人工湿地污水管理方案计划项目工程技术规范标准.doc
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1、.HJ中华人民共和国环境保护行业标准HJ 人工湿地污水处理工程技术规范Technical specification of constructed wetlandsfor wastewater treatment engineering(征求意见稿)20发布 20实施环境保护部发布I目 次目 次 . 前 言 . 1 适用范围 . 12 规范性引用文件 . 13 术语和定义 . 24 水量和水质 . 55 总体设计 . 66 工程工艺及人工湿地设计 . 97 主要设备及材料 . 148 检测与过程控制 . 159 辅助工程 . 1610 施工与环境保护验收 . 1711 劳动安全与职业卫生 .
2、1912 运行与管理 . 19附 录 A(规范性附录)符 号 . 22II前言为贯彻中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国水污染环境防治法,规范我国人工湿地污水处理工程的建设、运行、维护和管理,制订本标准。本标准规定了人工湿地污水处理工程的设计、施工、验收和运行管理的技术要求。本标准为首次发布。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准起草单位:沈阳环境科学研究院。本标准由环境保护部20年月日批准。本标准自20年月日起实施。本标准由环境保护部解释。1人工湿地污水处理工程技术规范1 适用范围本标准规定了采用人工湿地工艺的污水处理工程设计、施工、验收、运行维护与管理的技术要求。本标准适用于采用
3、人工湿地工艺的污水、雨水处理及河流、湖泊水质改善工程,可作为环境影响评价、可行性研究、设计与施工、建设项目竣工环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。2 规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 4284 农田污泥中污染物控制标准GB 5084 农田灌溉水质标准GB 8978 污水综合排放标准GB 12348 工业企业厂界噪声标准GB 16554 国家恶臭污染物排放标准GB 18918 城镇污水处理厂污染物排放标准GB 50003 砌体结构设计规范GB 50011 建筑抗震设计规范GB 50013 室外给水设计规范GB 50014
4、室外排水设计规范GB 50015 建筑给水排水设计规范GB 50016 建筑设计防火规范GB 50019 采暖通风与空气调节设计规范GB 50034 工业企业照明设计规范GB 50040 动力机器基础设计规范GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范GB 50052 供配电系统设计规范GB 50053 10kV 及以下变电所设计规范2GB 50054 低压配电设计规范GB 50069 给水排水工程构筑物结构设计规范GB 50070 混凝土结构设计规范GB 50140 建筑灭火器配置设计规范GB 50194 建筑工程施工现场供用电安全规范GB 50335 污水再生利用工程设计规范GBJ 87 工业
5、企业厂界噪声控制设计规范GB/T13663 给水用聚乙烯(PE 管材)GJ 3082 污水排入城市下水道水质标准CJJ 60 城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程CECS 199 聚乙烯丙纶卷材复合防水工程技术规程HJ/T 15 环境保护产品技术要求超声波明渠污水流量计HJ/T 96 pH 水质自动分析仪技术要求HJ/T 101 氨氮水质自动分析仪技术要求HJ/T 103 总磷水质自动分析仪技术要求HJ/T 353 水污染源在线监测系统安装技术规范HJ/T 354 水污染源在线监测系统验收技术规范HJ/T 355 水污染源在线监测系统运行与考核技术规范HJ/T 377 环境保护产品技术要求
6、化学需氧量(CODcr)水质在线自动监测仪JG/T 193 钠基膨润土防水毯SL 18-2004 渠道防渗工程技术规范3 术语和定义以下术语和定义仅适用于本标准。3.1 人工湿地 constructed wetland指用人工筑成水池或沟槽,底面铺设防渗漏隔水层,填充一定深度的土壤或基质(填料)层,种植芦苇一类的维管束植物或根系发达的水生植物,污水由湿地的一端通过布水管渠进入,以推流方式与布满生物膜的介质表面和溶解氧进行充分的植物根区接触而获得净化。人工湿地分为表面流人工湿地和潜流人工湿地,潜流人工湿地又可分为水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。33.2 表面流人工湿地 surface flo
7、w constructed wetland指污水在人工湿地的土壤等基质表层流动,依靠植物根茎与表层土壤的拦截作用以及根茎上生成的生物膜的降解作用,使污水得以净化的人工湿地形式。3.3 水平潜流人工湿地 horizontal subsurface flow constructed wetland指污水从人工湿地的一端进入,在人工湿地床表面下以近水平流方式流动,最后流向出口,使污水得以净化的人工湿地形式。3.4 垂直潜流人工湿地 vertical subsurface flow constructed wetland指污水从人工湿地表面垂向流过基质床的底部或从底部垂直向上流向表面,使污水得以净化的
8、人工湿地形式。3.5 人工湿地单元 constructed wetland unit指由配水系统、集水系统、基质、防渗层及人工湿地植物组成的基本处理单元,通常人工湿地由一个或多个单元组成。3.6 孔隙率 porosity指人工湿地充填基质堆积体积中,基质之间的孔隙体积所占的百分比。按公式(1)计算:100% =V V V (1)式中: 孔隙率,%;V 人工湿地基质在自然状态下的体积,包括基质实体及其开口、闭口孔隙,m3;V 人工湿地基质的绝对密实体积,m3。3.7 水力停留时间 hydraulic retention time指污水在人工湿地内的平均驻留时间。潜流人工湿地的水力停留时间按公式(
9、2)计算,即人工湿地有效容积与平均水量比值:av Qt V = (2)式中:t 水力停留时间,d;V 人工湿地基质在自然状态下的体积,包括基质实体及其开口、闭口孔隙,m3; 孔隙率,%;4av Q 平均水量,m3/d。3.8 表面有机负荷 organic surface loading指每公顷人工湿地面积单位时间内负担的五日生化需氧量公斤数。按公式(3)计算:( ) ( )AQ C CAQ C Cq in inos0 1430 1 101010 = = (3)式中:os q 表面有机负荷,kgBOD5/(ha穌);in Q 人工湿地污水入流量,m3/d;0 C 人工湿地进水BOD5 浓度,mg
10、/L;1 C 人工湿地出水BOD5 浓度,mg/L;A 人工湿地面积,m2。3.9 表面水力负荷 hydraulic surface loading指每公顷人工湿地表面积单位时间内通过的污水体积。按公式(4)计算:104=AQq inhs (4)式中:hs q 表面水力负荷,m3/(ha穐);in Q 人工湿地污水入流量,m3/d;A 人工湿地面积,m2。3.10 水力坡度 hydraulic slope指污水在人工湿地内沿水流方向单位渗流路程长度上的水位下降值。按公式(5)计算:100% 1 2 100% =LH HLi H (5)式中:i 水力坡度,%;H 污水在人工湿地内渗流路程长度上的
11、水位下降值,m;1 H 污水在人工湿地内渗流路程1 处的水位值,m;52 H 污水在人工湿地内渗流路程2 处的水位值,m;L 污水人工湿地内的渗流路程,m。3.11 基质 bed filler指在人工湿地床体内用以提供人工湿地植物与微生物生长并对污染物起过滤、吸收作用的填充材料,有碎石、卵石、土壤、砂子等。3.12 预处理 pretreatment指为满足人工湿地进水水质要求,以及保证人工湿地出水水质达到相应标准,在污水进入人工湿地之前,对原污水进行的污水处理过程。3.13 渗透系数 permeability coefficient指污水在人工湿地基质或防渗层单位时间内流动通过的距离。按公式(
12、6)计算:TS STk S y1 2 = (6)式中:y k 渗透系数,cm/s;S 污水在人工湿地基质或防渗层流动通过的距离,m;1 S 污水在某一时刻T1 时的位移,cm;2 S 污水在某一时刻T2 时的位移,cm;T 污水通过人工湿地基质或防渗层的时间,s。其计量单位通常以 cm/s 表示。3.14 水位 water level指在人工湿地中水面的位置。4 水量和水质4.1 工程接纳污水水量设计生活污水量、工业废水量、雨水量及合流水量的设计应符合GB50014 中3.1、3.2、3.3的有关规定。4.2 工程接纳污水水质要求4.2.1 污水的设计水质应根据调查资料确定,或参照邻近城镇、类
13、似工业区和居民区的水6质确定。无调查资料时,可按GB50014 中3.4.1 的规定设计。4.2.2 人工湿地污水处理工程处理城市下水道污水时,其水质应符合GJ3082 中的有关规定。4.2.3 人工湿地污水处理工程作为二级污水处理厂处理城镇排水系统的污水时,其水质应符合GB8978 中的三级标准。4.2.4 人工湿地污水处理工程的接纳污水中含有有毒、有害物质时,其浓度应符合GB8978中第一类污染物最高允许排放浓度的有关规定。4.3 人工湿地接纳污水水质要求表面流人工湿地接纳污水的水质要求可参照GB5084农田灌溉水质标准中水作的有关规定。潜流人工湿地接纳污水的水质要求可参照GB5084农田
14、灌溉水质标准中旱作的有关规定。4.4 工程出水水质要求4.4.1 人工湿地污水处理工程的出水水质,根据受纳水体的要求,应符合GB8978 中的有关规定。4.4.2 人工湿地污水处理工程作为城镇污水处理厂的建设时,根据受纳水体的要求,应符合GB18918 中的有关规定。5 总体设计5.1 一般规定5.1.1 人工湿地污水处理工程的设计除应遵守本标准外,还应符合国家现行的有关标准和技术规范的规定。5.1.2 人工湿地污水处理工程的设计应符合以下原则:a) 应贯彻全过程控制思想,实行清洁生产,从生产工艺的源头消减污染负荷、控制污染物的产生并减少排放。b) 应优先采用处理效率高、节约能源、节省建设投资
15、的处理工艺。c) 应保证污水处理设施稳定、可靠、安全运行,且易于操作和维护,降低运行费用。d) 应重视防治二次污染,保证处理工艺流程完整,不得缺少污泥、恶臭、噪声等污染治理工程,影响周围生态环境质量。e) 应考虑生产事故等非正常工况时的污染防治应急措施。5.2 工程项目组成75.2.1 人工湿地污水处理工程的工程项目主要由污水处理构(建)筑物与设备、辅助工程和配套设施等系统构成。5.2.2 污水处理构(建)筑物与设备包括:预处理设施、人工湿地、污泥处理、恶臭处理、检测、消毒、计量设施、污水回用等单元。其中,预处理设施、人工湿地、污泥处理、恶臭处理、检测等单元为主体处理工程,消毒、计量设施、污水
16、回用等单元为一般处理工程。5.2.3 辅助工程包括:厂区道路、围墙、绿化工程,供电系统、给排水、消防、暖通与空调、建筑与结构等。5.2.4 配套设施包括:办公室、休息室、浴室、食堂、卫生间等生活设施。5.3 建设规模5.3.1 人工湿地污水处理工程建设规模的确定应综合考虑服务区域范围内的污水产生量、分布情况、发展规划以及变化趋势等因素。5.3.2 人工湿地污水处理工程的建设实施应坚持近期规模为主,远期可扩建规模为辅的原则,考虑人工湿地形式建设的灵活性,可以预留建设用地。5.3.3 人工湿地污水处理工程的建设规模按以下规则分类:a) 小型人工湿地污水处理工程的日处理能力1000m3/d。b) 中
17、型人工湿地污水处理工程的日处理能力1000m3/d3000m3/d。c) 大型人工湿地污水处理工程的日处理能力3000m3/d10000m3/d。d) 特大型人工湿地污水处理工程的日处理能力10000m3/d。5.3.4 应根据建设规模确定人工湿地污水处理工程的建设要求,并符合表1 的规定。表1 人工湿地污水处理工程建设要求建设规模 主体处理工程 一般处理工程 辅助工程 配套设施小型 按规范设计建设 根据需要选择 根据需要选择 根据需要选择中型 按规范设计建设 根据需要选择 根据需要选择 根据需要选择大型 按规范设计建设 按规范设计建设 根据需要选择 根据需要选择特大型 按规范设计建设 按规范
18、设计建设 按规范设计建设 根据需要选择注:表1 中的“规范”指本标准。5.4 场址选择5.4.1 人工湿地污水处理工程的场址选择应符合当地城镇总体发展规划和环保规划的要求,符合当地水污染防治、水资源保护和自然生态保护的要求,还应综合考虑交通、土地权8属、土地利用现状等因素。5.4.2 人工湿地污水处理工程的场址选择应考虑自然背景条件,包括土地面积、地形地貌、土壤、气象、水文以及动植物生态因素等,并进行工程地质、水文地质等方面的勘察。5.4.3 人工湿地污水处理工程的场址宜选择自然坡度为0%3%的洼地或塘,以及经济价值不高的荒地。5.4.4 人工湿地污水处理工程的场址应不受洪水、潮水或内涝的威胁
19、。5.4.5 人工湿地污水处理工程的场址与居民住宅的距离应符合卫生防护距离的要求,并应通过环境影响评价和环境风险评价的认定。5.4.6 天然湿地不得直接用于污水处理。5.5 总平面布置5.5.1 人工湿地污水处理工程应充分利用自然环境的有利条件,按预处理设施和人工湿地的功能和流程要求,考虑人工湿地在工程所在区域中的景观作用及其出水再利用规划,并结合地形、风向、地质条件和卫生防护距离等因素,合理安排,紧凑布置。5.5.2 厂区内生产管理建筑物和生活设施宜集中布置,其位置和朝向应力求合理,并与处理构筑物保持一定距离。5.5.3 特大型人工湿地污水处理工程的厂区内应设置通向构筑物和附属建筑物的必要通
20、道,通道的设计应符合下列要求:a) 主要车行道的宽度:单车道为3.5m4.0m,双车道为6.0m7.0m,并应有回车道。b) 车行道的转弯半径宜为6.0m10.0m。c) 人行道的宽度宜为1.5m2.0m。d) 通向高架构筑物的扶梯倾角宜采用30,不宜大于45。e) 天桥宽度不宜小于1.0m。f) 车道、通道的布置应符合GB50016 中的要求,并符合当地有关部门的规定。5.5.4 特大型人工湿地污水处理工程的厂区应根据现场条件应设置围墙,其高度不宜小于2.0m。5.5.5 厂区的绿化应结合当地的自然条件选择适宜的植物,绿化覆盖率应符合当地城市规定要求。5.5.6 厂区的高程布置应充分利用原有
21、地形,符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求;水流宜采用重力流布置,减少污水提升动力消耗。95.5.7 应考虑人工湿地植物的高度与工程各单元的景观协调。5.5.8 人工湿地污水处理工程的景观建设应遵循和谐、自然、均衡的原则,综合考虑人工湿地轮廓与不同类型人工湿地搭配、水生植物配置、人工湿地水体景观设计、人工湿地沿岸辅助设施营建等。6 工程工艺及人工湿地设计6.1 工程工艺流程设计原则6.1.1 人工湿地污水处理工程的工艺流程设计应综合考虑处理水量、原水水质、建设投资、运行成本、排放标准及稳定性等因素。6.1.2 预处理程度根据具体水质情况与污水处理技术政策,选择一级处理、强化一级处理和二级处理
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