【正文】 基本形不成獨立的植物帶。該類植物屬于宿根性多年生，能通過地下根狀莖進(jìn)行繁殖。 50 第 七 章 推薦方案工程設(shè)計 工程規(guī)模及設(shè)計內(nèi)容 污水處理廠是城市污水綜合治 理的主體工程之一， ***農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范 區(qū) 污水生態(tài)處理 工程 ， 建設(shè)規(guī)模 m3/d。 本工程污水處理廠設(shè)計內(nèi)容主要包括 預(yù)處理泵房（ 粗格柵間、細(xì)格柵間、沉砂池、 A/O 反應(yīng)池 ） 、 潛流人工濕地，功能表流人工濕地，景觀表流人工濕地 等。在水比較深的地段，可以移栽比較高的植物，種苗栽植后，必須有三分之一以上挺出水面。 植物的配置 植物的群落配置是通過人為設(shè)計，把欲恢復(fù)重建的水生植 48 物群落，根據(jù)環(huán)境條件和群落特性按一定的比例在空間分布、時間分布方面進(jìn)行安排，高效運行，達(dá)到恢復(fù)目標(biāo)，即凈化水質(zhì)，形成穩(wěn)定可持續(xù)利用的生態(tài)系統(tǒng)。沉水植物的全株沉沒于水面之下，根部生于底泥中，其通氣組織特別發(fā)達(dá)，氣腔大而且多，有利于氣體交換，而且葉片多細(xì)裂成絲狀，可以增加陽光的吸收面積。 濕地內(nèi)種植蘆葦 及茭白 ，種植密度 20株 / m2。 45 構(gòu)筑濕地系統(tǒng)采用復(fù)合潛流構(gòu)筑濕地。隨著國內(nèi)城市污水處理工程的發(fā)展，一些新設(shè)備、新技術(shù)不斷產(chǎn) 44 生。 沉砂池 43 沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于 ，密度 的砂粒，以保護(hù)管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。 污水提升泵選型過 去常用干式污水泵，近年來潛污泵技術(shù)發(fā)展很快，型譜加寬，選擇余地加大，應(yīng)用日益增多。今年簽訂了黑龍江省大慶市大同區(qū)污水處理廠工程、太原市汾河景區(qū)北段人工濕地水質(zhì)凈化工程、山西省襄汾縣污水處理及回用工程（污水處理廠部分）、桓仁縣城市污水治理工程、康平臥龍湖周邊水環(huán)境綜合整治項目等一系列技術(shù)設(shè)計與工程咨詢合同，已呈現(xiàn)出該項技術(shù)廣闊的市場應(yīng)用前景。 項目建設(shè)的可行性 建設(shè)運行成本低 本方案與傳統(tǒng)污水深度處理技術(shù)相比較，本方案經(jīng)濟(jì)運行管理及建設(shè)成本有明顯優(yōu)勢，建設(shè)費用與運行費用比較低，建成后將形成濕地公園，有良好的生態(tài)效益，可分期 建設(shè)，符合進(jìn)水水質(zhì)和當(dāng)?shù)貙嶋H情況。其缺點是對有機(jī)物的處理能力不如水平潛流人工濕地系統(tǒng)，落干 /淹水時間較長，控制相對復(fù)雜，夏季有孳生蚊蠅的現(xiàn)象。在流動的過程中廢水得到凈化。此外，這種多樣的生境中，微生物也可將有機(jī)氮等化合物降解 (Couley， 1991)。當(dāng)根和根區(qū)死亡腐爛后，留下一些孔或溝(大孔 )，被認(rèn)為在一定程度上增加和穩(wěn)定了土壤的水力傳導(dǎo) 性(Stottmeisteretal.， 2020)。葉片更加溫暖的內(nèi)部導(dǎo)致氣體因布朗運動而擴(kuò)散，此限制了通過葉片氣孔返回的可能性。 植物還能吸附、富集一些有毒有害物質(zhì)，如重金屬 Pb、 cd、Hg、 As、 Ca、 Cr、 Ni、 Fe、 Mn、 zn 等，其吸收積累能力為沉水植物 漂浮植物 挺水植物，不同部分濃縮作用也有所不同，一般為根 莖 葉，各器官的累計系數(shù)隨污水濃度的上升而下降。 表 51 植物在垂直潛流人工濕地中的作用 序號 基質(zhì)表面以上植物組織 基質(zhì)表面以下植物組織 1 光合作用 穩(wěn)固基質(zhì)床表面 2 形成小氣候 防止堵塞 3 冬季保溫 釋放氧氣 4 減小風(fēng)速 形成氧化膜 31 5 除臭 為微生物吸附生長提供表面積 6 存貯營養(yǎng)物 吸收營養(yǎng)物質(zhì) 7 美化景觀 分泌多種有機(jī)復(fù)合物 植物不能利用空氣中的氮氣，僅能吸收化合態(tài)的氮。 K和 n都小，說明其對污染物的吸附性能最差。 28 布龍瑙爾一埃梅特一特勒 (BrunauerEmmettTeller)三人提出了多分子層理論的公式簡稱為 BET 公式。作出的吸附等溫線也是表觀的，常稱為復(fù)合等溫線。它利用了微生物、濕生植物、動物等一 26 系列生物的代謝活動，綜合了物理的、化學(xué)的、生物的復(fù)雜過程，使污水中污染成分得以降解，無害化或轉(zhuǎn)化為可利用的物質(zhì)。 COD的去除 污水中 COD 去除原理與 BOD5的基本相同，但 COD 去除率取決于原污水的可生化性，它與城市污水的組成有關(guān)。 24 污水中的 SS主要靠沉淀作用，小直徑的有機(jī)顆?？可锝到庾饔萌コ?。 根據(jù)現(xiàn)狀地形情況，本可研推薦廠址二作為該項目建設(shè)地點。 污水水質(zhì)預(yù)測 一、污水性質(zhì) 本工程污水處理廠主要接納 萬興果菜、雪野啤酒、六 和屠宰廠以及 示范區(qū) 的部分生活污水。對各行業(yè)門類進(jìn)行歸納，共有 18家企業(yè)為農(nóng)副食品加工業(yè)，占總數(shù)的 32%； 共有 17 家企業(yè)為食品制造業(yè)，占總數(shù)的 30%；共有 8家企業(yè)為機(jī)械及器材制造業(yè)，占總數(shù)的 14%。 出水達(dá)到城鎮(zhèn)生活污水一級 A 排放標(biāo)準(zhǔn)。 二、工程建成后可 以完善基礎(chǔ)設(shè)施，改善投資環(huán)境 興建污水生態(tài)處理系統(tǒng)將有助于完善城市基礎(chǔ)設(shè)施工程，促進(jìn)污水治理力度，將明顯改善城市生態(tài)環(huán)境，有利于城市整體形象的提高，改善投資環(huán)境，對實現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)環(huán)境和諧健康發(fā)展有著極為重要的作用。 項目 建設(shè)的必要性 隨著 ***農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范 區(qū) 的建設(shè)，根據(jù)《楊莊鎮(zhèn)總體規(guī)劃 20202030》， 示范區(qū) 在近期基礎(chǔ)上向東、向北、向南發(fā)展，形成東至汶?yún)R路、西至康通路、南至文化東路、北至雙龍路，占地面積約規(guī)模更大的姜蒜加工區(qū)，其面積控制在 平方公里。為了使楊莊鎮(zhèn)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，成為生態(tài)特色鎮(zhèn)， 并使城鎮(zhèn)社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，不再走先污染后治理的老路子，在 示范區(qū) 建設(shè)的同時建設(shè)配套的污水處理設(shè)施非常必要的。 ***農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū) 建設(shè) 楊莊鎮(zhèn)是 ***市的農(nóng)業(yè)大鎮(zhèn)， 是 ***市“三辣生產(chǎn)基地”。 示范區(qū) 所在地（楊莊鎮(zhèn)） 概況 地理位置 ***農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范 區(qū) 地處 楊 莊鎮(zhèn)，該鎮(zhèn)地處 泰山東麓 ***市西部平原， 東與方下河、羊里鎮(zhèn)相接，南與牛泉鎮(zhèn)以汶河為界，西與泰安范鎮(zhèn)毗鄰，北隔贏汶河與寨里鎮(zhèn)相望。 二、編制范圍 示范區(qū) 污水 生態(tài) 處理工藝技術(shù)方案論證及其可行性研究。 鑒于上述情況， 2020 年 12 月受 ***市萊城區(qū)環(huán)保局委托，本公司承擔(dān)《 ***農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)污水生態(tài)處理工程 項目可行性研究報告》編制。 楊莊鎮(zhèn)目前具有較好的生態(tài)資源環(huán)境。 建設(shè)期限： 1 年 工程總投資：本項目總投資為 5600萬元。 主要的解決措施為 加快污水集中處理系統(tǒng)建設(shè)，完善鎮(zhèn)區(qū)污水處理系統(tǒng)；加強(qiáng)工業(yè)廢水的污染控制和管理；大力開展廢水資源化。 采用適合本地區(qū)條件的技術(shù)，選用高效節(jié)能的污水處 理工 6 藝，并充分利用污水處理廠廠址地形，因地制宜采用現(xiàn)代化技術(shù)，提高管理水平，做到投資省、運行費低、技術(shù)可靠、運行穩(wěn)定。 三 、編制目的 在 ***農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范 區(qū) 總體規(guī)劃指導(dǎo)下 ,通過調(diào)查研究 ,以及收集、分析資料的基礎(chǔ)上，達(dá)到如下目的： ⑴ 論述建設(shè) 萬 m3/d 生活 污水 生態(tài) 處理工程的必要性和可行性。鎮(zhèn)區(qū) 距 萊城區(qū)與泰安市區(qū) 20 公里，距省會濟(jì)南 90 公里 。新引進(jìn)項目 18 個，形成固定資產(chǎn) 6. 6億元，全鎮(zhèn)姜蒜加工企業(yè)已發(fā)展到 137家，年加工儲藏能力達(dá)到 744萬噸，實現(xiàn)出口創(chuàng)匯 1. 1億美元，是08 年的近兩倍。經(jīng)調(diào)研分析，認(rèn)為 楊莊鎮(zhèn) 水質(zhì)污染的主要原因有以下幾點： 由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展原因，現(xiàn)狀沒有排水管網(wǎng)系統(tǒng)，污水就近排入河道。 2020 年，楊莊鎮(zhèn)北確定為 ***姜蒜產(chǎn)業(yè)區(qū)的精深加工區(qū)，2020 年升級為省級農(nóng)高區(qū)。 本工程為污水生態(tài)處理系統(tǒng)， 采用 預(yù)處理 +潛流人工濕地 +表流 人工濕地工藝。規(guī)劃從構(gòu)建社會主義和諧社會的高度，通過城市發(fā)展引導(dǎo)、用地布局優(yōu)化等手段，協(xié)調(diào)城市發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾，充分利用 楊莊鎮(zhèn) 現(xiàn)有的自然資源， 在楊莊鎮(zhèn)示范區(qū) 建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)景觀系統(tǒng)，提升 示范區(qū) 環(huán)境質(zhì)量與品位。這些主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)使特色資源得到了有效開發(fā)。 表 32 污水處理廠 設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)表 18 項目 CODcr (mg/l) BOD5 (mg/l) SS (mg/l) TN (mg/l) NH3N (mg/l) TP (mg/l) 數(shù)值 280 120 160 32 25 2 污水處理廠尾水水質(zhì) 一、尾水排放水體的選擇 楊莊 示范區(qū) 人工濕地水質(zhì)凈化廠處理后的達(dá)標(biāo)水經(jīng)表流濕地排入贏汶河。具體位置見下圖： 廠址一 22 圖 42 廠址二位置圖 廠址 二 23 第 五 章 污水、污泥處理方案論證 污水中污染物的去除機(jī)理 由于 城市污水處理廠的建設(shè)和運行不但耗資巨大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對確保處理廠的運行性能和降低費用最為關(guān)鍵，因此有必要根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)和原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶嶋H條件和要求，選擇切實可行且經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝。在活性污泥與污水接觸初期，會出現(xiàn)很高的 BOD5的去除率，這是由于污水中有機(jī)顆粒和膠體被吸附在微生物表面，從而被去除所至。首先，污水中有機(jī) 氮在好氧的條件下轉(zhuǎn)成氨氮，而后在硝化菌作用下變成硝酸鹽氮，隨后在缺氧條件下，由于反硝化菌的作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸鹽氮變成氮氣逸出，整個生物脫氮過程就是氮的氧化還原反應(yīng)。 （ 1）介質(zhì)作用 介質(zhì)填料是人工濕地的重要組成部分，對于凈化污水中的污染物，特別是磷污染物有著重要的作用。常見的吸附等溫線有三種，即朗繆爾 (ungmnir)公式、 BET 公式和費蘭德利希 (Freundich)經(jīng)驗公式。式中 V代表在平衡壓力p 時的吸附量， Vm 代表在固體表面上鋪滿單分子層時所需氣體的體積， ps 為試驗溫度下氣體的飽和蒸氣壓， C 是與吸附熱有關(guān)的常數(shù)。人工濕地中的植 30 物像其它所有光合自氧的有機(jī)體一樣，能利用太陽能從空氣中吸收無 機(jī)物合成有機(jī)物，為異樣生物提供能量，同時其還具有分解和轉(zhuǎn)化有機(jī)物及其它物質(zhì)的能力。而吸收硝酸鹽后，則必須經(jīng)過代謝還原 (metabolicreduction)才能利用，因為蛋白質(zhì)的氮呈高度還原狀態(tài)，而硝酸鹽的氮卻呈高度氧化態(tài)。植物根圈為微生物提供了特殊的棲息環(huán)境，是土壤微生物大量聚集繁殖的場所。植物系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)膲毫ψ罱K由通過根部和有更大氣孔的老葉片釋放的氣體而獲得。即使當(dāng)植物的根和根系腐爛時，剩下許多的空隙和通道，也有利于土壤的水力傳輸 (Brix， 1987)。 在人工濕地中，微生物類群是極其豐富的，不同的類群具有不同的功能。近水面部分為好氧層，較深部分及底部通常為厭氧層。與表面流人工濕地相比，水平潛流人工濕地的水力負(fù)荷大，對 BOD CODCr、 SS、重金屬等污染指標(biāo)的去除效果好，而且很少有惡臭和擎生蚊蠅現(xiàn)象，能有效解決北方寒冷地區(qū)的冬季防 凍問題。該工程于 2月開始了 前期工作與工程實施， 4月中旬前完成了可行性研究、工程地質(zhì)勘察測繪、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計與工程預(yù)算， 5月完成了工程招投標(biāo)開工建設(shè)，按原計劃完成了全部廠區(qū)工程建設(shè)內(nèi)容，完成了占地 公頃的輝山明渠河口濕地，包括 公頃的岸上人工濕地處理區(qū)和 3 公頃的河口濕地緩沖區(qū)，現(xiàn)已開始通水調(diào)試。 進(jìn) 水粗格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，可去除大尺寸的漂浮物和懸浮物，以保護(hù)污水提升泵的正常運轉(zhuǎn)，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。本設(shè)計推薦采用潛污泵。本設(shè)計采用旋流式沉砂池。 表 61 三種機(jī)械脫水設(shè)備性能分析 項目 帶式濃縮脫水一體 化機(jī) 臥式離心濃縮脫水機(jī) 螺壓 濃縮脫水機(jī) 設(shè)備尺寸 體積大，占地大 體積小，占地小 體積小，占地小 轉(zhuǎn) 速 運轉(zhuǎn)速度低，噪聲小 高轉(zhuǎn)速，振動大，噪音 大 轉(zhuǎn)速低，噪音小 運行環(huán)境 敞開式運行與設(shè)計，環(huán)境較其它兩種差 封閉運行，氣味小， 環(huán)境好。濕地由濕地 防滲膜、濕地植物、集配水系統(tǒng)及倒膜管構(gòu)成。 在該工程規(guī)劃區(qū)域內(nèi)， 依托現(xiàn)有地形，在地勢較高處種植蘆竹、優(yōu)質(zhì)蘆葦?shù)冉?jīng)濟(jì)價值較高的挺水植物；在地勢略低的臺田間水面處，種植蘆葦、香蒲等挺水植物；在靠近河堤的地勢 46 低洼處塘內(nèi)的水深較淺處栽種蓮藕、菱角、芡實等本土浮葉植物，水深較深處配置金魚藻、苦草等沉水植物，并在塘內(nèi)放養(yǎng)魚、泥鰍、青蛙等動物。 浮葉植物的部分葉片浮于水面，根生于 底泥中，中間部分浸于水中的葉片常裂成絲狀，大部分與沉水植物混生在儀器，主要種類有菱角、蓮、芡實等。 對于該人工濕地水質(zhì)凈化工程的植物配置，在充分現(xiàn)場考察和調(diào)研的基礎(chǔ)上，依托現(xiàn)有地形，在地勢較高處種植蘆竹、優(yōu)質(zhì)蘆葦?shù)冉?jīng)濟(jì)價值較高的挺水植物；在地勢略低的臺田間水面處，種植蘆葦、香蒲等挺水植物；在靠近河堤的地勢低洼處塘內(nèi)的水深較淺處栽種蓮藕、菱角、芡實等本土浮葉植物，水深較深處配置金魚藻、苦草等沉水植物，并在塘內(nèi)放養(yǎng)魚、泥鰍、青蛙等動物。菱的種植以撒播種子最為便捷，初夏季節(jié)移植幼苗效果也較好，只是移植時幼苗一定要大于水