xx公园黑臭水体治理技术方案.docx

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xx公园黑臭水体治理技术方案

xx公园黑臭水体治理

技术方案

xx

xx年xx月

1项目概况

1.1项目背景

xx公园地处xx县xx部,位于xx线西南侧，距离xx县境内资水的支流xx水约1.5km。

xx公园内xx水体面积5800平方米左右，水深最深2.6米，淤泥深度最深70㎝，塘体为自然形成，该塘无进水口和无出水口，长期处于不流动状态，加上公园生产用水直排、生活垃圾随意丢弃，经过长年累计，最终使该塘水体成为黑臭水体，对周边居民的生活及周围环境造成很大影响。

xx现状水质为Ⅳ类偏Ⅴ类，根据xx市政府和环保督察组的要求，该水体治理目标为Ⅲ类水标准。

xx地理位置图如下：

图1.1受污染xx位置卫星图及交通图

1.2项目现状

受污染xx水体面积5800m2，平均水深约2.6m，淤泥深度最深70cm。

水质为IV类偏V类的死水，目前河道两岸垃圾遍布，水体污浊不堪，现场情况如下：

图1.2受污染塘体现场照片

1.3治理目标

采用合适的技术手段，快速消除受污染水体的黑臭现象，逐渐恢复水域生态，使水体逐渐恢复到地表Ⅲ类水的水质标准，同时改善周边人居环境，实现社会的可持续性发展和安定和谐。

2设计依据、原则

2.1设计依据

（1）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）

（2）《中华人民共和国水污染防治法》（第二次修正版）

（3）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）

（4）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2016年版）

（5）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2015）

（6）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2015）

（7）《城市黑臭水体整治工作指南》

（8）《海绵城市建设技术指南》

（9）给水排水工程和污水处理工程建设有关技术规范

（10）现场考察及了解的相关技术资料

2.2设计原则

（1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准；

（2）从现场的实际情况出发，主要考虑近期快速见效；

（3）设计既要考虑对源水的处理效果，又要充分考虑生态和景观意义，使工程建设在不破坏原有生态的基础上就行修复。

3技术方案

3.1水质恶化分析

3.1.1外源污染

（1）点源污染

点源污染主要包括生活污水、垃圾的直排、散排；公园废水排放；散养畜禽或公园飞禽类废水排放等。

（2）面源污染

面源污染主要包括暴雨径流、农业面源污染、道路初期雨水等。

（3）二次污染

水域的二次污染包括植物残体腐烂等。

3.1.2生态系统受损

自然水体是一个具有自我补偿、自我修复功能的自然生态体系，平衡稳定的生态群落结构具有可持续性，可实现系统的自愈和循环，其构成包括水生动物、水生植物、微生物及藻类等。

水域水质恶化，且自然条件下不可逆时，说明其生态系统的某一链节出现了问题，导致了系统的破损。

3.2水质净化机理

受污染水体水质得以净化的过程称为水体自净。

水体自净指的是受污染的水体自身由于物理、化学、生物等方面的作用，使污染物浓度和毒性逐渐下降，经一段时间后恢复到受污染前的状态。

狭义的水体自净作用指的是水体中微生物氧化分解有机污染物而使水质净化的作用。

水体自净可以发生在水中，如污染物在水中的稀释、扩散和水中生物化学分解等；可以发生在水与大气界面，如酚的挥发；也可以发生在水与水底间的界面，如水中污染物的沉淀、底泥吸附和底质中污染物的分解等。

水质净化大体可以分为物理净化、化学净化和生物净化三种类型。

3.2.1物理净化

水物理净化指污染物质由于稀释、扩散、混合和沉淀等过程而降低浓度。

污水进入水体后，可沉性固体在水流较弱的地方逐渐沉人水底，形成污泥。

悬浮体、胶体和溶解性污染物因混合、稀释，浓度逐渐降低。

3.2.2化学净化

化学净化指污染物质由于氧化还原、酸碱反应、分解化合和吸附凝聚等化学或物理化学作用而降低浓度。

如水中铁、锰等重金属离子氧化生成难溶物质，析出沉降；某些元素在一定酸性环境中，形成易溶性化合物，随水漂移而稀释；在中性或碱性条件下，某些元素形成难溶化合物而沉降。

天然水中的胶体和悬浮物质微粒，吸附和凝聚水中污物，随水流移动或逐渐沉降。

3.2.3生物净化

生物净化又称生物化学净化，是指生物活动尤其是微生物对有机物的氧化分解使污染物质浓度降低。

工业有机废水和生活污水排入水域后，即产生分解转化，并消耗水中溶解氧。

水中一部分有机物被微生物分解，用于自身的繁殖，转化为微生物机体；另一部分转化为无机物。

微生物又成为原生动物的食料。

这样，有机物逐渐转化为无机物和高等生物，水便得到净化。

影响水体自净过程的因素很多，主要有：

水域水文、地形等条件；水中微生物的种类和数量；水温和复氧（大气中的氧溶于水体中）状况；水化学条件，以及污染物的性质和浓度。

这几种过程是同时发生、相互影响的。

一般情况下水体净化以物理和生物化学的综合过程为主。

由于生态的破坏、污染的侵蚀等造成生态失衡，微生物生境受损，导致自净功能降低甚至丧失。

微生物是水体得以自净的主要功能机体，自然水体中有大量的微生物存在，其通过复杂的相互作用的微生物菌群共同作用，实现水体污染成分的分解、降解和消耗，确保水质清洁。

其作用机理如下：

图3.1微生物作用机理图

3.3水生态重建与恢复过程

水质净化与水环境生态系统是相互相成的关系，完善、协同的水生态系统有助于水质净化和水体改善。

自然条件下，水域水质的改善，其实质是通过恢复植物群落，提供生物生存环境，通过微生物来消解污染，通过底栖动物及节肢动物清理残体实现自净，再利用食物链顶层结构来控制下层链组织的过程。

因此，植物、微生物、动物及水生环境都成为水域生态环境重要的链节。

上述组成要件任何一环出现问题，整个生态系统的平衡即会被打破。

依靠其自我修复能力，该平衡即会恢复，问题持续的话，生态系统即会走向某个极端，进而造成水环境系统的崩溃，造成水质的恶化。

因此保障水域生态环境质量，实际上就是维系水域生态环境的稳定与可持续。

根据公司在水体生态修复领域的工程经验总结，水域生态五段理论是指导工程建设和维护管理的经典理论，其正反两序即是水域生态修复或者损毁的阶段进程，因此在指导项目实施方面，具有较强的可执行性。

图3-2黑臭阶段

图3-3藻型浊水稳定态

图3-4藻-草共存阶段

图3-5草-藻共存阶段

图3-6草型清水稳定态

3.4水生态重建技术原理

xx水生态修复方案由两部分组成，包括曝气增氧设备和水生态系统构建两部分。

1）曝气增氧设备

该技术通过激活、培育、扩繁原位水域生态系统中的微生物群落，通过在线循环系统，均匀投配至项目水域，以提高水域中微生物菌群的数量，提高污染物降解效果。

2）水下生态系统

通过工程手段恢复水下生态系统，促进植物的光合作用，提高水体溶解氧（DO）含量，提高微生物的分解作用，促进污染物的降解。

微生物、污染物与沉水植物之间的关系是：

*1微生物：

利用溶氧，分解污染物，产生CO2，降低悬浮物（SS）含量，提高水体透明度，为沉水植物生长提供条件。

*2植物体系：

吸收营养物质，利用CO2进行光合作用，产生氧气，提高水体溶解氧含量，促进微生物增长。

微生物与植物之间是相辅相成的关系。

PIMA-oline技术基于微生物供给、循环和植物群落构建，解决了水体自净最关键的几个问题：

微生物、植物、溶解氧、水体透明度，且通过循环，实现了几相的动态平衡。

3.5xx工艺设计

3.5.1工艺技术模式

本方案推荐使用塘体周边生态拦截+曝气增氧+水下生态系统构建的技术路线，提高水体自净能力，逐步改善水质。

3.5.2曝气增氧设备介绍

曝气增氧设备通过提高水体溶解氧含量，解决水体COD、氮、磷不能达标等问题。

增氧曝气设备实景照片

工艺设备特点

a、占地面积小，基础设施配套简单；

b、集中与分散处理相结合，节省管网投资

c、远程监控及自动化设计，运营维护成本低；

d、模块化组装设计，安装、运输、升级高效；

e、针对地区温度低的特点，设备在生产过程中考虑到保温措施；

f、封闭式设计，防止气味挥发，杜绝二次污染；

g、专业化外观设计，与周围环境相融合。

装备优势

3.6xx方案布置

根据现场调查情况，考虑布置如下

系统布置图

1、生态拦截沟

2、滨水植物带

3、沉水植物带

4、曝气增氧设备

5、植物浮床

6、生态游步道

4、投资估算

本项目投资估算为133万元，明细如下表

序号

名称

规格或型号

结构

数量

单价（万元）

总价（万元）

备注

第一部分（土建）

1

生态拦截沟

0.4*0.4*500m

砖混

500m

0.02

10

2

绿化

含乔木灌木地被

2000平方

0.02

40

3

生态游步道

3cm黄沙岩碎拼

500平方

0.05

25

4

水面垃圾打捞清运

专用工具，水面6000平方

2

小计

67

第二部分（设备及安装调试）

1

微纳米曝气增氧设备

处理面积6000平方

/

1套

15

15

2

阀门管道电缆等安装材料

国标

/

1批

2.0

2.0

3

设备运输

0.5

4

设备安装及调试

0.5

5

微生物菌种投放

1批

25

小计

43

第三部分（水生态构建）

1

滨水植物

菖蒲、再力花等

300平方

0.01

3

2

沉水植物

黑藻、苦草等

1000平方

0.01

10

3

植物浮床

美人蕉等

100平方

0.1

10

小计

23

总计

一+二+三

133

5效果预测及效益分析

5.1效果预测

预计在设备安装调试稳定后，1个月左右可见塘体水质明显改观，2个月左右池塘水体恢复清澈，水体自净能力逐渐向地表Ⅲ恢复；若需长久维持地表Ⅲ类水质，可根据管理规程定期开启光合在线水魔方设备系统及时强化微生物系统。

5.2效益分析

（1）二次污染防治措施

废气：

由于曝气采用潜流方式，所以臭气较轻，影响较小；

栅渣、污泥：

格栅槽栅渣人工定期清理外运较为方便；沉淀池内污泥由于运行时间不长，所以无需清运。

（2）环境效益分析

使用本处理系统后，塘体水体BOD5、CODcr、SS、氨氮将大量减少，经过本系统处理后的水体恢复清澈，水体生态系统恢复，周边生态环境将大大改观。