生活污水处理与人工湿地工程设计方案.docx
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生活污水处理与人工湿地工程设计方案
生活污水处理及人工湿地工程设计
方案
1．1项目概况
1．2项目建设的必要性
“十一五”规划提出了建设社会主义新农村的我国农村生活污水有以下特征:
重大历史任务,并明确了“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理”的建设目标。
加强农村生活污水的处理,是社会主义新农村建设的重要容。
农村生活污水造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安全隐
患,还会加剧淡水资源的危机,使耕地灌溉得不到有效保障,危害农民的生存发展。
因此加强农村生活污水收集、处理与资源化设施建设，避免因生活污水直接排放而引起的农村水体、土壤和农产品污染。
确保农村水源的安全和农民身心健康，是新农村建设中加强基础设施建设、推进村庄整治工作的重要容,也是农村人居环境改善需要解决的迫切问题。
XXXXXX是一个300年历史的古村寨，是一处和谐相融的生态家园，是一方正在悄然变化的热土，是个清代民居XXXXXX寨。
2005年，该县委托广西旅游规划,对古村寨进行了旅游规划,力争将该古村寨打造成乌江文化第一村。
2008年，XXXXXX纳入全县新农村建设试点
之一，在县帮扶组的建议下重点开发旅游产业，充分利用XXXXXX浓
厚的历史文化和依山就势的自然资源，积极发展民族风情乡村
游。
XXXXXX污水处理厂及人工湿地的建设，能改善景区生态环境，
改善水体水质，形成良好的水生态系统。
XXXXXX风景区是促进旅游
发展事业的亮点，因而，XXXXXX人工湿地工程建设势在必行。
（1）XXXXXX人工湿地工程是周边镇区发展的需要
XXXXXX湿地工程东邻国家级自然保护区梵净山，西倚历史文化
名城，南靠泉都石阡，北顺乌江达入长江，XXXXXX的水系不是孤立
的，而是与周边地区存在着密切的联系。
通过建设XXXXXX湿地工程，
可以改善周边地区生态环境，进而统筹和周边地区各种发展资源，实
现土地的高效和高质的利用，促进周边地区发展。
（2）人工湿地污水资源化利用是XXXXXX进一步发展的需要
XXXXXX景区污水处理系统及人工湿地工程是落实科学发展观、
落实党的十六大提出的生态文明建设，遵循“节能减排”，“循环经济”
和可持续发展的原则指导下的新型的、新农村建设模式的示计划（项
目）。
实现板桥乡污水“减量化、再利用、资源化”是建设板桥乡“第一代新农村”的需要，对建设新农村具有示和指导意义。
通过污水处理厂及人工湿地工程建设可以改善景区生态及周边乡镇生态环境，进而提升全乡的生态环境质量，为板桥乡的生态文明建设做出贡献。
1．3主要技术经济指标
表
1
主要技术指标表
序号
指标名称
单位
指标
备注
1
处理规模
m3/d
150
总占地面积
2
550
2
m
2
景观式设计
湿地面积
480
m
3
水力负荷
2
0.2
0.2／md
4
运行天数
d
365
5
工程总投资
412350.00万元
1.4设计原则
1.4.1因地制宜原则
针对农村分散式户用生活污水等不同的处理对象,要因地制宜、
合理规划,不拘泥于固定的形状、水质种类和处理负荷等,通过严谨
的水力计算来进行优化设计。
1.4.2无能耗原则
无动力地埋式污水处理系统加人工湿地与其他污水处理方式相
比,一个显著的优点就是无能耗,从污水处理的长远意义上讲,这也是无动力地埋式污水处理系统加人工湿地在水处理行业中将一直
被延用下去的重要原因。
在无动力地埋式污水处理系统加人工湿地的具体规划上,要把握因地制宜的前提下,有效利用进出水的高程差,
尽可能的减少人为的动力因素,使污水在整个的流动过程中只依靠重力的作用而运行。
1.4.3低投入原则
在规划上,可以结合原有天然湿地或塘体,对其进行改造建设,减少耕地占用;在建材使用上,要考虑就近取材,湿地中所采用的
填料并不拘泥于常规种类,只要具有填料所需相似性质的耐用材料
都可用作填料;在运行上,要结合无能耗的原则和合理的规划,在保证湿地正常运行的前提下,尽可能的减少人力和动力投入,降低运行成本;从而实现湿地整体的低投入。
1.5设计目的
该景区实施无动力地埋式污水处理系统加人工湿地系统处理景区生活污水，一是实现经济效益。
污水处理的直接经济效益与水资源的短缺程度密切相关。
处理后的生活污水可作为灌溉水或其他用途使用，从而节约淡水资源。
同时，农村地区环境条件的改善可降低与污染有关疾病的传播，减少由此引起的经济损失；二是实现环境效益。
XXXXXX景区缺乏治理条件，集中安置农户采用此项目，可就地处理
生活污水，有效避免污水横流现状恶劣现象，解决农村污水处理难题。
农村庭院绿化可结合此项目实施，再结合农村垃圾处理措施，可进一
步改善居民居住环境，为村庄村容、村貌的美化、优化提供服务；三
是实现社会效益。
污水处理既可提高水资源的重复利用率、缓解水资
源供需矛盾、促进农业生产的发展，又可改善XXXXXX的生态环境条
件，促进社会的和谐发展，对我村社会经济的健康持续发展具有积极
的作用。
1.6编制依据
（1）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GBl8918—2002）；
（2）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；
（3）《中华人民共国水污染防治法》（修正）1996．5．15；
（4）《城市污水处理及污染防治技术政策》（建城[2000]124号）；
（5）《城市污水处理工程项目建设标准》（建标[2001]77号）；
（6）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
1.7编制围
本方案编制围为省XXXXXX，本湿地主要是对XXXXXX景区生活污
水进行处理，具体设计容如下：
（1）无动力地埋式污水处理系统，包括格栅、初沉池、水解酸化池、厌氧池和兼氧池设计；
（2）人工湿地处理系统，包括湿地进配水系统和底部汇水系统设
计；
（3）景观系统；
二、处理规模与目标
2．1处理规模
本生活污水无动力地埋式处理系统加人工湿地工程的建设主要
目的是集人工湿地污水资源化利用与生态景观建设为一体的示性工
程。
由于进水水质较差，需进行强化前处理。
由污水一级处理系统（占
2
2
组成。
结合投资、规划用地
地50m）
与垂直流人工湿地（占地480m）
面积的大小、出水指标的要求及示作用等多因素考虑，确定本工程污
3
水资源化处理规模为150m／d。
2．2进出水设计指标
表2水质指标单位：
mg/l
项目CODBOD5SS氨氮油脂总P
数量
350
250
220
35
25
10
从上表可以看出，XXXXXX水质已经严重受污染，氨氮和总磷较
高，水质指标数值严重超标。
按照规要求，城镇污水处理厂/站出水排入《地表水环境质量标
准》（GB3838－2002）规定的Ⅲ类功能水域时，执行《城镇污水处理
厂污染物排放标准》（GB18918－2002）一级标准的B标准。
表3
单位：
mg/l
项目
COD
BOD
SS
动物油
氨氮
总P
5
数量
60
20
20
3
15
1
但由于当地经济条件的限制，本设计按照二级标准设计，但预留多级处理设施的位置，以分期达到一级标准。
地表水出水水质按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）基本控制项目最高允许排放浓度标准设计，主要指标如下
表4
单位：
mg/l
项目
COD
BOD
SS
动物油
氨氮
总P
5
数量
*120
60
50
20
15
5
*表示当进水COD大于350mg/l时，去除率应大于60％，BOD大于160mg/l，去除率大于50％。
三、方案选择
3.1人工湿地工艺原理
人工湿地具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资少运行费用低等特点，他利用生态系统中物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进污水中污染物质污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益，是一种桶是具有环境效益、经济效益及社会效益的污水处理技术，适合水量不大、水质变化不大、管理水平不高的新农村生活污水处理。
人工湿地污水处理技术是20世纪七八十年代发展起来的一种污水生态处理技术，一般由人工基质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）一植物一微生物生态系统。
当污水通过系统时，其中污染物质和营养物质被系统吸收、转化或分解，从而使水质得到净化。
3.2污染物的去除对处理流程的影响
①SS的去除
SS中有有机物和无机物，颗粒的密度和大小变化很大，不同密度、大小的颗粒物具有不同的去除机理和路径。
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。
主要去除机理为沉淀、聚集、表面粘
附和过滤等。
②BOD、COD的去除
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兼氧和厌氧代得到
降解，从而降低污水的BOD、COD。
③氮的去除
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由不同比例颗粒的有机氮、溶解有机氮、氨氮、
亚硝态氮和硝态氮。
N2和N20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程，N在同一个系统循环，从而致使
N从系统中得到去除。
大量的研究表明湿地中氮的去除路径主要为生
物硝化一反硝化。
④磷的去除
无机磷是湿地植物必需的养分。
由于植物中植物光合反应、暗反应交替进行，根毛输氧多少的交替出现，以及系统部不同区域对氧消耗量的差异，导致了系统中厌氧、好氧的交替出现，使磷的过量释放和过量积累得以完成，这是常规二级处理方式所难以满足的。
3.3工艺选择
表5三种方案优缺点比较
方案优点缺点
方案一
沉淀+水解酸化+厌氧+兼氧+湿地
采用沉淀池，去除了部分的SS和
可沉性COD，对总磷处理有保证，
防止雨季SS对湿地堵塞。
适应水
流程较长
量水质变化。
投资省，运行费少。
便于管理。
环境影响小，景观良好。
减轻后
期湿地处理负荷。
适应水量水质变化。
1．除磷能力随着时间的
方案二
延长，去除速率会有所降
投资省，运行费少。
厌氧+兼氧+
低，进水磷浓度高时不能
流程简单，便于管理
湿地
保证稳定的除磷效果。
环境影响小，景观良好。
2．湿地易堵。
1．除磷能力随着时间的
延长，去除速率会有所降
方案三
低，进水磷浓度高时不能
前期运行效果较好
保证稳定的除磷效果。
厌氧+兼氧+
应水量和水质变化。
2．缺少植物作用，其去
接触
投资省，运行费少。
除复杂污染物和难降解
氧化+混凝
流程简单，便于管理。
污染物的能力比湿地弱，
沉淀+快渗
极易堵。
3．环境效益和景观效果
不及湿地。
过以上比较可以看出，以上方案出水水质近期均能满足出水排放
水体的水质要求。
方案一，增加了沉淀、水解酸化，对于后期湿地处
理负荷有所减轻，而且保证了水质，日常运行管理简单，环境影响小，
景观良好，湿地除磷效果具有稳定性，能保证出水总磷的效果；方案
二，流程简单，管理方便，日常运行费用较低，环境影响小，景观良
好，但湿地的除磷存在不稳定性，不能保证出水总磷的效果，且湿地
易堵；方案三，只能保证近期的运行效果，远期水质不能保证，且极
易堵塞。
基于上述比较和分析，考虑处理工程的成熟性、丰富的管理
经验和成功的运行经验，结合出水水质和除污综合能力等因素，本设
计推荐采用方案一。
四、工艺流程
4.1处理工艺
生活污水格栅初沉池水解酸化厌氧池
污泥池兼氧池
达标排放人工湿地
4.2处理工艺简述
（1）污水水质分析
XXXXXX景区污水主要来自于居民日常洗涤用水，旅游季节餐饮污
水，由于农村饮食生活以及使用旱厕收集农家肥的习惯，污水水质污
染程度相对较城市污水轻，总体污染物浓度较城市污水低，污水可生
化性良好，处理难度小，而水量变化相对较大。
（2）污水预处理
XXXXXX生活污水含有部分较大的夹杂物，如草棍、竹签、树叶、
塑料袋、以及其他杂物，必须及时处理。
一方面可防止后续管道设备
的堵塞，另一方面即时清理可避免悬浮固体有机质腐化溶入废水中而
成为溶解性有机质，防止废水CODCr、BOD5浓度提高。
考虑到投资问题，本设计不采用机械格栅清除该类夹杂物，采用
二级固定格栅处理，采用人工清渣，但人员劳动强度相对较高。
本系
统采用无动力一体化设备，设备包括（格栅池、初沉池、水解酸化池、
厌氧池、兼氧池）
（3）初沉淀
污水自固定隔栅进入预处理池，通过重力沉淀形式去除大颗粒夹
杂物，以减轻后续处理工艺的负荷，并防止过量污泥堵塞系统管道。
（4）水解酸化池
水解酸化是一种生物一级强化处理的技术。
厌氧发酵包括水解、
酸化、产乙酸、产甲烷四个阶段，水解酸化工艺就是将厌氧发酵过程
控制在水解、酸化过程，水解反应过程中并未完成对有机物的降解，
只是在水解产酸菌的作用下，污水中的非溶解性有机物被水解为溶解
性有机物，大分子物质被讲解为小分子物质。
因此经过水解酸化后，
污水的可生化性得到较大提高。
（5）厌氧池
水解后的污水进入厌氧池，该技术是指在缺氧条件下，利用厌氧
微生物（包裹兼氧微生物）分解有机物的方法，也称厌氧发酵，同时
可产生沼气。
该阶段设计合理可消减90%以上有机污染物。
（6）兼氧池
兼氧池的设计较独特，靠势能进入兼氧池的水体经上部布水器洒
在填料上，上部的填料因暴露在水面和空气接触，具备好氧菌和兼氧
菌生存条件，水体中的剩余有机物再经兼氧菌和好氧菌分解吸收是水
体进一步净化。
兼氧池同时具备二沉池的作用，经沉淀后的水体由兼
氧池出口排出。
（7）人工湿地
高效潜流人工湿地是一种高效生态治污技术，具有独特的结构和水流模式，其占地面积相对较小，并能长期稳定运行；该法具有工艺先进、技术可靠、高效节能、简便易行、投资省、运行费用低和改善生态环境等诸多优点，同时如果选择合适的植物品种还有美化周边环境的作用。
4.3工艺设计参数
（1）格栅
进口处设置粗、细格栅各1套，格栅间隙20ram，尺寸600m×300m；
（2）预沉池
构筑物类型：
钢制
数量：
1座，尺寸：
L×B×H=1.5×2.5×3.0m
（4）水解酸化池（地埋式）构筑物类型：
钢制
数量：
1座，尺寸：
L×B×H=1.5×2.5×3.0m
（5）厌氧池（地埋式）
构筑物类型：
钢制
数量：
1座，尺寸：
L×B×H=3.0×2.5×3.0m
（6）兼氧池（地埋式）
构筑物类型：
钢制
数量：
1
座，尺寸：
L×B×H=3.0×2.5
×3.0m
（7）人工湿地
湿地占地面积
2
组，共分4
块，每块大约
2
480m，分成2
120m。
布水负荷
3
2
0.2m／m·d；
植物种植：
美人焦、风车草、芦苇等湿地植物，可以种植鱼类食
用的青草及管理员食用的蔬菜。
4.4
主要构筑物
表6
主要构筑物及设备一览表
序号
构筑物名称
型号尺寸
数
单
备注
量
位
1
无动力一体化
9.0×2.5×3m
1
台
钢制
地埋式设备
2
2
人工湿地
景观
480m
五、植被选择
5.1选用原则
1.1植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能；
筛选净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,减少管理上
尤其是对植物体后处理上的许多困难。
一般应选用当地或本地区
天然湿地中存在的植物。
1.2植物具有很强的生命力和旺盛的生长势；
①抗冻、抗热能力
②抗病虫害能力
③对周围环境的适应能力
5.2人工湿地的构成
人工湿地的剖面如图1所示，长度为30m，宽16m，高0.8m，由砖和水泥砌成。
湿地填充粒径3—5cm的碎石60cm厚作为处理床，处理床上种植美人焦、风车草、芦苇等湿地植物。
美人焦、风车草、芦苇等湿地植物植株根系发达，分蘖数14-16个／株，高度135-145cm，每组8株，分两行栽种。
湿地进水通过位于湿地前部的
进水槽从处理床前端底部分多孔均匀进水，从另一端上部多孔均匀出
水。
六、环境保护
6.1施工期对环境的影响：
施工期间，开挖量较大，对地表土扰动大，会产生一些软散性的
渣土，遇雨时会造成一定的水土流失，对水体产生一定程度的污染，
另外，现场施工人员每天将产生少量生活污水，因排放量有限，对水
体不会产生严重污染。
施工材料的装卸和运输，混凝土泥砂浆的配制
等过程均会产生一定的粉末，施工场地道路、砂石堆场遇风亦会扬尘，对周围大气环境产生一些影响。
此外，施工机械和运输车辆对周围环境也会产生一定的噪声影响。
运行期对大气和噪声环境的影响：
需进行环境影响评价。
固体废弃物的影响：
工程建成后，每天会产生含水率约70％的干污泥，如果处置不当将会造成水体的二次污染。
6.2水环境
（1）建议XXXXXX景区湿地工程管理部门与环保部门协作，进一步加强生活污染源的监督管理，使排的污水能达到国家标准，以保证
XXXXXX景区污水处理工程的正常运行，达到设计水质。
（2）加强污水处理的运行管理，定期维护设备，尽可能避免污水处理系统的事故排放。
（3）施工期尽量避免雨季开挖以及开挖的土方及时运出，以减少水土流失造成的水环境污染。
6.3大气环境影响
本项目大气污染物主要是污水预处理过程中产生的少量恶臭气
体。
由于本项目采用生化反应前处理工艺，污水的暴露面积相对较小，而且随着污水COD浓度减小，臭味也会减轻，污泥干化后外运，减少了恶臭物质的扩散。
另外，湿地植物及污泥贮池周围的绿化植被均可吸附臭味物质，进一步减少臭味强度与扩散围，对周围环境空气质量影响很小，故本项目不考虑专门除臭设施。
七、工程投资估算
参考有关工程定额和价格信息，本工程投资估算总额为
412350.00万元，具体见表7。
表7
投资估算表
序
工程项目或费用名称
估算价值
号
单位
工程量
单价
合价（元）
第一部分：
直接费用
2
12750.00
1
场地平整
550
15.00
8250.00
M
2
场地挖方
3
150
30.00
4500.00
M
第二部分：
设备采购
399600.00
3
粗格栅
台
2
1600.00
3200.00
4
一体化设备
台
1
230000.00
230000.00
5
软性填料
3
30
280.00
8400.00
M
6
湿地沙石及配填料
3
200
400.00
80000.00
M
7
管件
批
1
8000.00
8000.00
8
湿地特殊填料
t
20
1800.00
36000.00
9
湿地植物种植
2
480
50.00
24000.00
M
10
运行调试
项
1
10000.00
10000.00
第三部分：
间接费用
11建设单位管理费
12
环境监理费
13
运输费
14
税金
15
工程设计费
估算总值
412350.00
八、管理及劳动定员
1、管理重点
（1）配水问题，潜流方便；
（2）潜流湿地考虑砌隔墙，使流态接近理想推流；
（3）通风问题；
（4）污水管没有90度弯头，用45度斜管接，污水里面杂质多，以让污水排的更流畅；
（5）及时清洗填料，严格防止潜流堵塞；
（6）及时收割填料上的植被。
2、劳动定员
由于无动力污水处理系统加人工湿地相对有动力污水处理厂管
理更方便，基本可以做到无成本运营，只需由村里指定专人巡查即可。
3、资金筹措
本工程为社会公益型工程
升级会员 