南通市环保公园水质维护工程方案设计20111023bynie.docx

南通市环保公园水质维护工程方案设计说明上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司K4SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.sm2011年06月目录1 项目概况11.1 项目概述11.2 编制依据及主要设计资料11.3 编制范围及内容11.4 设计规范及标准21.5 与本项目建设相关的基础资料简介21.6 项目建设的意义32 项目技术分析62.1 低污染水深度处理技术62.2 清流水网流域污染控制技术72.3 人工湿地净水原理83 工程方案论证153.1 水量、水质153.2 污水深度处理方案论证164 推荐方案工程设计2044.1 工艺流程20W4.2 复合塔式生态滤池方案设计2224-4.3 植物塘方案设计23225 项目管理及实施计划26245.1 实施原则及步骤26245.2 主要履行单位的选择26245.3 项目招投标计划27255.4 调试与试运行27355.5 运行管理2S265.6 项目实施计划与安排29276 投资估算32望6.1 编制依据302«6.2 定额依据现注6.3 工程因素预备费303g6.4 资金筹措30286.5 建设项目总投资302«7 结论及建议32297.1 主要结论32297.2 建议32291项目概况1.1 项目概述项目名称：南通市环保公园水质维护工程。项目建设单位：南通市城市建设工程管理中心。项目实施单位：南通市城市建设工程管理中心。项目上级主管部门：南通市城乡管理局。项目地点：位于南通市崇川区太平路以东、世纪大道以北环保公园内。1.2 编制依据及主要设计资料1、南通市环保公园方案设计中国美术学院风景建筑设计研究院2009年8月2、南通观音山污水处理厂扩建及升级改造工程初步设计文件及附图中国市政工程华北设计研究总院2010年11月3、国家和地方相关的法律、法规、规范、标准、定额和指令性规划文本等。1.3 编制范围及内容南通市环保公园占地面积约13万nA其中人工湖水域面积约2万m2,平均水深LOm。人工湖补水水源采用观音山污水处理厂的尾水。本项目主要编制内容包括：1、论证南通市环保公园水质维护工程实施的重要意义。2、根据南通市环保公园的建设目标，确定人工湖的补水水源及水质控制目标。3、根据人工湖的水质控制目标确定水质维护的技术路线并进行方案设计。4、根据各专业工程数量和南通市当地造价信息，进行投资估算、运行成本分析。1.4 设计规范及标准室外排水设计规范GB50014-2006室外给水设计规范GB50013-2006城镇污水处理厂污染物排放标准地表水环境质量标准污水再生利用工程设计规范环境空气质量标准恶臭污染物排放标准大气污染物综合排放标准工业企业厂界噪声标准城市区域环境噪声标准城市污水处理工程项目建设标准GB18918-2002GB3838-2002GB50335-2002GBJ3095-1996GB14554-93GB16297-1996GB12348-90GB3096-93（2001年修订）环境的休闲、旅游场所，让科技美与自然美共生。公园做足治水、观水、戏水的文章，创造堆泥造景的地形特色，用新颖的形式组合设计太阳能电池板；演绎一场“水舞、山舞、光舞”的视觉大餐，使南通环保公园成为国内独一无二的特色公园。1.5.2南通观音山污水处理厂扩建及升级改造工程计南通市观音山污水处理厂位于环保公园的东北角，中间隔着一条营船港河。一期工程设计规模为2.5万nP/d,于2008年2月投产，尾水就近排入营船港。目前一期工程已满负荷运行，急需扩建。观音山污水处理厂接纳的废水主要是纺织印染废水和镇区及附近的生活污水，原设计出水水质执行GB18918-2002中的一级B标准。根据江苏省环保厅及南通市环保局的有关要求，观音山污水处理厂尾水需执行GB18918-2002中的一级A排放标准，因此需对原有处理设施进行提标改造。观音山污水处理厂扩建及升级改造工程已完成初步设计，目前正在进行施工图设计。根据初步设计有关文件，观音山污水处理厂预处理采用水解酸化工艺，二级处理采用AAO工艺，深度处理采用V砂滤池，消毒采用复合式二氧化氯。污水厂最后一个处理构筑物接触消毒池设计水位为4.15m。1.6项目建设的意义1.6.1 城市可持续发展的战略要求。良好的生态环境及生态系统的良性循环是城市发展的必要条件，因此发展现代化城市的同时，应注意环境与生态的保护。坚持以可持续发展为原则，正确处理好发展与环境保护的关系，实现生态环境的良性循环，建设资源集约、经济发达、环境优美的现代城市。开发建设必须以可持续发展为原则，避免以牺牲环境为代价来换取发展的开发模式，保证城市的健康发展。污水处理厂是保证城市良好生态环境的重要基础设施之一，是城市可持续发展的重要环节，是现代化城市不可或缺的重要内容。本工程的建设，能够满足城市污水深度处理的需要，能进一步改善内河水环境，强化南通市城乡一体化综合水污染防治体系，完善原有治污工程建设和运行管理，更好地建设南通现代化生态城市。1.6.2 实现南通市环保公园建设目标的需要南通市环保公园的设计主题为“江河变清、环保最酷、印染更美”，围绕这一主题，公园布置了一条环形人工湖，采用污水处理厂一级A排放标准的尾水作为人工湖的水源。由于污水厂一级A标准的尾水CODcr.NH3-N,TN等污染物指标相对于地表水环境质量标准来说，仍是相当高的，而人工湖通过种植沉水植物来净化污水，污染物的去除量十分有限,时间长了，人工湖会发黑、发臭。因此，污水厂尾水在进入人工湖前，必须经过深度处理，降低N、P等污染物浓度，确保环保公园人工湖的水质达到地表水IV类环境质量标准，真正实现环保公园的建设目标。1.6.3 对面源污染控制具有示范意义我国农村人口占大多数，污水排放量超过0.7亿nd,农村生活污水贡献了流域污染TN、TP负荷的20-60%,成为影响我国水环境质量最重要的来源之一。目前小范围的农村生活污水处理技术工程已经不能满足水体氮磷削减的需求，分散式的村庄治理和单一的工程治理也已经不适应城乡一体化发展的需要，急需技术可靠、投入便宜、处理效果好的解决方案。作为面源污染重要部分-污水处理厂尾水，其污染物浓度比较小，但与地表水N类水而言，水质较“脏”，而尾水量比较集中，量比较大，大幅度排入水体中，将会对局部区域水体产生比较大的影响。南通市环保公园来水为观音山污水处理厂排放的尾水，经微生物、植物、土壤、填料等协同作用的生物生态方法进行处理，具有出水效果好，水质稳定达到地表水IV类水甚至HI类水标准，对面源污染治理具有示范意义。2项目技术分析依据城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)的相关规定，当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时，执行一级标准的A标准(TNWl5.0mg.L-lTPl.Omg.L-l)。但从生态学和湖沼学的角度来看，城市污水二级处理出水是引起受纳水体富营养化的主要污染源之一，将处理尾水排入受纳水体(尤其是稀释能力较小的城市湖泊)仍将引起富营养化等环境问题。因此，探索经济、高效、稳定的污水处理厂尾水的深度处理技术具有重要的现实意义。其中，城市污水二级处理出水的生态深度处理技术基本上不涉及化学能的投入和化学品的消耗，是我国污水治理的必由之路，尤其提倡以联合式或强化式生态处理技术为主，对污水进行综合治理。2.1低污染水深度处理技术城镇污水处理厂在近现代水污染控制发挥着关键主导作用，我国也在大量兴建污水处理厂，但不少发达国家和地区已较早认识到污水处理厂在多种污染物质去除上的局限性，指出其出水中仍然存在的N、P、微量有毒有害物质，是一个潜在的主要污染来源。即便是国家最严格的城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准，其中的污染物浓度依然远高于IlI-IV类水水质标准，TN甚至高出10倍。要保障地表水水质的功能性标准，城镇污水处理厂达标尾水的深度处理无可回避、亟待解决。复旦大学流域污染控制研究中心郑正教授课题组将园林设计的思想应用到低污染水深度处理，使其不仅为污水处理设施，而且能够成为地方生态景观，可建成类似湿地公园，这也是以后生态处理发展的一个方向。该技术最大限度借助景观建设，利用地域空间，减少投资，以水边景观带的表现方式，实现污水处理厂尾水的深度处理。基于此，课题组开发了一系列组合技术实现各种低浓度污染物的治理，重点解决在低的C/N比值下NH3-N与TP的进一步去除问题。典型组合技术路线为复合式塔式生物滤池+植物塘+潜流人工湿地工艺。首先污水通过复合式塔式生物滤池，通过滤池中的植物-微生物-动物-土壤的协同作用，对低污染水中的污染物进行吸收利用与生态处理；滤池的出水进水生植物塘系统，通过植物、微生物和的联合作用对污染物进行降解，最后进入潜流湿地，通过植物，微生物和填料的联合作用在对剩余的污染物进行降解。填料方面研究了改性天然沸石吸附氨氮、天然沸石曝气生物滤池+硫/天然沸石固定床，去除尾水中氨氮、TN和部分COD,出水指标达到地表水IV水以上标准。对于除磷部分，研发了前置除磷工艺，中间生物活性炭滤池同步化学除磷工艺，以及后续人工湿地中炉渣、碎砖石和碎混凝土块等建筑垃圾作为人工湿地填料，同时选择合适的挺水植物作为湿地植物。2.2清流水网流域污染控制技术由郑正教授课题组研发的河、沟、塘、浜、田联网清流水网技术，旨在建立流域水土保持林生态工程，提升河岸边坡缓冲拦截技术、高强度大孔生态护坡材料技术等，对小流域低浓度污染水进行有效拦截和自然生态深度处理，并进行工程示范和规模化、产业化推广，使得污染控制区出水达到相应的地表水标准，有效削减农村污水与农村流域面源污染进入水体的总量的水污染负荷。课题组承担的昆山千灯浦人工湿地项目和贵州省清镇市东门河湿地公园项目，均以污水处理和生态景观为主题，恢复了湿地的自然生态净化系统的功能，并促进湿地的生态系统发育，提高了生物多样性，实现了湿地景观的自然化，为游人提供生机盎然的、多样性的游憩空间。2.3人工湿地净水原理人工湿地作为一种新型水处理技术，应用于景观水体的治理具有独特的优势，可用于去除有机物污染物、氮、磷和藻类，不仅可以有效改善景观水环境质量，减少外源污染物的输入，同时可以隐藏于风景区的绿地、花园中，提高城市景观环境的协调性，美化周围环境。人工湿地水质净化系统具有建造和运行成本低、出水水质好、操作简单等优点，同时如果选择合适的植物品种还有美化环境的作用。人工湿地处理系统源于对自然湿地的模拟，它利用自然生态系统中植物、基质和微生物三者的协同作用来实现水质的净化作用。湿地系统是由土壤和按一定级别充填的基质/填料（如砾石等）组成，并在床表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观且具有经济价值的植物（如芦苇等）而构成的一个独特的动植物生态系统。当水通过系统时，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等作用，使水质得到净化。2. 3.1人工湿地类型人工湿地按污水在湿地床中流动的方式主要可分为三种类型。1、表面流人工湿地表面流湿地系统也称为水面湿地系统，基本形式如图2.3.1-1所示。NWVWV六图2.3.1-1：表面流人工湿地在表面流湿地系统中，污水在湿地的表面流动，水位较浅，多在0.10.6m之间。这种湿地与自然湿地最为接