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某水库人工湿地水质净化工程技术方案(参考版)

花匠小妙招
2025-09-27 05:17

某水库人工湿地水质净化工程技术方案(参考版)

2025-05-05 02:23本页面

【正文】仪表供电采用 AC220V 交流电，信号输出为 420mA 标准信号，附带现场液晶显示功能。在线分析仪表可实现宽量程的检测，具体如下：COD ～600 mg/L，氨氮～80 mg/L，TN 0~200mg/L，TP ～20 mg/L，硝酸盐氮 0～50 mg/L，磷酸盐磷～ mg/L。在线监测设备本工程选用进口品牌水质在线监测仪，产品成熟，测量准确可靠。上位计算机动态显示实时数据和趋势曲线，历史曲线，并实现数据在规定期的可靠保存。而进水口距离湿地管理中心较远，线缆敷设造价高，施工困难，因此出水口水质参数采用 GPRS 无线传输通讯方式，实现系统数据的实时上传。在湿地进水口和出水口处建设水质在线监测站，其中出水口处和橡胶坝管理房合建。自控、仪表设计由于湿地工程所需动力设备（水泵、阀门等）较少，自控仪表系统主要为两套水质在线监测系统。接地设计管理室设接地装置，其接地电阻不大于 10 欧姆。湿地运行为 24 小时工作制。电气设计设计依据《通用用电设备配电设计规范》（GB5005593）《供配电系统设计规范》（GB5005295）《低压配电设计规范》（GB5005495）《10KV 及以下变电所设计规范》（GB5005394）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GB5005394）《电力工程电缆设计规范》（GB5021794）《建筑物防雷设计规范》（GB5005794）《工业企业照明设计标准》（GB5003492）工艺提交的设备表、工艺流程及平面布置图甲方提供的相关资料设计范围本湿地工程电气设计包括以下内容：用电设备供电及控制系统设计；电线电缆敷设设计；建筑物室内外照明计。抗震设防要求在初步设计阶段，湿地工程地质勘察中，除按国家有关标准规定执行外，尚应按《岩土工程勘查规范》（GB500212001）的要求对厂区的厂地类别、有无不良地质现象及岩土地震稳定性做出分析评价。钢筋直径12mm，采用 HPB235 钢筋；直径≥12mm 采用 HRB335 钢筋。材料要求本工程所有构筑物均要求结构自防水，不另做其它防水处理。《建筑结构荷载规范》（GB500092001）216。《混凝土结构设计规范》（GB500102002）216。《给水排水工程管道结构设计规范》（GB503322002）216。《工业建筑防腐设计规范》（GB5004695）216。《建筑抗震设计规范》（GB500112001）216。（1）制定严格的防火制度，制定防火预案，严格日常管理和监督检查，杜绝湿地火灾发生；（2）生产管理和生活设施处于湿地系统上风方向并与湿地系统保持一定的距离，中间设置草坪绿化隔离带；（3）在管理区和湿地系统间设有道路相通，以满足消防车辆行驶要求。人工湿地系统中的群落配置主要包括水平控制配置和竖直空间配置两个内容，水平空间配置指在受污水域上配置不同的植物群落，竖直空间配置主要考虑不同生活型植物群落与不同沉水植物群落对水深的要求。植物的群落配置是通过人为设计，把欲恢复重建的水生植物群落，根据环境条件和群落特性按一定的比例在空间分布、时间分布方面进行安排，高效运行，达到恢复目标，即净化水质，形成稳定可持续利用的生态系统。夏季开花，花小，单性同株，成顶生蜡烛状肉穗花序，雄花序在上，雌花序在下，雌雄花穗紧密排列在同一穗轴上，形如蜡烛，故又名“水烛”。地上茎粗壮，向上渐细。香蒲为多年生挺水型水生植物，植株修长而婆娑，花序奇异成趣，是观叶、观花序俱佳的水生植物，而且适应性强，养护十分简单粗放，可布置于河岸或浅水中。芦苇茎秆坚韧，纤维含量高，是造纸工业中不可多得的原材料。芦苇适应性广，抗逆性强，多生长在江、河、湖、滩涂等地，是湿地环境中生长的主要植物之一。苇叶互生，顶端尖锐，基部钝圆，呈披针形。芦苇的根状茎即地下茎，一般误称为“根”，根状茎是芦苇在土中横向和竖立生的茎，具有匍匐性，一般分布在 3060cm 处。芦苇的整个植株可分为根、根状茎、茎、叶、花和种子六个部分。挺水植物的根部生长在底泥中，茎直立，叶片伸展在水面以上，主要的挺水植物为芦苇、香蒲、水葱和茭白等。长江流域花期为 5 月中旬至 9 月，果期 710 月。萼片 4 枚，宽披针形或窄卵形。根状茎粗短，叶丛生，具细长叶柄，浮于水面，低质或近革质，近圆形或卵状椭圆形，直径 611cm，全缘，无毛，上面浓绿，幼叶有褐色斑纹，下面暗紫色。此外，荷花还具有病虫害少，抗氟性强并对二氧化硫有一定抗性的特点。莲属睡莲科莲属，从莲花的形态可以分为三种：大型荷花、碗莲和睡莲。因其含较多的营养成份和很强的水质净化能力而具有较高的经济价值。我国有金鱼藻、五刺金鱼藻、东北金鱼藻、宽叶金鱼藻和细金鱼藻 4 种。叶无柄，轮生，二歧式细裂，裂片丝状或线形，疏生刺状细齿；无托叶。金鱼藻为多年生草本。植株体多呈墨绿色或者黑色，有助于吸收射入水底的微弱光线。图 45 完全植物配置示意图基于对某水库地区本土湿地植物的调查，选择芦苇、香蒲等作为人工湿地工程的挺水植物先锋物种，选择菱角、莲和芡实作为浮叶植物先锋物种，选择金鱼藻、苦草和菹草作为沉水植物先锋物种。归纳起来植物选择原则有以下四点：①因地制宜的原则：根据当地气候、土壤类型和污水水质等条件，选择适合当地生境的植物，并使去污能力高的植物占有一定的数量；②经济效益的原则：选择综合利用价值高的水生植物；③生物多样性的原则：充分利用本地植物资源，尽可能多的应用乡土植物，以确保生物多样性的恢复，同时确保有充足的植物种源；④景观协调的原则：在进行水质净化的同时，结合景观设计，提升湿地系统景观效果。图 44 湿地管理房立面图场内道路设计为方便橡胶坝和湿地工程管理，设计从208国道到入湖口表流湿地修复区段，浊漳南源的河堤上建设泥结碎石路面，宽 3m。同时考虑到工程区较长，为此需要配置便携式检测仪器。设计参数：位置：位于浊漳南源入湖口以北，浊漳河两岸占地：亩，其中西区954亩。同时减少河滩的水土流失，修复浊漳南源流域河道的生态环境。在河道两侧水深相对较浅处（），可选择具较强净化能力的植物：湿生植物（水葱、水芹、千屈菜和芦竹）、挺水植物（香蒲、芦苇、茭白）；水深较深处（~），选择具有净化能力和观赏能力的浮叶植物（莲、野菱、睡莲）。虽然湿地系统冬季运行效果较差，考虑到上游来水水质污染情况较轻，湿地系统在冬季仍正常运行，河道滞留塘和湿地处理出水水质基本达到地表水Ⅳ类要求。设计参数：50%（覆盖率）数量：100 亩河道走廊人工湿地主要功能：将污水有控制的投配到土壤经常处于饱和状态、生长有水生植物的表面流人工湿地中，污水在沿一定方向流动过程中，通过耐水植物、微生物和土壤的联合作用，去除污水中的污染物，从而净化水质。生物岛栅剖面如图 42 所示。设计参数：设计流量：240000m3/d（310 月）120000 m3/d（1112 月、翌年 2 月）停留时间：7d（310 月）（1112 月、翌年 2 月）有效容积：万 m3总面积：555 亩有效水深：~水力负荷：qmax1=（310 月）qmax2=（1112 月、翌年 2 月）主要设备、材料及工程量：l人工水草主要功能：设置在河道内，分 4 列布置在河槽两侧，每侧两列，提高生物量，增强污染物的去除效果。通过橡胶坝抬升水位后，在靠近橡胶坝的河道内，水深的较浅区分片种植莲和睡莲等水生植物，在水深的深水区域选种当地常见的喜温、且具较强净化能力的金鱼藻、苦草、黑藻、红线草及喜凉的菹草以及配置人工水草，不同植物分片进行种植，通过优化植物组合，去除河水中部分污染物。主要设备：供、排水泵设备类型：管道离心泵设备参数：流量Q=200m3/h扬程H=功率N=设备套数：1 台生态滞留塘主要功能：在河道内形成一定的容积，提高污染河水在河道内的水力停留时间，通过在不同的水深配置不同的植物，实现对污水中悬浮物的大部分去除、部分有机污染物、NH3N 和 P 的削减。每个坝袋各设两个进（出）水口，在控制室与边墩（墙）之间设超压溢流管。一层为设备层，主要放置充排坝袋的水泵、电机及测压设备等，地板为厚的钢筋混凝土结构，二层为配电层，主要是配电柜等设备，三层为管理层。下游翼墙为钢筋混凝土悬臂式挡土墙结构，为防止下游冲刷，基础座于基岩面上，该挡土墙长度均为 8m，末端采用浆砌石圆弧翼墙与岸坡连接，C20 钢筋混凝土面板。设计参数：设计坝长L=90m橡胶坝高H1=坝袋内压比=内压水头H0=安全系数K= 袋布径、纬向强度T=L= 坝袋单宽容积V= 坝袋总容积V 总=边墙及左右岸护岸工程左右岸结构型式基本相同，边墩全长，采用重力式挡土墙结构，面层为 20cm 厚 C20 钢筋混凝土面板。下游挡土墙结构形式类似于上游挡土墙，挡土墙上下游边坡分别为1: 及 1:，下游设 40cm 厚 C20 钢筋混凝土溢流面板。坝底板置于上下游挡土墙之间。下设前后齿墙，采用橡皮止水，缝内止水以上填沥青杉木板，止水以下填沥青砂板。橡胶坝工程主要包括橡胶坝工程、边墙及左右岸护岸工程和控制室工程等。d)（1112 月、翌年 2 月）单体设计工程区由橡胶坝、河道生态滞留塘、河道走廊人工湿地和入湖口湿地修复区四大部分组成。d)（1112 月、翌年 2 月）NH3N 去除负荷： g/(m2 设计参数CODCr 去除负荷： g/(m2 水力负荷设计流量：Q1=105m3/d=10000m3/h（310 月）Q2=105m3/d=5000m3/h（1112 月、翌年 2 月）水力负荷： q1=（310 月）q2=（1112 月、翌年 2 月）216。根据浊漳南源河道现状，保持原河道比降 1/30001/2000，在河道上建设橡胶坝，拦水高度 3m。总平面布置参见附图三：工程总平面布置图。通过植物带的优化配置，构建一个具有生物多样性、一定水质净化能力和美丽景观效果的河道走廊湿地生态系统。在河道断面形式、比降的选择上，充分体现河道的生态性。基于技术稳定、经济可行、管理简便的设计原则，综合考虑水质净化与生态保护相协调、环境效益和经济效益并重、工程建设和产业结构调整相统一，确定某水库（浊漳南源入湖口）人工湿地水质净化工程的工艺方案为橡胶坝+生态滞留塘+河道走廊人工湿地+入湖口湿地修复组合工艺。然而，对于某水库（浊漳南源入湖口）人工湿地水质净化工程而言，采用表面流人工湿地更为适宜，其原因在于：（1）所要拦截处理的污水排放量较大，所要建设的湿地面积将非常大，这样大的面积如果采用潜流湿地，其建设费用将非常高；（2）浊漳南源河水的污染物浓度相对较低，建设人工湿地工程的目的不是把湿地直接作为污水处理厂来使用，而是把它作为一种保障措施，通过对微污染水体的深度处理以满足受纳水体或回用要求；（3）表面流人工湿地管理简单，而潜流型人工湿地易产生阻塞问题，管理相对复杂。相对于表面流人工湿地，潜流型人工湿地具有如下优点：（1）污水始终在介质表面以下，消除了臭味，也没有蚊蝇滋长的问题；（2）污水不暴露，不与公众接触，湿地既可作为水处理设施，也可作为景观公园等公共场所；（3）水流过介质，为微生物的活动和存在提供了更大的表面积，提高了处理效率。污水进入表面流人工湿地系统时，绝大部分有机物的去除是由生长在水下的植物茎、杆上的生物膜来完成。根据污水的流经方式不同，人工湿地可分为表面流人工湿地和潜流式人工湿地，其构造形式如图 31 所示。简而言之，具有“一高三低一不”的特点，即高效率、低投资、低运转费用、低维持技术和基本不耗电。人工湿地系统人工湿地处理系统是将污水有控制的投配到土壤经常处于饱和状态、生长有像芦苇、香蒲等水生植物的土地上，污水在沿一定方向流动过程中在耐水植物和土壤联合作用下得到净化的一种土地处理系统。塘内水深较浅处种植水鳖、浮萍等漂浮植物，水深较深处配置轮叶黑藻、眼子菜、金鱼藻、苦草等沉水植物。藻类的种类和数量与塘的负荷有关，它可反映塘的运行状况及处理效果。原生动物和后生动物的种属数与个体数，均比活性污泥法和生物膜法少。生态滞留塘内的生物种群主要有藻类、茵类、原生动物、后生动物、水蚤等微型动物。生态滞留塘作为氧化塘的一种，是一个菌藻共生系统，利用细菌和藻类等微生物的共同作用处理污水，其对污水的净化过程与自然水体相似，是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施，其具有基建投资低、运行管理简单、经济等优点。（2）能够实现污水资源化，使污水处理与利用相结合。生态滞留塘氧化塘是一类利用水体自净能力的处理工艺，具有良好的污染物去除效果，是污染河水预处理常用的一种生态工艺。由于河道拦水设施的建设可以实现河水的拦蓄，并形成具有较长停留时间的河道生态滞留塘系统，河道内水深较浅处生长水花生、水蓼等湿生植物，水深较深处有轮叶黑藻、眼子菜、金鱼藻、苦草等沉水植物。橡胶坝对地基要求不高，构造简单，施工方便、造价低，且塌坝后不缩小河道行洪断面，不阻水，可通过控制坝高来调节河道水位。在平原圩区的河渠上，在短距离内设置两个节制闸，俗称套闸，分级挡水，可起简易船