农村湿地污水处理方案设计

XX村污水处理工程方案设计宁波XX环保科技有限公司2010年4月项目名称：龙观乡XX村生活污水处理工程编制单位：宁波XX环保科技有限公司编制：校核：审核：审定：第1章1.11.21.31.41.5第2章2.12.22.32.42.5第3章3.13.23.33.43.53.63.73.83.9第4章4.14.24.3第5章5.15.2目录概述.1项目概况.1编制目的、依据、原则和范围.1水质水量.2处理系统选址.3排放标准.3污水收集系统.5设计说明.5工程规模.5管道设计原则.5排水工程设计.5管道工程一览表.7污水处理系统.8设计范围.8设计原则.8设计处理规模.8废水处理工艺的确定.8各处理工段说明.9主要构筑物.11主要设备及材料.12污泥处置.12二次污染防治.13工程投资.14编制依据.14投资估算.14污水处理工程总投资.14售后服务.15人工湿地的养护与管理.15服务承诺.15I第1章概述1.1项目概况随着农村和村镇城镇化进程的加快，村镇人口不断集中，乡镇企业迅速发展，村镇污水排放量也不断增加，然而由于过去“重建设，轻环保”的旧观念，农村和小城镇基础设施建设远远落后于城镇化建设的发展，缺乏必要的污水收集系统和污水处理设施，污水无序乱流，不仅直接污染了农村和小城镇自身生态环境，而且造成了河湖水体的严重污染，已成为区域性水环境的重要污染源，对当地饮用水安全和居民生存环境构成严重威胁，制约了经济发展及城镇可持续发展。龙观乡地处鄞州西南部，东邻石矸镇，南与奉化市交界，西接鄞江镇，北连古林镇，距宁波市区18公里。区域紧靠宁波国际机场，34省道穿境而过，荷晓线横贯东西，交通便捷。XX村位于龙观乡北部，地处四明山脚，宁绍平原边缘。全村人口685人，风景秀丽，水脉丰润、环境优美，曾先后荣获区级文明单位等荣誉称号。村中电力、交通、通讯等配套设施完善，但缺乏必要的污水处理系统，在发展进程中存在环境隐患。为了改善现有的人居环境，经过深入的研究，XX村决定为其新村构筑完备的污水处理项目，特委托宁波XX环保科技有限公司进行该村污水收集和治理工程方案设计工作，以期在较低的运行成本下，稳定达到国家污水综合排放标准（GB8978-1996）中一级标准。1.2编制目的、依据、原则和范围1.2.1编制目的对生活污水收集系统和处理系统工艺单体进行详细优化设计，并提出主要设备材料表，据此编制投资估算。1.2.2编制依据1)给水排水设计手册；2)室外排水设计规范（GB50014-2006）；3)污水综合排放标准（GB8978-1996）；4)城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）；5)饮用水水源保护区污染防治管理规定（1989）；6)地表水环境质量标准（GB3838-2002）；7)工程结构设计规范（GB50069-2002）；18)混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；9)各村提供的相关资料数据和我公司实地勘查资料。1.2.3编制原则1)严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保出水指标达到国家及地方有关污染物排放标准；2)依据目标村庄的实际情况，集中和分散相结合，最大程度的降低投资；3)末端处理系统根据实际情况选择人工湿地处理工艺，控制日常维护和运行费用。1.2.4编制范围根据XX村政府的要求，本污水处理工程服务范围为XX村。XX村现有居民380户，规划中待建新村居民170户，共计550户约1200人口。工程的主要内容由污水收集系统及污水处理系统两部分组成。1)XX村污水收集系统。XX村污水收集系统为污水处理系统的配套设施，主要包括新建污水管网系统及原有污水管网的改建；2)XX村污水处理系统。包括污水处理系统内全部建、构筑物及配套工程。1.3水质水量1.3.1进水水质污水中主要污染物包括CODcr、BOD5、SS、NH3-N、总磷等。在暂无详细实地测试报告的情况下，根据相关的设计规范数值计算，并参考其他村镇的分析数据，拟定进水指标如表1-1示：表1-1污水进水水质污水来源项目CODCrBOD5SS单位mg/Lmg/Lmg/L数值300350100250300350村镇生活污水NH3-N总磷pHmg/Lmg/L5058691.3.2污水水量农村地区生活污水排放量计算应结合当地经济发展状况、卫生设施水平和排水系统等因素综合考虑。一般排水量按照用水定额的80计算（根据室外给排水设计规范）。农村地区居民生活用水量及排水量如下表示：2表1-2农村居民生活用水量及排水量取值表区位城郊平原村庄类型经济条件好，室内卫生设施齐全经济条件较好，室内卫生设施较齐全用水量（升/人天）12015090120排水量（升/人天）10080半山区经济条件一般，有简单的室内卫生设施山区无卫生间和淋浴设备，主要利用地表水、净水洗涤8010060907060经实地勘查，XX村新村地处城郊，村民经济条件较好，室内卫生设施齐全，排水量按人均每天100升计算，该村现有有约1200人口，污水排放量120吨/天。综合考虑该村今后规划，设计处理规模：120吨/天。表1-3单个处理系统设计处理规模处理系统设计处理规模（t/d）服务人口数（个）系统1（河南）70700系统2（河北）505001.4处理系统选址XX村位于清源溪源头处。清源溪横穿XX村，在溪两岸形成相对集中的两块居民区。由于清源溪是XX漂流的起点，综合考虑施工难度和工程投资，河南、河北污水处理系统分别独立设计。河南污水池选在村头东南角上地势较低的农田区域，靠近村中主干道，离居民集中地约50米左右，对居民生活无影响；河北污水池选在村中东北角地势较低的农田区域，离居民集中地约20米左右，对居民生活无影响。1.5排放标准1.5.1污水水质排放标准按目前流域汇水范围、规划资料，外排的污水经处理后应执行国家污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准，见表1-4：表1-4设计处理后出水水质污染指标CODCrBOD5SSNH3-N总磷单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L3处理后污水水质1002070150.5污染指标pH单位处理后污水水质691.5.2处理后污水去向污水经过处理后达标直接排放入村中处理池附近河道内。4第2章污水收集系统2.1设计说明经过实地勘查，XX村新村地势平坦，东面临路，周边分布大块农田。区域内居民居住比较集中，大部分家庭已建化粪池，但无完备污水收集系统，只有少部分家庭采用明沟式雨污合流收集方式，且已建化粪池底部均采用自然渗透方式。鉴于此，我公司为XX村规划完整新建管网，实际工程量待施工图设计阶段进一步核实并完善。2.2工程规模XX村有居民550户约1200人。污水收集管道估算数量如下：接户管DN150，长度约2750米（每户5m计算）；支管DN225，长度约5400米；主管DN300，长度约2560米；2.3管道设计原则1)设计符合国家有关规范和标准。2)在总体规划的指导下，采取全面规划，分期实施的原则，使工程建设与区域发展相协调；注重设计的合理性，充分发挥投资的整体效益。管道平面定位原则上与规划要求一致；管材选择遵循技术成熟可行、造价经济合理、安装维护方便等原则；适当考虑规划近、远期内道路两侧的污水发展需求，设计上预留管线支管。3)依照地形、建筑分布情况设置合理、完善的污水管线，为建成区提供良好的污水排放条件。4)工程具备良好的经济效益、社会效益，适合远期综合开发。5)便于实施，缩短工期。2.4排水工程设计1)管道结构设计管道结构设计主要从管材选型、敷设方式、管沟回填等方面进行考虑。由于缺少待建区域的工程地质情况，本设计暂按宁波地区常规地质情况考虑，具体施工工艺等根据实际地质情况加以调整。5a)管材选用为了减少地基变形对管道的影响，设计选用柔型接口的管道作为本次设计路段的管材。依照本地常用管材情况以及经济性，具体选型如下：污水明挖段管材选用UPVC加筋管，采用天然橡胶密封圆柔性接口。污水过河段管材选用钢筋混凝土承插排水管或球墨铸铁管，“O”型橡胶圈接口。以上接口均能适应一定的基础变形，具有一定的抗震能力，同时利用其稳定偏转角实现管线长距离的转向。b)管道的敷设方式管道的敷设方式主要是施工的操作性、安全性以及综合造价进行考虑，确保管道的施工和使用的可靠性，所以本工程采用开槽施工敷设方式。c)管沟回填明挖管道的基坑回填应严格按照给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-97）执行，回填材料依次推荐为：粗砂、小颗粒级配良好的塘渣（粒径不大于5cm）、素土。回填技术要求按照路基回填要求执行。2)管道工程a)根据规划，污水主管位于道路下，污水支管根据实际情况敷设；b)本工程道路主管道同时考虑预留街坊支管，现阶段主管的位置、管径和标高暂根据规划确定；c)管道埋深（距离现状地面）小于3米的，除过河段外，设计拟采用明槽开挖施工；管基垫层采用大颗粒塘渣；3)检查井设置a)设置条件管道方向转折处或管道坡度改变处；管道断面（尺寸、形状、材质）、基础、接口变更处；管道交汇处；直线管道上每隔一定距离处（按照管径400，最大间距30m）。b)构造要求能顺畅地汇集和传输水流：一切形式的检查井都要求砌筑流槽；井室工作高度在管道埋深许可下，一般为1.8m，污水井由流槽顶起算；井筒内径一般为700mm。62.5管道工程一览表表2-1管道工程一览表编号12项目污水主管污水支管管道规格DN300DN225工程量25605400接户管3（每户5m计）合计DN1502750107107第3章污水处理系统3.1设计范围宁波XX环保科技有限公司认真分析了村镇污水的特点，利用本公司在水处理方面雄厚的技术力量和丰富的现场经验，有针对性的设计出XX村小型污水处理系统。具体设计范围如下：1)污水处理系统污水处理工艺流程、工艺设备选型、工艺设备布置；2)污水处理系统的工艺设备动力配线(分配箱至工艺设备之间)；3)污水处理系统的工艺管线；4)污水处理系统从格栅至处理后达标排放之间的处理工艺参数的制定。3.2设计原则根据原水水质、排放标准，本方案在设计处理流程时，遵照以下原则：1)处理工艺经济、合理；a)处理工艺成熟、简单明了，节省投资费用；b)运行费用低。2)操作管理方便，自动化程度高；3)设备可靠。本工程在充分考虑设备的可靠性与降低投资的基础上，采用的设备均为优质设备，设备运行平稳、可靠，维护、维修工作量小，为了节省投资部分原有可以利用的设备继续使用；4)根据实际情况，采用人工湿地工艺进行处理。3.3设计处理规模拟建地区居住人口约为1200人，设计处理水量为120吨/天。3.4废水处理工艺的确定根据当地环保部门的要求，经处理后的水需达到污水综合排放标准（GB8978-1996）中一级标准，该污水处理工程要求具备脱氮除磷功能。本项目污水主要为生活污水，具有以下特点：1)污水以有机污染为主，BOD/COD=0.6，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；2)污水中主要污染物指标为BOD、COD、SS。8针对以上特点，以及出水要求，结合现有的污水处理技术的特点，以采用无动力人工湿地处理最为经济。根据国内已运行的小型污水处理站的调查和要达到确定的治理达标，并本着最大可能的节约投资和运行成本的原则，确定采用“厌氧池+人工湿地”为主体工艺。3.4.1处理工艺流程污水经管网收集直接进入格栅，除去部分杂质（主要去除其中较大杂物和轻泡物）杂质由人工定期清理，外运填埋；其余污水进入厌氧池，部分难分解污染物被降解，最后进入人工湿地，有机物逐步降解，最终降解为水和二氧化碳，少量氮磷类污染物被分解，出水达标直接排放。定期清污格栅调节池3.4.2预处理效果定期清污厌氧池人工湿地稳定塘达标排放图3-1人工湿地工艺流程CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）总磷（mg/L）名称调节池进水350出水333进水250出水238进水300出水270进水50出水48进水5出水5去除率5%5%10%4%厌氧池33311623847270135483352去除率65%80%50%30%60%湿地池11680472013531331120.5去除率31%57%77%67%75%稳定塘8060201531201180.50.4去除率总去除率25%83%25%94%25%93%27%84%20%92%3.5各处理工段说明格栅：污水在进入调节池前经过一道格栅，以拦截污水中较大颗粒的悬浮物和漂浮物。采用固定格栅，拦截的杂物由人工定期清理外运填埋；9调节池：主要功能是调节水量并均衡水质；厌氧池：调节均衡水质水量，池内厌氧菌分解污水中部分难降解污染物，并将大分子有机物降解为小分子有机物，利于后段的湿地处理；人工湿地：采用潜流式人工湿地，砖混结构，池底和四壁均布0.5mm复合土工膜做防渗漏处理。厌氧池出水由泵提升入内，通过布水管均匀流入床层，床体氧供应能力较强，且有脱氮除磷作用，可实现较大的水力负荷长期运行。主要功能是进一步去除其中有机物、氨氮等污染物，使污水达标。1)设计负荷：0.5m3污水/m2湿地；2)有效水深：1.1m；3)填料基质：利用当地资源，卵石、粗砂、细砂等，湿地床层分布自下而上分别为卵石、粗砂和细砂。进水和出水区为60100mm。4)湿地植物：种植芦苇、美人蕉等，其耐污能力强，对当地气候条件、土壤条件和周围环境都有很好的适应能力，且兼具美化景观的作用。湿地植物均匀种植，每株间距500mm。稳定塘：以太阳能为初始能量，通过在塘中种植水生植物，进行水产和水禽养殖，形成人工生态系统，在太阳能（日光辐射提供能量）作为初始能量的推动下，通过稳定塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中污水的有机污染物进行降解和转化，最后不仅去除了污染物，而且净化的污水也可作为再生资源予以回收再用（如：农田灌溉、冲厕等），使污水处理与利用结合起来，实现污水处理资源化。表3-1稳定塘系统技术参数表设计参数BOD5表面负荷kgBOD5/（104m2.d）水力停留时间（d）有效水深（m）pH值温度范围（）BOD5去除率（%）藻类浓度（mg/L）出水SS（mg/L）高负荷稳定塘80160460.30.456.510.55308095100260150300普通好氧塘4012010400.51.56.510.503080954010080140深度好氧塘55200.51.56.510.503060805101030105)布水形式：在进水口一侧设置穿孔布水管（D50mm，孔径5mm，间距600mm）表3-1人工湿地系统技术参数表处理工段格栅池调节池设计参数2.01.01.0m停留时间不小于3h主要设备格栅提升泵设备参数不锈钢，栅隙5mm50QW10-10，口径50mm，流量10m3/h，扬程10m，转速2840r/min，功率0.75kw厌氧池停留时间不小于36h人工湿地设计负荷0.5m3污水/m2湿地稳定塘提升泵弹性填料湿地填料湿地植物水生植物50QW10-10，口径50mm，流量10m3/h，扬程10m，转速2840r/min，功率0.75kwKQ系列，150利用当地资源，塘渣、碎石、土壤等，基质粒径816mm，进水和出水区为60100mm芦苇、香蒲、美人蕉等常绿水生鸢尾、美人蕉、荷花等3.6主要构筑物3.6.1污水处理系统平面布置污水处理系统平面布置依据污水处理工艺流程的功能要求和污水来向及供电就近的原则，在建设方规划的场地内进行布置。污水处理构筑物设计为地下结构。污水处理系统建成后，对污水处理系统进行绿化、美化。系统区内绿化采用点线结合方式，在地下构筑物的上面种植草坪；并在污水处理系统周围设围墙或护栏，以加强系统区内的统一管理。3.6.2建筑、结构遵循的主要设计规范、设计依据：1)砌体结构设计规范GBJ3-88；2)建筑地基基础设计规范GBJ7-89；3)混凝土结构设计规范GBJ10-89。本工程污水处理系统构筑物中厌氧池采用钢筋混凝土结构，格栅池、人工湿地采用砖混结构，混凝土采用商品混凝土，防渗等级S6。3.6.3平面布置表3-2各处理系统占地面积11处理系统设计处理规模（t/d）占地面积（m2）系统170720系统2506403.7主要设备及材料3.7.1主要设备1)提升泵数量：10台（5用5备）；功率：0.75kw；流量：10m3/hr；扬程：10m；用途：调节池至厌氧池污水提升；沉淀池至人工湿地污水提升；人工湿地出水集水井至出水口污水提升。表3-3设备、材料一览表序号123456789设备及其他格栅提升泵生物活性载体纤维膜植物种植管道配件及支架液位控制配电柜高效生物菌种护栏型号规格不锈钢，自制50QW10-10芦苇、风车草等PVC数量2台10台137m3867m22项2套2套2项222m备注5用5备3.7.2主要植物采用当地植物芦苇（或美人蕉、风车草等）。3.8污泥处置本污水处理系统产出污泥为各种废渣和活性生化污泥。根据室外排水设计规范（GBJ14-87）规定，此类污水处理产生的污泥应首先应考虑用作农田肥料，但同时污泥中有关污染物浓度应满足农用污泥中污染物控制标准（GB4284-1984）。123.9二次污染防治本污水处理系统不采用任何有毒有害材料或药剂，不对环境造成污染；系统中前段污水处理池为全地埋结构，上做绿化处理无异味，产生的少量沼气采用高空排放；系统中提升泵均采用高效节能潜污泵，噪声小且在地埋池内，不会对外界环境产生不良影响；湿地处理为潜流式，污水在表层下流动，不会滋生蝇虫或产生异味。整个系统基本上对环境不产生二次污染。13第4章工程投资仅对XX村新村区域2套污水处理系统以及配套的污水收集系统投资进行估算。4.1编制依据1)一九九四年浙江省市政工程单位估计表；2)有关定额指标；3)建设单位提供的有关资料；4)国家及宁波市有关文件和规定。4.2投资估算表4-1污水处理系统估算序号一二三四五六项目名称污水处理系统（土建）污水处理系统（设备）管道工程设计费（总造价3%）安装调试运输费（10%）污水监测费总计费用（万元）42.3631.93419.2314.803.190.24511.644.3污水处理工程总投资综合以上分析，XX村污水处理工程预计总投资：511.64万元（此投资仅供参考）。14第5章售后服务5.1人工湿地的养护与管理XX村污水处理系统中人工湿地种植芦苇、美人蕉等，其耐污能力强，对当地气候条件、土壤条件和周围环境都有很好的适应能力，且兼具美化景观的作用。湿地植物均匀种植，每株间距500mm。湿地植物培养过程中正确控制湿地水位，以引导植株根系向下发展，并及时对其进行修剪，同时对濒死的植株及时进行更换，以确保植株的生长，避免由于自然灾害造成植株的损害；湿地池周边布设护栏并竖立告示牌，同时增加村民的保护意识，防止湿地的人为性破坏。5.2服务承诺1)设备质保期为买方验收合格，接收移交之日起12个月，质保期内负责保修，终身维护；2)维修地点：宁波市鄞州区鄞州鄞县大道1299号鄞州商会南楼23F。提供24小时服务，且维修人员在接到故障电话1小时内予以答复，需现场处理的3小时内赶到现场进行到位的服务和修理，并提供不间断的服务直到运行正常。同时本维修点提供足够的备品备件以适应建设方的维修需求；3)本公司提供的设备运送到现场后，在7天内派技术人员到现场进行安装和调试，并提供现场安装、调试和维修所需的工具、口令、软件。期间所发生的费用均由我方负责；4)提供全部设备详细的操作和维护手册（中文版本）；5)就设备的安装、启动、运行、维护和修理将派具有专业知识的技术人员或有关专家对建设方人员进行现场免费培训和指导；6)质保期内若出现非用户人为原因造成或违规操作原因出现的质量问题的部件，我们承诺负责维修或更换。如发生较大质量问题可将质保期顺延。质保期后一年内重复出现保修期内出现过的故障，仍属保修范围；7)在缺陷保修结束时，由专业工程师对设备进行另一次测试，任何故障由我方自费解决并取得建设方的同意；8)每次维修完成并取得建设方确认后，本方将一式三份报告给建设方，包括故障原因、解决措施、完成修理所费时间及恢复正常运行日期；159)质保期内，我方对所供设备将进行跟踪调查，三个月定期回访用户，同时对所提供的所有设备进行定期常规检查、调整和润滑等保养措施，具体服务内容包括：a)主体设备的检修，零配件的检修与更换；b)机电设备及零配件的检修与更换；c)处理系统管路及配套阀门等的检修与更换；d)处理系统出水水质恶化的原因查找，及时调整至达标；e)处理系统运行故障的排除与运行状态的恢复；f)处理设施、设备与机电设备日常维护现场重复指导。10)在质保期内免费提供的备品备件，并承诺在质保期满后以成本价长期供应；11)本公司24小时服务电话：057488325931，87905799。16