入南江。南江水库位于横店上游18 km处，正常蓄水位以下库容9169万m3，主要功能为农灌和调峰发电，冬季非灌溉期南江水库基本无下泄流量。地下水沿南江河谷呈带状分布，补给水源为大气降水和南江水侧渗，属全新冲击砂砾含水层，厚度2.56 m，堆积层在地貌上呈浅滩和漫滩，水量丰富，水质

19、为重碳酸钙型，矿化度一般小于0.1 g/L，对混凝土无侵蚀性。2.1.4 土壤及植被XX土壤为红壤和黄壤，红壤主要分布在盘地内侧的缓坡台地及周缘的丘陵和低山坡地带，土壤呈酸性；黄壤主要分布在海拔600 m以上的低中山，表土有机质含量相对较高。XX主要植被为亚热带针叶林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、竹林、草丛及人工植被等，森林覆盖率45.5%。2.2 社会经济概况XX镇位于浙江省XX市西南部，距市区18公里，依山傍水，素有XX“歌山XX”的美誉。XX镇东临南市街道，南接永康市，西界义乌市，北与白云街道相连。2003年10月8日，撤消画溪镇、黄田畈镇建制，合并成立为XX镇。全镇总面

20、积120平方公里，下辖18个行政村，71个自然村，5.3万人口。耕地面积23945.3亩，山林面积129746亩。XX镇是XX乡镇企业发祥地，整个上世纪80年代，乡镇企业一直名列前茅，先后涌现了服装、绣花、塑料、中华结工艺品等特色行业和专业村，区域特色凸现，块状经济明显。近年来，镇党委、镇政府按照“接轨义乌、连接XX、做大镇区”的总体工作思路，抓住金义东快速通道规划建设的契机，构筑“一纵一横”交通枢纽工程，附之以康庄工程，着力构建便捷、快速的交通网络；工业功能区围绕“启动、扩大、完善”做好文章，全镇初步形成了XX工业功能区、塑料工业功能区和洪塘工业功能区三个工业功能区齐头并进的工业发展格局。2

21、.3 工业区总体规划概况（1）规划范围规划XX工业区，位于XX镇北端，南江北岸，黄山村以南。工业区由纬四路、经一路及纬一路围成的“棱”状用地，总用地面积 58.8466公顷。（2）功能定位规划工业区建设成为：以工艺美术及文化为主导的环保达标企业为主；控制高耗电、高耗水等浪费资源的项目；限制社会效益不高的项目，塑造环境优美的新型工业功能区。（3）用地布局规划用地为集中式布局；以工业用地为主，通过由道路网和防护绿地的绿地网络将规划区划分为规模适中的工业区块，并合理穿插公园绿地和公共设施用地。（4）工业区现状XX工业区经过早年的开发，地势平坦，整个工业功能区土地包括有画一、画五、黄山三个村。2003

22、年开始工业区建设，道路框架都已基本成型，至 2005年，共有入园企业 17家。因环保等问题，入园企业进行停产整顿，大部分企业搬离了园区，仅有部分企业未离园，如：XX市顺达染整有限公司，园区内留下闲置厂房建筑面积 95314.1平方米。目前，XX工业园区经过重新规划定位后，陆续已有 28家环保达标企业入驻，并有部分企业已投入生产。2.4 工业区供排水现状及规划2.4.1 供水现状及规划XX镇现有一座村级水厂黄田畈水厂，日供水能力2000 m3/d，水源为地下水，服务范围为XX镇区。工业区现状用水均来自水塘及地下水。根据规划，工业区用水量为0.56万 m3/d，水源为里山水库，给水管管径为DN20

23、0DN400。2.4.2 排水现状及规划1、排水现状目前，园区道路正在改造施工，雨、污管道同时进行施工建设，待道路建设完成后将形成完善的污水管网。园区内目前无污水处理设施，企业产生的污水就近排入水体。XX市顺达染整有限公司是目前园区内的排水大户，该公司主要从事T/C化纤布的染整及加工业务。该公司原有一套处理规模2000 m3/d的废水处理设施，由于处理能力不足，将改造为处理规模3000 m3/d的废水处理设施，处理后自行排入南江，不排入市政污水管网。2、排水规划根据规划，工业区排水体制为雨、污分流制，雨水采用重力自流的方式排出，污水顺地势往下游排放至污水处理设施内。工业区污水总量以工业区工业用

24、水、居民生活用水及公共设施总用水量的 85%计（不含道路广场用水和绿化用地用水），总污水量约为 0.47万 m3/d。2.5 项目建设必要性 目前XX工业区正在开发建设，陆续有企业入驻，工业区内无公用污水处理设施，企业污水就近排放入水体，对周边水体环境造成污染。本工程作为XX镇XX工业区的污水处理工程，对工业区的发展具有重要的意义，其建设的重要性及必要性主要体现在以下几个方面： （1）本工程是贯彻落实省市环保规划和政策的需要 浙江省委十三届四次全会，作出了“五水共治”重大决策：治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水。并明确提出，要以治水为突破口推进转型升级。 XX市国民经济和社会发展第十二个五

25、年规划纲要提出，加大污染物减排力度。全面落实综合减排措施，扎实做好化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物减排工作，严格控制重金属、持久性有机污染物等有毒有害污染物排放。加快推动我市城镇污水处理基础设施及配套管网建设，完善污水接管收集、集中处理和达标排放系统，完成城市水环境整治工程建设。 金华市“十二五”环境保护规划指出：到 2015 年，各县（市、区）建设成生态县（市、区），全市成为国家级生态市，污染物排放总量得到有效控制，区域和流域环境质量基本达到功能区划要求。 XX市“十二五”环境保护规划指出：到 2015 年，生态市建设深入推进，生态文明建设取得新进展，完成省级环境保护模范城市

26、和省级生态市创建，通过大力实施 “五个一批”工程，使全市主要污染物排放得到有效控制，重点区域和城乡环境质量持续改善，生态环境质量，环境保护制度建设不断加强，基本形成科学、规范、高效的环境安全保障体系。 可见，本工程完全符合“五水共治”、XX市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要、金华市“十二五”环境保护规划、XX市“十二五”环境保护规划等相关规划、政策的要求，本工程的实施也是贯彻落实XX市“十二五”重大建设规划项目的需要。 （2）本工程的建设是工业园区可持续发展的必要条件 2005年，XX工业区为化工园区，区内企业因对周边环境造成严重污染，被迫停产整顿。2010年XX工业区重新启动，企业陆续

27、入驻，大批项目的开工建设使该地区用水量不断攀升，污水排放量也相应大幅增长。目前区域内无污水处理设施，为确保工业区环境不受污染，避免 2005年事件的再次发生，促进经济的可持续发展，及时启动XX污水处理工程的建设已迫在眉睫。（3）本工程的建设是完善XX工业区污水系统的需要本工程作为XX工业区第一座污水处理厂，是工业区整个污水收集和处理系统的重要环节，本工程的建设直接影响到工业区的水环境和居民的生存环境，是完善工业区污水系统的重大工程措施。因此，建设XX镇XX污水处理厂工程，改善南江水体环境质量，保护居民群众的身心健康，促进生态环境的良性循环，创造健康和谐的生活环境及投资环境，能够充分体现以人为本

28、的科学发展观。因此，本工程的建设是十分必要的。3 处理规模及设计水质3.1 处理规模根据XX市XX镇人民政府XX镇XX污水处理厂项目环境影响报告书、XX市XX镇XX污水处理厂工程可行性研究报告中对工程规模的论述，污水厂处理规模4000 m3/d，近期处理规模为2000 m3/d。3.2 设计水质现场调查3.2.1基本现状工业园现进驻企业30多家，行业包括：红木加工、工艺饰品加工、文具工贸、科技能源、拉链加工、包装印刷及印染等7大行业。工业区现有人口4500人左右，当现有企业满负荷生产时，人口可达7000人。3.2.2污水水质分析3.2.2.1 工业废水分析工业园现有行业按其主要污染物进行分类可

29、分为：工艺饰品文具加工、拉链加工、印染印刷、红木及其他行业5类，现场对以上各类规模较大、代表性强的企业进行调查，调查结果如下：一、工艺饰品文具加工工艺饰品文具加工以XX市诺尔金饰品有限公司为代表，其中主要工业废水为金属工艺品的打磨抛光及清洗废水。主要生产工序为采用震动抛光机，加入圆形或三角磨料及抛光粉对金属饰品进行打磨抛光，再对抛光好的金属进行冲洗。这类废水主要污染物为悬浮颗粒物，有机物浓度较低，工厂为了回收金属颗粒，均建有沉淀池对废水进行预处理，排放的废水悬浮物浓度SS500。工业园区中共有19家工艺饰品文具加工企业，预计共产生此类污水量：200 m3/d。二、拉链加工拉链加工以精益拉链有限

30、公司为代表，其中主要工业废水为机械冷却水，这类废水中含有极少量的机油。工业园区共有3家拉链加工企业，预计共产生此类污水量30 m3/d。三、印染印刷工业区内印染企业为XX市顺达染整有限公司，该企业在生产加工过程中产生大量的生产废水，现有一套处理规模为2000 m3/d的废水处理站，据了解该企业为了扩大生产及保证污水处理长期稳定达标排放，目前在新建一套3000 m3/d的废水处理设施。根据工业园区市政管网规划，XX市顺达染整有限公司产生的工业废水自行处理达标后排放至南江，不纳入市政管网。工业区印刷企业为深圳宝安海洋印刷有限公司，该企业主要是彩盒、彩卡、说明书、贴纸等产品专业生产加工的公司，该工业

31、废水主要来自加工机械的清洗，水量为2 m3/d，污染物主要为少量的油墨及染料。四、红木加工红木加工企业以XX市凯龙工艺品有限公司为代表，该企业在生产加工过程中对红木喷少量的浓度为10%的漂白水，冲向地面时会随冲洗水流入市政管网。工业区内红木加工厂共30家，预测这种废水总水量大约为60 m3/d，漂白水浓度1%。基本不会对工业园区新建污水处理厂生化系统造成影响。五、其他行业其他行业以科技能源为主，基本不产生工业废水。综上所述，目前排入新建污水厂的工业废水总水量近300 m3/d。由于工业园区主要以工艺美术及文化主导的环保达标企业为主；控制高耗电、高耗水等浪费资源的项目进驻，所以本设计考虑到不可估

32、算产生的废水量及以后招商引资进驻企业的增多，工业废水按500 m3/d考虑。根据污水排入城镇下水道水质标准（CJ343-2010）工业区工业废水必须进行预处理后才能排入城镇污水管道，本工程采用A等级标准，各项主要污染物的浓度控制为： 表3-1 污水排入城镇下水道水质A等级标准 单位：mg/L水质指标BOD5CODSSNH3-NTNTP色度pH控制浓度350500400457085069注：表中色度为稀释倍数，pH无量纲，下同。根据目前工业区进驻企业以工艺美术及文化主导的环保达标企业为主，所以结合工业园实际情况，污染物的浓度适当调整，具体见下表： 表3-2 调整后污水排入城镇下水道水质浓度 单位

33、：mg/L水质指标BOD5CODSSNH3-NTNTP色度pH浓度1504004003040350693.2.2.2生活污水分析工业区人口按高峰期7000人考虑，则工业区生活污水按人均用水定额计算为7000*0.16=1120 m3/d；另考虑部分农村污水进入，总水量按1300 m3/d考虑。根据室外排水设计规范和XX市居民的生活习惯，预测本工程服务的生活污水水质浓度如下： 表3-3 生活污水水质浓度 单位：mg/L水质指标BOD5CODSSNH3-NTNTP色度pH浓度1503002003040460693.2.3工业废水与生活污水比例经以上分析，工业废水量500 m3/d，生活污水量130

34、0 m3/d，即工业废水量：生活污水量=1：2.6。3.2.4进水水质的确定按工业废水量：生活污水量=1：2.6预测进水水质各项污染物的浓度，详见下表： 表3-4 进水水质加权平均表 单位：mg/L水质指标BOD5CODSSNH3-NTNTP色度pH工业废水水质150400400304035069生活污水水质150300200304046069总进水水质15032725630403.757.269考虑水质波动变化，设计进水水质定为： 表3-5 调整后进水水质表 单位：mg/L水质指标BOD5CODSSNH3-NTNTP色度pH浓度1603503003040460693.2.5出水水质的确定及处

35、理程度根据XX市XX镇人民政府XX镇XX污水处理厂项目环境影响报告书、XX市XX镇XX污水处理厂工程可行性研究报告中对工程设计进、出水水质的论证，结合工业区的主导企业可知：企业生产过程中的工业废水量较少，企业排水主要以生活污水为主；污水厂出水执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级A标准，故工程设计进、出水水质及各项指标的去除率要求如下： 表3-6 设计进、出水水质及去除率表 单位：mg/L水质指标BOD5CODSSNH3-NTNTP色度pH进水水质16040030030413.56069出水水质1050105(8)150.53069去除率(%)93.887.596

36、.783.3(73.3)63.485.750.0-注：括号外数值为水温12时的控制指标，括号内数值为12时的控制指标。4 人工湿地介绍及工艺比选4.1人工湿地介绍4.1.1人工湿地的概念湿地是陆地与水体之间的过渡地带，是一种高功能的生态系统，具有独特的生态结构和功能。1982年3月12日修正的“国际湿地公约”中，把湿地定义为：“不问其为自然或人工、长久或暂时之沼泽地，湿原，泥炭地或水域地带；带有或静止或流动，或为淡水，半咸水水体者，包括低潮时水深不超过6m的水域”。由于人类的不合理开发，湿地资源在我国受到很大破坏。在特殊时期和环境条件下，研究和建立人工湿地生态系统是对自然湿地生态系统的适度补充

37、，也是对其功能退化的恢复性建设。人工湿地（Constructed wetland）是一种由人工建造和监督控制的，与沼泽地类似的地面，是在20世纪70年代发展起来的新型废水处理工艺。它根据自然湿地生态系统中物理、化学、生化反应的协同作用来处理废水，一般由人工基质（一般碎石）和生长在其上的水生植物（如芦苇、香蒲等）组成，是一个独特的土壤（基质）-植物-微生物生态系统。4.1.2人工湿地的构造绝大多数自然和人工湿地由五部分组成：（1） 有各种透水性的基质，如土壤、砂、砾石；（2） 适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物，如芦苇；（3） 水体（在基质表面下或上流动的水）；（4） 好氧或厌氧微生物种群；（5

38、） 无脊椎或脊椎动物。4.1.3人工湿地的类型人工湿地按水流方式的不同主要分为四种类型：地表流湿地（Surface Flow Wetlands SFW）、潜流湿地(Subsurface Flow Wetlands SSFW)、垂直流湿地(Vertical Flow Wetlands VFW)、潮汐流湿地(Tidal Flow wetlands TFW)。表面流湿地是废水在填料表面漫流，它与自然湿地最为接近。但自由表面流人工湿地是人工设计、监督管理的湿地系统，去污效果优于表面流人工湿地系统。这种类型的人工湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点，但占地面积较大，水力负荷率较小，去污能力有限。自

39、由表面流人工湿地中氧的来源主要靠水体表面扩散、植物根系的传输和植物的光合作用，但传输能力十分有限，这种类型的湿地系统的运行受气候影响较大，夏季孳生蚊蝇的现象，冬季北方表面会结冰，还会有臭味。这种湿地不能充分利用填料及丰富的植物根系。其绝大部分有机物的去除是由长在植物水下茎、杆上的生物膜来完成。水平潜流人工湿地,这种类型的人工湿地因污水从一端水平流过填料床而得名，它由一个或多个填料床组成，床体填充基质，床底设有防渗层，防止污染地下水，与自由表面流人工湿地相比，水平潜流人工湿地的水力负荷大和污染负荷大,对BOD、COD、SS、重金属等污染指标的去除效果好，且很少有恶臭和孳生蚊蝇现象。目前，水平潜流

40、人工湿地已被美国、日本、澳大利亚、德国、瑞典、英国、荷兰和挪威等国家广泛使用。这种类型人工湿地的缺点是控制相对复杂，脱P、除N的效果不如垂直潜流人工湿地。垂直流人工湿地。污水从湿地表面纵向流向填料床的底部，床体处于不饱和状态，氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统，垂直流人工湿地的硝化能力高于水平潜流湿地，可用于处理氨氮含量较高的污水，其缺点是落干/淹水时间较长，控制相对复杂，控制不好夏季有孳生蚊蝇的现象。高效垂直流人工湿地是改进的垂直流人工湿地，具有独特的结构和水流模式，能够达到较高的水力负荷，湿地表面没有污水蓄积，不会出现夏季孳生蚊蝇的现象。占地面积相对较小，并能长期稳定运行；技术先进

41、、成熟，效果可靠，符合清洁生产，生态保护的原则；对水质、水量变化适应性强，出水稳定，污泥少且易于处理处置；经济节约，电耗少、造价低、运行成本低；简便易行、操作方便、能营造优美景观、建成公园化模式、管理操作简单。潮汐流湿地系统是近年来由伯明翰大学提出的。他们利用芦苇床进行了该试验。在这种湿地系统中，芦苇床交替被充满水和排干。在向床内充水的过程中空气被挤出，床的基质材料逐渐被淹没。当芦苇床完全被水所饱和以后，水就全部被排出。在排水过程中新鲜的空气被带入床内。伯明翰大学的最新研究成果表明当水被排出芦苇床，有机污染物留在池底内时是氧消耗量最大的时刻。因此,在排水过程中进入的新鲜空气可以看作是去除污物的

42、氧源。通过这种交替的进水和空气运动，氧的传速率和消耗量大大提高，极大地提高了芦苇床的处理效果。但是，潮汐流湿地运行一段时间后，床体可能会被大量的生物所堵塞，限制了水和空气在床体内的流动，降低了处理效果。因此,设计中考虑有备用床交替运行，以便利用闲置期进行生物降解。4.1.4人工湿地净化机理人工湿地处理污水的原理较为复杂，目前还有待更深入的研究。其去除机理及去除途径和自然湿地相同。多年的研究表明，人工湿地能够利用基质-微生物-植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水的高效净化，同时通过营养物质和水分的生物进行化学循环，

43、促进绿色植物生长并使其增产，实现废水的无害化与资源化。人工湿地净化污水主要机理如表4-1所示。表4-1 人工湿地净化污水主要机理物理作用大颗粒物沉降水生植物和生物滤膜对轻颗粒物的过滤通过沉淀或过滤聚集颗粒物以达到去除目的化学反应沉降吸收到基质和腐殖质挥发生物反应微生物降解、有机物质矿化转化作用（硝化/反硝化）从水体直接生物吸收（藻类、细菌生物膜）从根区间接生物吸收（水体生物膜、挺水植物）微生物竟争导致部分病菌死亡（1）SS的去除SS中有有机物和无机物，它们具有不同密度和颗粒度，大块物质可通过隔栅去除。部分小颗粒物质可在水解酸化池沉降去除。在人工湿地中SS的去除是相当迅速的物理过程。主要去除机理

44、为沉淀、聚集和表面粘附。（2）BOD、COD的去除污水中的有机物可通过酸化水解池中的厌氧菌将有机物沉降、吸附、吸收以及分解去除。湿地中的不溶性的有机物主要是通过湿地的过滤作用而被截留在湿地中；可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物降解过程而被分解去除。生物降解过程主要是通过好氧和厌氧代谢得到降解，从而降低污水中的BOD、COD。（3）N的去除路径大多数污水中N是主要成分。N在环境中以多种形式存在，有复杂的循环路径。TN由不同比例的颗粒有机氮、溶解有机氮、氨氮、亚硝态氮和硝态氮。N2和N2O在N循环中很重要。矿化、生物吸收、硝化和异化（硝态氮到氨氮DNRA）是使氮的一种形式转到另一种形式的过程。这些过程是物质平衡过