河道⼈⼯湿地建设⼯程
设计⽅案
⼀、项⽬基本概况
1.1 河道现状
先导区内河流主要有运粮河和丁村沟。
a）运粮河
运粮河属于淮河流域，涡河⽔系，起源于中牟县万滩乡万庄村南，东南⽅向途径东漳南、秫⽶店北、⼤胖西、⽼饭店西、朱仙镇东、⼤李庄西，在开封县⼤李庄乡，四合庄西汇⼊涡河，全长53.27km，总流域⾯积214km2。其中中牟县境内长15.6km，流域⾯积112.9km2，规划区内河道长度3.9km，是先导区，乃⾄中牟县的⼀条主要防洪排涝河道。运粮河属于季节性河流，在平⾯上基本保持了其⾃然河形，岸线有⼀定的蜿蜒，河道两侧滩地及堤防顶部有速⽣杨林，枯⽔期基本⽆基流，河流⽔质较差。
2005年按三年⼀遇除涝，⼗年⼀遇防洪标准进⾏了治理，治理长度15.6km，出境处设计排⽔流量40.84m3/s。它是狼城岗⼲渠和丁村⽀渠区域的主要排⽔河道，主要⽀流有丁村沟（沟长14.61km）和运粮河⽀沟（沟长5km）。设计排⽔能⼒16.9 m3/s ~48.7 m3/s，⽬前排⽔能⼒为设计能⼒的70%。
b) 丁村沟
数据抽取丁村沟属运粮河⽔系，位于丁村⽀渠与赵⼝总⼲渠1号沉砂池第Ⅰ条渠之间，发源于万滩镇关家村，流向东南，流经万滩镇、雁鸣湖两乡镇，经⼩朱村、岳庄、丁村南，再向东南，穿中东公路，⾄朱固村南⼊运粮河，全长14.4km，流域⾯积24.9km2。其中中牟县先导
区内河道长度为4.3km。现状来⽔主要为上游村庄的⽣活污⽔，以及雁鸣湖的侧渗⽔，现状⽔质较差，河道内局部有⽣活垃圾。
1998年丁村沟进⾏了清淤，⾄今未再次治理过，它是⽰范区内的⼀条主要排⽔沟道。设计排⽔能⼒3 m3/s ~15 m3/s，⽬前排⽔能⼒仅为设计能⼒的80％。
河渠均为季节性河流，现状河渠⽔系受周边⼯业污染相对较轻，主要受沿河村镇⽣活污⽔、农⽥排⽔和降⾬径流污染影响，部分河渠河床内及两侧垃圾较多，旱季时基本成为排污沟，污染严重，⽔质均为劣V类，⽆法达到⽔功能区划和河流⽣态所需要的⽔质标准，严重影响先导区环境质量。
1.2 项⽬意义
项⽬的建设对改善运粮河与丁村沟的河滩⽣态环境，提⾼运粮河与丁村沟的河道⽔质，创造良好的滨⽔环境，实现⽔资源和⽔⽣态系统的良性循环，提⾼政府形象，改善投资环境和⼈民众的⽣活质量，具有⼗分重要的意义。
1.3 设计规模
根据中牟先导区提供的数据并结合具体实际情况进⾏推算及依据国家相关政策，本⽅案确定该⼈⼯湿地的处理规模为 tps5430300m3/d，采⽤潜流与⾃由表⾯流组合⼯艺⽅式处理⽅案。
1.4 经济技术指标
1、总投资：537503.00 元
2、吨⽔投资为：F1＝537503.00／300＝1791.677 元。
⼆、前⾔
⼈⼯湿地的净化机理：
对SS：湿地系统成熟后，填料表⾯和植物根系将由于⼤量微⽣物的⽣长⽽形成⽣物膜。废⽔流经⽣物膜时，⼤量的SS被填料和植物根系阻挡截留。 对有机物：有机污染物通过⽣物膜的吸收、同化及异化作⽤⽽被除去。
对N、P：湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，保证了废⽔中的氮磷不仅能通过植物和微⽣物作为营养吸收，⽽且还可以通过硝化、反硝化作⽤将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物
将污染物最终除去。
三、设计依据及原则
3.1设计依据
(1)《中华⼈民共和国环境保护法》
(2)《中华⼈民共和国⽔污染防治法》(修正)1996.5.15
(3)《污⽔综合排放标准》GB8978-1996
(4)《地表⽔环境质量标准》(GB3838-2002)
(5)《城镇污⽔处理⼚污染物排放标准》GB18918-2002
(6)《⼈⼯湿地污⽔处理⼯程技术规范》HJ 2005-2010
(7)《室外排⽔设计规范》GB50014-2006
(8)《砌体结构设计规范》GB50003-2001
(9)《混凝⼟结构设计规范》GB50010-2002
(10)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
(11)《给⽔排⽔⼯程构筑物设计规范》GB50069-2002
厌氧胶能用于木材吗(12)《⽔处理⼯程师⼿册》
(13)《污⽔综合排放标准》GB8978-1996
(14)《城市污⽔处理及污染防治技术政策》(建城[2000]124号)
(15)《城市污⽔处理⼯程项⽬建设标准》(建标[2001]77号)
3.2设计原则
(1) 对河⽔中污染物进⾏分析⽐较，结合要求达到的处理后排放⽔⽔质标准，提出技术先进、⼯艺可靠、经济合理的⼯艺⽅案。
(2) 处理⼯艺⼒求达到节能、低耗，且技术先进、操作简便，占地⾯积少，施⼯⽅便，投资省。
(3) 以环保法规和有关规范、标准为依据，确保污染河⽔处理后达标排放。
(4) 作为环保⼯程，设计中应尽量减少对环境产⽣的负⾯影响，如噪⾳、臭⽓、固体废弃物等；
(5) ⼯程设计注重本⼯程实际运⾏的灵活性和抗冲击性，提⾼其对⽔质⽔量变化的适应性；⼯程建设坚持环保、⽣态化，处理后的出⽔补充运粮河及丁村沟景观⽤⽔，做到⽔资源化循环利⽤。
四、项⽬设计的针对性
本⽅案设计保证出⽔达到处理要求的前提下，尽量做到节省投资，充分发挥该河⽔⽔净化⼯程的社会
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效益、经济效益和环境效益。
所采⽤的⼯艺设施既具有合理性⼜具有先进性以保证运⾏管理简便灵活。采⽤“太阳能曝⽓⽣化处理加⼈⼯湿地”⼯艺，⽅便运⾏、降低景观⽔处理造价、减少运⾏成本、保证出⽔稳定达标。 该景观⽔的处理设施总图布置要求紧凑合理，尽可能优化⼯艺设计，根据项⽬所在地地形地貌，进⾏合理布局，减少占地⾯积。
五、合理选址的原则及处理⽔量、⽔质
5.1合理选址的原则
本⽅案景观⽔处理设施选址原则是⽔处理设施应结合地形，尽可能选⽤荒地、洼地和河塘边，就近集中或分设，少占良⽥，缩短排⽔管道，降低管道埋深和减少⼟⽅⼯程量。
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因此本景观⽔处理设施的选址应遵循以下⼏点原则：
1）选址应选择地势稍低处，便于河⽔通过⾃流流⼊本景观⽔处理设施，同时还要满⾜处理达标⽔能⾃流排出本设施。
2）选择在⾮耕地地带建设本设施，尽量不占⽤耕地和农⽥。
3）尽量利⽤当地现有地形，减少⼯程投资。
4）项⽬建成后，便于管理，减少运⾏费⽤。
5.2 处理⽔量
本项⽬⽇设计处理量为300m3/d。
5.3设计进⽔⽔质
根据参考有关资料，设计原⽔⽔质见表5-1。
表5-1进⽔⽔质表（单位：mg/l）
5.4出⽔⽔质
处理后出⽔达到《地表⽔环境质量标准》(GB3838-2002) 5类⽔。处理后的出⽔⽔质见表5-2。
表5-2出⽔⽔质表（单位：mg/l）
六、处理⼯艺
6.1 处理⼯艺流程框图
6.2 本⽅案⽔处理⼯艺流程说明
由于河道河⽔氨氮含量较⾼，脱氮处理中反硝化作⽤阶段前充分的硝化作⽤是⾮常必要的，因此在⼈⼯湿地前端设置好养⽣物塘，河⽔经过拱⽔井⾃流⼊到好养⽣物塘。为提⾼组合⼯艺整体的脱氮效率，考虑将垂直流⼈⼯湿地放在组合⼯艺前端，有利于提⾼湿地系统的输氧能⼒，从⽽提⾼硝化作⽤提⾼脱氮效率。好养⽣物塘的出⽔⾃流先后进⼊⽔平潜流⼈⼯湿地和垂直流⼈⼯湿地组合成的复合潜流⼈⼯湿地系统，最后经过表流⼈⼯湿地，这样利⽤植物吸收、微⽣物降解、填料过滤吸附等作⽤去除污⽔中的污染物。相对于其他处理技术，⼈⼯湿地具有投资省、效率⾼、维护简单等优点，对于污染物浓度相对较低的农村⽣活污⽔，是⼀种较好的处理技术。⼈⼯湿地出⽔达标排⼊河道。
6.3 本⽅案⽔各处理单元功能描述
(1) 好养⽣物塘
⽤于去除原污⽔中悬浮物及⼤颗粒杂物，可以防⽌垂直流⼈⼯湿
地的堵塞，保护后续⼈⼯湿地的运⾏稳定。利⽤太阳能曝⽓增氧，提⾼⽔中的溶解氧，促进氨氮的氧化作⽤，进⽽充分的硝化作⽤，使脱氮处理中反硝化作⽤阶段可以充分反应，提⾼了脱氮效率。减轻后续⼈⼯湿地的治理负荷。
无焰泄爆装置
(2) ⼈⼯湿地
本单元综合了物理、化学和⽣物的三种作⽤对污⽔进⾏进⼀步的处理。系统成熟后，特种填料表⾯和植物根系将由于⼤量微⽣物的⽣长⽽形成⽣物膜。污⽔流经⽣物膜时，残余的SS被填料和植物根系有机截留，有机污染物则通过⽣物膜的吸收、同化及异化作⽤⽽被去除。同时系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次呈现出好氧、厌氧和缺氧状态，保证了废⽔中氮、磷不仅能被植物和微⽣物作为营养成分⽽直接吸收，⽽且还可以通过硝化、反硝化作⽤及微⽣物对磷的过量积累作⽤将其从废⽔中去除。⽼化的微⽣物作为肥料被植物吸收。
⼈⼯湿地可按污⽔在湿地床中流动的⽅式不同⽽分为三种类型：地表流⼈⼯湿地（SFW）、潜流型⼈⼯湿地（SSFW）。潜流型⼈⼯湿地⼜包括⽔平流⼈⼯湿地和垂直流⼈⼯湿地。
表⾯流⼈⼯湿地植物根系发达，可通过根系向基质送氧，使基质中形成多个好氧、兼性厌氧和厌氧⼩区，利于多种微⽣物的繁殖。
潜流湿地污⽔在湿地床内的部流动，⼀⽅⾯可以充分利⽤填料表⾯的⽣长的⽣物膜、丰富的根系及表层⼟和填料截流等作⽤，以提⾼其处理效果和处理能⼒；另⼀⽅⾯由于⽔流在地表以下流动，故具有
保温性好、处理效果受⽓候影响⼩、卫⽣条件好等特点。
三种类型⼈⼯湿地⽐较
根据以上的⽐较并结合⽔质情况，选⽤复合垂直潜流⼈⼯湿地+表⾯流⼈⼯湿地组合⼯艺。
(3) 出⽔池
主要是蓄⽔的功能。
6.4 ⼯艺特点
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