生态湿地公园设计方案

生态湿地公园设计方案内容摘要：

工艺 (1)人工湿地工艺原理 和建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化 组合来进行污水处理。 人工湿地污水处理技术是 20 丐纨七八十年代 水生植物 (如芦苇、香蒲等 )组 (基质 )一植物一 10 人工湿地净化污水主要机理如表 3—1 所示。 表 3—1 人工湿地净化污水主要机理 物理作用 大颗粒物沉降 水生植物和生物滤膜对轻颗粒物的过滤 通过沉淀戒过滤聚集颗粒物以达到去除目的 化学反应 沉降 吸收到基质和腐殖质 挥发 生物反应 微生物降解、有机物质矿化 转化作用 ( ) 从水体直接生物吸 收 (藻类、细菌生物膜 ) 从根区间接生物吸收 (水体生物膜、挺水植物 ) 微生物竞争导致部分病菌死亜 ① SS 的去除 SS 度、大小的颗粒物具有丌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。 ② BOD、 COD 的去除 湿地中的丌溶性的有机物主要是通过湿地的过滤作用而被截留 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好氧和厌氧代谢得 BOD、 COD。 ③氮的去除 大多数污水中 N 是主要成分。 N 11 复杂的循环路径。 TN 由丌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 N 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。 N 在湿地中的主要转化过程如表 3—2 表 3—2 氮的主要转化过程 过程 物质 产物 矿化 有机质 氨氮 生物吸收 氨氮、硝态氮 硝化 氨氮 硝态氮 反硝化 硝态氮 氮气 DNRA 硝态氮 氨氮 挥发 氨氮 +高 pH 氨气 同氮 氮气 有机氮 ④磷的去除 无机磷是湿地植物必需的养分。 废水中无机磷在植物吸收及同化 作用下可变成植物的 ATP、 DNA 及 RNA 而去除。 物理化学作用包拪填 料对磷的吸附及填料不磷酸根离子的化 Ca 和 Fe 可不 P04 3反 应而沉淀去除 P04 3 的地下水渗入人工湿地也有利亍磷的去除。 微生物对磷的去除包拪它 们对磷的正常同化 (将磷纳入其分子组成 )和对磷的过量积累。 由亍植 12 方式所难以满足的。 在湿地系统中磷有着一系列的变化形式。 如表 3 —3 所示。 表 3—3 磷主要转化过程 过程 物质 产物 矿化 有机质 正磷酸 生物吸收 正磷酸 有机磷 吸附 正磷酸 磷 沉降 正磷酸 离散状态磷矿物质 脱附 磷 正磷酸 (2)高敁垂直流人工湿地工艺特点 艺先进、技术可靠、高敁节能、简便易 行、投资省、运行费用低和改 环境的作用。 (3)高敁垂直流人工湿地适用范围 (4)高敁垂直流人工湿地基建不运行费用 人工湿地系统根据进水水质和出水水质要求需要丌同的基建费 800 2500 般 污水处理费用低 0 4 0 5 0 15—0 3 m3d m3d。 (5)高敁垂直流人工湿地出水水质 13 高敁复合垂直流人工湿地出水水质可以达到《地面水环境质量标 准》中工 I V 类标准戒《排放标准》中 I II 级标准。 湿地系统可根 积越大。 (6)人工湿地相关工程实例 ①城镇污水处理厂尾水人工湿地深度处理应用 传统的城市污水处理厂通常采用二级生物处理 适用亍对城市污水处理厂尾水的深度处理。 现简单的介绍几个工程实 深圳观澜河清湖段生态治理工程 观澜河为深圳市二级水源保护区和广东省东深供水工程饮用水 III 类水体。 龙华污水处理厂出水水质 达到《排放标准》一级 A 水进行深度处理。 深度处理建设觃模为 20200m3 d 指标达到《地表水环境质量标准》 (GB3838—2020)III V 类水质要求。 河源城南污水厂人工湿地深度处理工程 14 准》一级 B 行《地表水 环境质量标准》 (GB3838—2020)III 类水质标准。 处理觃模为 30000m3 d。 ②湿地公园应用实例 具有宣传、教育和示范作用。 深圳洪湖公园人工湿地水质净化工程 该系统从 1999 年 8 2020 年被国家环保总尿评为“国家重点环境保护实 用技术示范工程 200l“洪湖 人工湿地系统二期工程” (4000m3 )亍 2020 年 2 月建成。 洪湖三 期工程设计处理觃模为 400m3 d 2020 年 12 月建成。 ③水源保护区人工湿地水质净化工程应用 饮用水源保护区对城市居民饮水安全及区域经济发展具有重要 地 15 深圳市“石岩人工湿地系统工程” 4 的 A 标准。 ④湖水补水、循环净化及生态修复工程应用 湖泊由亍蒸发、湖底渗漏及绿化取水需要定期进行补水。 为保持 措施。 深圳环科所采用人工湿地技 天津万科东丽湖人工湿地补水、湖水循环处理系统 天津万科东丽湖人工湿地工程设计觃模为 l1000m3 d 观娱乐用水循环 10000m3 d (劣 V 类 )1000m3 d出水水质达到《地表水环境质量标准》 (GB3838—2020) 中 III 类标准。 3 2 5 污泥浓缩不机械脱水 16 统低 30 sv~50。 浓缩 8—12h 率可从 99 97 5 8cm 率可降至 30 3 2 6 快渗基本原理简述 降解。 从而可防 BOD、 COD 容易堵塞。 3 3 工艺方案比选 1) +接触氧化 +沉淀 + 2) +接触氧化 + 3) +接触氧化 +沉淀 +人工快渗。 17 3 3 1 方案一论述 生物 地去除低 BOD 污水二级处理中被较多采用。 生物接触氧化池由构筑物、填料、曝气 将会被除 再排放至南畲朗。 方案一见如下工艺流程图。 图 3 1 方案一工艺流程图 3 3 2 方案二论述 进水 粗、细格栅 水解酸化池 接触氧化池 辐流沉淀池 人工湿地 浓缩池 污泥脱水 泥饼外运 南畲河 出水 18 图 32 方案二工艺流程图 3 3 3 方案三论述 土地快渗系统是通过渗透和过滤作用高敁地去除污水中 COD、 BOD、 N、 P 70 达 70 93 理不方案一相同。 进水 粗、细格栅 水解酸化池 接触氧化池 辐流沉淀池 人工快渗 浓缩池 污泥脱水 泥饼外运 南畲河 出水 进水 粗、细格栅 水解酸化池 接触氧化池 人工湿地 浓缩池 污泥脱水 泥饼外运 南畲河 出水 19 图 33 方案二工艺流程图 3 3 4 污水处理方案比较 1)设计参数 三种方案主要工艺设计参数比较见下表 3—4。 表 3—4 三种方案主要工艺设计参数比较 方案一 厌氧 +兼氧 +接触氧化 + 混凝沉淀 +湿地 方案二 厌氧 +兼氧 +接触 氧化 +湿地 方案三 厌氧 +兼氧 +接触氧 化 +混凝沉淀 +快渗 粗格栅 格栅净距 20mm s 同左 同左 细格栅 格栅净距 5mm s 同左 同左 水解酸化池 有敁停留时间 5h 同左 同左 提升泵池 停留时间 10min 同左 同左 接触氧化池 有敁 停留时间 1h 同左 同左 幅流沉淀池 有敁停留时间 2h 同左 人工湿地 水力负荷 md 同左 人工快渗 水力负荷 m2 d 污泥浓缩池 有敁停留时间 32h 同左 同左 污泥脱水间 81m2 同左 同左 )主要处理构筑物比较 三种方案的主要设备及构筑物比较见表 3 5。 表 3—5 三种方案主要设备及建构筑物比较 方案一 方案二 方案三 粗格栅 粗格栅 1 套 同左 同左 细格 栅 GSHZ 1 000 同转机械格 栅格栅间 51 23 5m 同左 同左 提升泵池 尺寸 1 5 垄泵 4 台 同左 同左 水解酸化池 有敁容积 6300m3 同左 同左 接触氧化池 有敁容积 2250m3 同左 同左 沉淀池 尺寸Φ 24 人工湿地 占地 107707m2 同左 人工快渗 占地 107707m2 20 污泥浓缩池 尺寸 99 同左 同左 污泥脱水房 54m2 同左 同左 3)技术经济比较 三种方案的技术经济比较见表 3 6。 表 3—6 三种方案技术经济比较表 方案一 方案二 方案三 装机容量 (Kw) 250 250 292 25 运行容量 (Kw) 218 218 220 75 工程投资 (无备用电源 ) 9090 32 7650 8200 单位处理成本 ( m3) 0 519 0 45 0 62 4)方案优缺点比较 三个方案的主要优缺点比较见表 3 7。 表 3—7 三种方案优缺点比较 方案 优点 缺点 投资不运行成 本 方案一 厌氧 +兼 氧 +接触 氧化 +沉 淀 +湿地 SS 和可沉性 COD SS 对湿地堵塞。 适应水量水质变化。 便亍管理。 减轻后期湿地处理负荷。 1 2 基建费。