【導(dǎo)讀】4、污水處理廠尾水深度處理綜合技術(shù)構(gòu)建及示范..............42

　　

【正文】 “清水入 湖”提供技術(shù)保障，是太湖治理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 浙江省委關(guān)于制定《浙江省國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個(gè)五規(guī)劃的建議》中指出加大對江河源頭地區(qū)和重要水源涵養(yǎng)區(qū)的保護(hù)力度，積極推進(jìn)水環(huán)境治理，對水體污染比較嚴(yán)重的流域和重點(diǎn)水功能區(qū)啟動水環(huán)境修復(fù)工程。浙江省環(huán)保廳明確提出了浙江省太湖流域水污染防治目標(biāo)，遠(yuǎn)期目標(biāo)為再用 10 到 20 年得時(shí)間或者更長一點(diǎn)時(shí)間，入太湖水體穩(wěn)定保持三類。 目前依托“浙江省太湖流域水環(huán)境綜合治理方案”，“ 811生態(tài)文明建設(shè)推進(jìn)行動方案”等，包括浙江省太湖流域水環(huán)境綜合治理工程、苕溪清水入湖工程、臨安 市青山湖綜合治理保護(hù)工程等，使研究成果得到有效轉(zhuǎn)化，促進(jìn)苕溪水質(zhì)的有效改善，對太湖水質(zhì)的改善起到一定的促進(jìn)作用。 因此，本方案的設(shè)計(jì)密切結(jié)合了國家和地方規(guī)劃、工程，能夠最大限度地發(fā)揮水專項(xiàng)的科技支撐和引領(lǐng)作用。 （五）研究示范區(qū)的選擇 研究和示范范圍覆蓋苕溪上游整個(gè)青山湖流域，選取其中的關(guān)鍵過程和關(guān)鍵位點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)控制、示范研究，并與地方政府配套工程和綜合治理措施密切配合，其聯(lián)合目標(biāo)是切實(shí) 削減苕溪上游入青山水庫斷面的過流污染負(fù)荷 。課題實(shí)施內(nèi)容從流域上游30 到下游的空間位點(diǎn)上分別為水源涵養(yǎng)及水土流失控制、村鎮(zhèn)地表徑 流污染綜合控制與凈化、河流水質(zhì)凈化與生態(tài)修復(fù)、苕溪上游河口污染物削減，此外，還包括一個(gè)綜合各方面、具有不可或缺作用的針對青山湖水質(zhì)保護(hù)的青山湖流域綜合保護(hù)與支撐技術(shù)研究內(nèi)容。 （六）主要科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù) 擬解決的主要科學(xué)問題和技術(shù)難點(diǎn) （ 1）主要科學(xué)問題 針對笤溪上游青山湖流域污染源強(qiáng)特征，本子課題將從以下 2 個(gè)問題入手，開展相關(guān)研究： ?笤溪上游清水產(chǎn)流機(jī)制及其主控因素； ?農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)水污染形成機(jī)制。 通過該子課題的研究，可以很好解決以上科學(xué)問題，揭示并闡明笤溪上游清水產(chǎn)流機(jī)制及其主要控制因素，并 以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建笤溪上游清水產(chǎn)流技術(shù)體系和農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)水污染控制方案，為最終實(shí)現(xiàn)笤溪上游，乃至太湖流域清水出流入河（湖）提供技術(shù)支撐。 （ 2）主要技術(shù)難點(diǎn) 針對以上科學(xué)問題，擬解決的技術(shù)難點(diǎn)主要包括： ?笤溪上游林地水土流失與養(yǎng)分遷移耦合機(jī)制與過程； ?農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)水污染物化與生物協(xié)同凈化機(jī)制； ?污水廠尾水與地表水體的水質(zhì)銜接過程及效應(yīng)； 31 擬突破的核心關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn) （ 1）受損林地水源涵養(yǎng)與水土流失控制技術(shù) 通過對現(xiàn)有原生林地水源涵養(yǎng)和保水空間優(yōu)化，重點(diǎn)采用排水污染物土地生物吸濾技術(shù) 以及 微水生物 溏污染物攔截處理集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對經(jīng)濟(jì)林和人工林水土和養(yǎng)分流失的控制。 （ 2）典型農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)污染生態(tài)控制集成技術(shù) 通過對農(nóng)林復(fù)合型村落生活污水低能耗處理技術(shù)、苕溪上游鎮(zhèn)域污染控制集成、農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)面源污染生態(tài)攔截等一系列技術(shù)的研發(fā)與集成，實(shí)現(xiàn) 農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)污染有效削減； （ 3）匯流水體水量調(diào)控與水質(zhì)保障耦合技術(shù) 通過構(gòu)建固土促滲功能的植被群落構(gòu)建，并結(jié)合強(qiáng)化優(yōu)化植物根表生物膜強(qiáng)化脫氮吸磷過程，削減匯流進(jìn)入水體的污染負(fù)荷，同時(shí)集成 復(fù)合功能生態(tài)基填料原位凈化技術(shù)和泥 水生物巢原位同步修復(fù)技術(shù)，強(qiáng)化匯流水體凈 化能力。 （ 4）污水廠尾水與地表水 III 水體銜接深度處理技術(shù) 根據(jù)入湖口淺水淹沒區(qū)下游較深水區(qū)域的地勢情況，結(jié)合配置不同種類的沉水植物，構(gòu)建尾水與地表水 III 水體銜接深度生態(tài)處理系統(tǒng)，提高系統(tǒng)對污染物的截留去除效率，并集成污水處理廠脫氮除磷升級改造工藝，從而明顯改善尾水排放水質(zhì)。 形成的系統(tǒng)集成技術(shù) 本子課題在以上核心關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)集成構(gòu)建林地水源涵養(yǎng)與水土流失控制技術(shù)體系、農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)污染控制技術(shù)體系、匯流水體的清水養(yǎng)護(hù)技術(shù)體系、污水處理廠32 尾水深度處理與養(yǎng)分綜合利用技術(shù)體系，最終構(gòu)建 笤溪上游水源涵養(yǎng)與清水產(chǎn)流成套技術(shù)體系，為笤溪上游清水產(chǎn)流和清水入湖提供技術(shù)保障。 （七）“十二五”預(yù)期成果和考核指標(biāo) 預(yù)期主要成果 （ 1）明確苕溪上游水土流失與污染排放現(xiàn)狀及特征，制訂苕溪上游主要污染物總量控制方案及青山湖綜合保護(hù)技術(shù)方案。 （ 2）攻克林地水源涵養(yǎng)與水土流失控制、農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)污染控制、匯流水體的清水養(yǎng)護(hù)、污水處理廠尾水深度處理與養(yǎng)分綜合利用等關(guān)鍵技術(shù)，形成流域水源涵養(yǎng)與清水產(chǎn)流功能修復(fù)技術(shù)體系。 （ 3）建成 4 個(gè)水源涵養(yǎng)與清水產(chǎn)流功能修復(fù)技術(shù)規(guī)?；痉豆こ蹋ㄋ春B(yǎng)與水土流失控制技 術(shù)示范工程、農(nóng)林復(fù)合型鄉(xiāng)鎮(zhèn)面源污染控制與徑流傳輸過程攔截控污技術(shù)示范工程、上游污染水體物化調(diào)控與生物操縱協(xié)同凈化技術(shù)示范工程、臨安城市污水處理廠尾水深度凈化及養(yǎng)分綜合利用技術(shù)示范工程，確保上游水源涵養(yǎng)能力提高 5%以上、水土流失減少 10%以上，示范區(qū)COD、 N、 P 削減 15%以上，交界水質(zhì)斷面穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。 （ 4）建成青山湖流域綜合保護(hù)與支撐技術(shù)研究基地，從信息管理、技術(shù)研發(fā)、管理政策體制等方面為青山湖流域生態(tài)和水環(huán)境保護(hù)提供科技支撐。 （ 5）形成一批科學(xué)成果：申請或獲得發(fā)明國家專利 810項(xiàng)；申請計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán) 12 項(xiàng)；發(fā)表研究論文 15 篇以上，33 其中 SCI、 EI 8 篇以上；培養(yǎng) 8 名博士、 23 名博士后。 重大標(biāo)志性成果 （ 1） 構(gòu)建流域水源涵養(yǎng)與清水產(chǎn)流功能修復(fù)技術(shù)體系 攻克林地水源涵養(yǎng)與水土流失控制、農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)污染控制、匯流水體的清水養(yǎng)護(hù)、污水處理廠尾水深度處理與養(yǎng)分綜合利用等關(guān)鍵技術(shù)，通過各系統(tǒng)集成優(yōu)化，構(gòu)建以清水產(chǎn)流區(qū)、污染物凈化與清水養(yǎng)護(hù)區(qū)、城市集中式污染控制區(qū)和湖濱入湖區(qū)為 4 個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的流域水源涵養(yǎng)與清水產(chǎn)流功能修復(fù)技術(shù)體系。 （ 2）制訂苕溪上游水源涵養(yǎng)與青山湖綜合保護(hù)方案 結(jié)合全面深入的現(xiàn)場調(diào)研， 研發(fā)基于水量與水質(zhì)平衡的清水產(chǎn)流動態(tài)評價(jià)技術(shù)，掌握苕溪上游水源涵養(yǎng)區(qū)水土流失與污染現(xiàn)狀，闡明清水產(chǎn)流機(jī)制及其主控因素，制訂苕溪上游主要污染物總量控制方案及青山湖綜合保護(hù)技術(shù)方案，開展流域水源涵養(yǎng)與清水產(chǎn)流功能修復(fù)技術(shù)的規(guī)模化示范，形成青山湖流域綜合保護(hù)與支撐技術(shù)研究基地，初步實(shí)現(xiàn)苕溪上游清水產(chǎn)流的目標(biāo)。 （ 3）實(shí)現(xiàn)城市污水處理廠尾水水質(zhì)與地表水水質(zhì)的銜接 攻克污水處理廠脫氮除磷升級改造、穩(wěn)定塘生態(tài)深度處理、人工濕地深度處理、微污染水質(zhì)凈化廊道構(gòu)建等成套關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建污水處理廠尾水深度處理及養(yǎng)分綜合利用技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)污水處理廠尾水水質(zhì)與地表水水質(zhì)的銜接。 主要考核指標(biāo) （ 1）掌握苕溪上游水源涵養(yǎng)與水土流失現(xiàn)狀及特征，明確上游污染負(fù)荷排放量和入河量。 34 （ 2）建設(shè)苕溪上游森林水源涵養(yǎng)與清水產(chǎn)流綜合技術(shù)示范工程，確保上游水源涵養(yǎng)能力提高 5%以上、水土流失減少 10%以上，示范區(qū) COD、 N、 P 削減 15%以上，交界水質(zhì)斷面穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。 （ 3）通過示范工程建設(shè)和地方政府依托工程建設(shè)，青山湖水質(zhì)指標(biāo)除 TN 外滿足地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（ GB38382020） III 類要求； TN 濃度比現(xiàn)狀改善 15%以上，控制在 。 （ 4）制 訂苕溪上游主要污染物總量控制方案及青山湖綜合保護(hù)技術(shù)方案。 （ 5）建成青山湖流域綜合保護(hù)與支撐技術(shù)研究基地。 （ 6）申請或獲得發(fā)明國家專利 810 項(xiàng)；申請計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán) 12 項(xiàng)；發(fā)表研究論文 15 篇以上，其中 SCI、 EI 8 篇以上；培養(yǎng) 8 名博士、 23 名博士后。 “十二五”各年度考核指標(biāo) （ 1） 2020 年度考核指標(biāo) 進(jìn)行苕溪上游地表徑流與泥沙下泄調(diào)查分析及污染負(fù)荷產(chǎn)生量和入河量的調(diào)查與估算，開展林地水源涵養(yǎng)與水土流失控制、農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)污染控制、匯流水體的清水養(yǎng)護(hù)、污水處理廠尾水深度處理與養(yǎng)分綜合利用等 關(guān)鍵技術(shù)研究，提出 4 個(gè)示范工程的技術(shù)方案；發(fā)表論文 2－ 3 篇，申請或獲得專利 1－ 2 項(xiàng)。 （ 2） 2020 年度考核指標(biāo) 深入開展林地水源涵養(yǎng)與水土流失控制、農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)污染控制、匯流水體的清水養(yǎng)護(hù)、污水處理廠尾水深度處理與養(yǎng)分綜合利用等關(guān)鍵技術(shù)研究，取得主要成果，建成 23 套實(shí)驗(yàn)室35 （含中試）裝置；完成 4 個(gè)示范工程建設(shè)的方案設(shè)計(jì)和招投標(biāo)工作，開始示范工程建設(shè)；開展清水產(chǎn)流動態(tài)評估技術(shù)研究；提出青山湖流域綜合保護(hù)與支撐技術(shù)研究基地建設(shè)方案；發(fā)表論文 4－ 5 篇，申請或獲得專利 1－ 2 項(xiàng)。 （ 3） 2020 年度考核指標(biāo) 集中 建設(shè) 4 個(gè)示范工程，完成工程量 50%以上；開始青山湖流域綜合保護(hù)與支撐技術(shù)研究基地建設(shè)，完成工程量 2030%；構(gòu)建青山湖流域水源涵養(yǎng)與清水產(chǎn)流動態(tài)評價(jià)系統(tǒng)平臺；發(fā)表論文 4－ 5 篇，申請或獲得專利 3－ 4 項(xiàng)；申請計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)12 項(xiàng)。 （ 4） 2020 年度考核指標(biāo) 初步完成 4 個(gè)示范工程建設(shè)；初步完成山湖流域綜合保護(hù)與支撐技術(shù)研究基地建設(shè)；完成青山湖流域水源涵養(yǎng)與清水產(chǎn)流動態(tài)評價(jià)系統(tǒng)平臺建設(shè)；構(gòu)建流域水源涵養(yǎng)與清水產(chǎn)流功能修復(fù)技術(shù)體系；發(fā)表論文 5－ 6 篇，申請或獲得專利 2－ 3 項(xiàng)；申請計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán) 12 項(xiàng)。 （ 5） 2020 年度考核指標(biāo) 全面完成 4 個(gè)示范工程建設(shè)；完善山湖流域綜合保護(hù)與支撐技術(shù)研究基地建設(shè)；形成苕溪上游主要污染物總量控制方案及青山湖綜合保護(hù)技術(shù)方案；發(fā)表論文 4－ 5 篇，申請或獲得專利1－ 2 項(xiàng)。 36 四、研究內(nèi)容、示范工程和配套條件 （一）研究內(nèi)容 林地水源涵養(yǎng)與水土流失控制技術(shù)綜合集成及示范 （ 1）目標(biāo) 根據(jù)苕溪上游水源涵養(yǎng)和水環(huán)境保護(hù)的實(shí)際需求，在天然林水源涵養(yǎng)功能調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過林地水源涵養(yǎng)和保水空間優(yōu)化技術(shù)、經(jīng)濟(jì)林與人工林地水土流失控制技術(shù)、林地排水污染物土地生物吸濾技術(shù)以及微水生物溏污染物攔截 處理集成技術(shù)與示范，對林地進(jìn)行水土保持和養(yǎng)分流失控制、實(shí)現(xiàn)從源頭上解決流域清水產(chǎn)流機(jī)制，從而最終實(shí)現(xiàn)清水產(chǎn)流、清水入湖，為解決湖泊富營養(yǎng)化問題提供基礎(chǔ)。 （ 2）重點(diǎn)任務(wù) 林地水源涵養(yǎng)和保水空間優(yōu)化技術(shù) 采用定位試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)樣地相結(jié)合的方法，研究流域不同天然林生態(tài)結(jié)構(gòu)和水源涵養(yǎng)能力，探明天然林群落生態(tài)結(jié)構(gòu)與人為干擾引起的植被、土壤退化的機(jī)理與過程，采取人工促進(jìn)和植物引導(dǎo)技術(shù)，構(gòu)建結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、生態(tài)安全、喬灌草合理結(jié)合的，具備高水源涵養(yǎng)能力的天然林生態(tài)系統(tǒng)。研究利用自然力實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模更新的、不同近自然經(jīng)營歷史和程度的 人工林生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)功能，篩選良好水源涵養(yǎng)功能實(shí)現(xiàn)的近自然經(jīng)營模式穩(wěn)定流域天然林水源涵養(yǎng)與清水產(chǎn)流。主要開展以下幾個(gè)方面的研究： ? 天然林水源涵養(yǎng)功能調(diào)查 ? 人工林、經(jīng)濟(jì)林林分優(yōu)化技術(shù) 37 ? 水源涵養(yǎng)型地表植被構(gòu)建技術(shù) ? 人工強(qiáng)化下滲技術(shù) 經(jīng)濟(jì)林與人工林地水土流失控制技術(shù) 從流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)林現(xiàn)狀出發(fā)，研究不同配置模式對經(jīng)濟(jì)林系統(tǒng)水分保持的效果，闡明立體復(fù)合經(jīng)營在保持水土和提高水分利用效率中的作用；研究經(jīng)濟(jì)林地理空間配置在涵養(yǎng)水源、減少地表徑流及攔截養(yǎng)分流失中的作用機(jī)理，探索山頂與山腳植物在林形、配置面積與營建方式等方面對 于經(jīng)濟(jì)林保水和減少水分流失的作用，篩選出植物籬植物類型，形成植物籬構(gòu)建技術(shù)；通過調(diào)研和集成研究，闡明經(jīng)濟(jì)林斑塊狀布局對系統(tǒng)保水的作用機(jī)理，提出經(jīng)濟(jì)林在區(qū)域森林中斑塊狀布局的合理方案。重點(diǎn)進(jìn)行以下幾個(gè)方面的研究： ? 經(jīng)濟(jì)林人工林坡地水土流失特征及機(jī)理研究 ? 植物籬構(gòu)建技術(shù) ? 坡式梯地與植物籬耦合水土保持技術(shù) 林地排水生物緩沖帶技術(shù)與示范 研究流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)林不同配置模式對經(jīng)濟(jì)林系統(tǒng)水土保持的效果，探索不同配置方式對林地土壤養(yǎng)分利用效率，闡明立體復(fù)合經(jīng)營在保持水土和提高養(yǎng)分利用效率中的作用；構(gòu)建林地排水生物緩沖帶構(gòu)建技術(shù) ，強(qiáng)化緩沖帶對林地排水污染物土地生物吸濾作用，利用適宜地形開發(fā)微水生物溏、生物強(qiáng)化土地處理系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)等集成污染物攔截處理技術(shù)與示范，從而達(dá)到林地清水產(chǎn)流的效果。主要開展以下幾個(gè)方面的研究內(nèi)容： ? 林地排水生物緩沖帶構(gòu)建技術(shù) 38 ? 林地排水污染物土地生物吸濾技術(shù) ? 微水生物溏污染物攔截處理集成技術(shù)與示范 農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)污染綜合控制技術(shù)集成與工程示范 （ 1）目標(biāo) 在分析苕溪上游臨安地區(qū)農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)污染的時(shí)空分布特征的基礎(chǔ)上，通過對農(nóng)林復(fù)合型村落生活污水處理技術(shù)、苕溪上游鎮(zhèn)域污染控制集成技術(shù)、農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)面源污 染生態(tài)攔截技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，構(gòu)建針對苕溪上游農(nóng)林復(fù)合型村鎮(zhèn)污染的集成技術(shù)體系，并在典型村鎮(zhèn)進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)的工程示范，為苕溪上游村鎮(zhèn)點(diǎn)源和面源污染的有效控制和污染負(fù)荷削減提供技術(shù)支撐和工程借鑒，并通過該技術(shù)體系的推廣應(yīng)用為苕溪上游污染物總量的削減作出貢獻(xiàn)。 （ 2）重點(diǎn)任務(wù) 農(nóng)林復(fù)合型村落生活污水處理技術(shù)集成與示范 針對苕溪上游臨安地區(qū)農(nóng)林復(fù)合型村落中生活污水未得到充分處理的現(xiàn)狀，開發(fā)適合當(dāng)?shù)厣钗鬯|(zhì)和水量特征的一系列污水處理技術(shù)及其成套設(shè)備，為該類村落生活污水的處理提供技術(shù)支撐和工程示范，特別強(qiáng)調(diào) 污水處理系統(tǒng)的一體設(shè)備化、本土簡易化和低耗低成本化。同時(shí)考慮到村落污水排放分散化的特點(diǎn)，研究開發(fā)污水生物－生態(tài)協(xié)同原位處理工藝和成套設(shè)備，集成應(yīng)用人工濕地、土地滲濾、礫石接