【【河道治理方案】河道生態(tài)治理項目施工技術(shù)方案】 河道治理方案范本

1、【河道治理方案】河道生態(tài)治理項目施工技術(shù)方案】 河道治理方案范本X XX 河道生態(tài)治理項目 技術(shù)方案總 總 目 錄第一部分 項目設(shè)計方案（標(biāo)項二）.（1-44）第二部分 施工方案（標(biāo)項二）.（45-126）第三部分 擬投入本項目實施期間的管理人員方案（標(biāo)項二）. （127-152）第四部分 水生態(tài)培育穩(wěn)定期養(yǎng)護(hù)管理方案（標(biāo)項二）. （153-159）第五部分 售后服務(wù)方案、機(jī)構(gòu)等情況（標(biāo)項二）. （160-176）第六部分 質(zhì)量保證措施和檢測、工期承諾及其它優(yōu)惠和承諾情況（標(biāo)項二）.（177-192）第七部分 加條款（含技術(shù)和商務(wù)）響應(yīng)表（標(biāo)項二）. （193-194）第八部分 投標(biāo)人需要說明

2、的其他文件和說明（標(biāo)項二）. （195-199） 第一部分項目 設(shè)計方案（標(biāo)項二） 目錄第一章 綜述. 1 1.1 工程概述. 1 1.2 項目目標(biāo). 2 1.3 設(shè)計原則. 3 1.4 設(shè)計依據(jù). 3 第二章 項目背景. 4 2.1 地理區(qū)位. 4 2.2 項目定位. 4 2.3 項目建設(shè)必要性. 5 第三章 現(xiàn)狀問題分析. 6 3.1 項目現(xiàn)狀及周邊環(huán)境分析. 6 3.2 現(xiàn)狀污染源調(diào)查及分析. 8 3.3 工程現(xiàn)場重點問題和困難及應(yīng)對措施. 9 第四章 生態(tài)技術(shù)簡介. 11 4.1 工藝技術(shù)選擇原則. 11 4.2 技術(shù)簡介. 11 第五章 設(shè)計方案. 25 5.1 設(shè)計思路. 25 5

3、.2 技術(shù)路線. 25 5.3 總體設(shè)計. 26 5.4 工程措施. 28 5.5 水質(zhì)檢測. 37 第六章 主要設(shè)備材料工程量. 39 第七章 目標(biāo)可達(dá)性分析. 40 第八章 應(yīng)急預(yù)案. 42 8.1 應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制. 42 8.2 防汛應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制. 42 8.3 重大活動保障響應(yīng)機(jī)制. 42 8.4 突發(fā)水污染事件響應(yīng)機(jī)制. 42 8.5 應(yīng)急響應(yīng)小組. 43 圖紙附錄. 44 1第一章 綜述 1.1 工程概述 本工程位于浙江省杭州市江干區(qū)九堡鎮(zhèn)，江干區(qū)東毗錢塘江，西依西子湖，全區(qū)面積 210.22 平方公里，人口 26.64 萬，下轄 4 個鎮(zhèn)、4 個街道。江干區(qū)歷史悠久，物產(chǎn)豐富，人文

4、薈萃，風(fēng)光秀麗，是杭州最古老的城區(qū)之一。圖 圖 1.1 項目區(qū)位圖 工程東起海景橋，西至新建橫一港閘，工程段河道長度為 1400m，河道寬度為1013m，總修復(fù)面積為 15000m 2 。常水位水深為 1.7m2m；工程范圍內(nèi)河道堤岸改造已經(jīng)完成，工程區(qū)段內(nèi)堤岸均為石砌直立硬質(zhì)堤岸。景觀工程正在實施，預(yù)計 2015 年 6月竣工。本項目采用設(shè)計施工總承包制模式。治理階段分為施工期、水質(zhì)調(diào)試期、養(yǎng)護(hù)管理期，施工期要求為 45 天，水質(zhì)調(diào)試期為 4 個月，養(yǎng)護(hù)管理期為 12 個月。 2 圖 圖 1.2 項目位置和范圍圖 1.2 項目目標(biāo) 本方案采用水體生態(tài)修復(fù)綜合技術(shù)，本著可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)優(yōu)先、親

5、水景觀，對橫一港進(jìn)行原位生態(tài)凈化，逐步恢復(fù)各種有益微生物和水生動物，形成完整的生態(tài)食物鏈，構(gòu)建一個結(jié)構(gòu)和功能完整的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)水體的自凈功能，提高水體的環(huán)境容量，使被污染的水體恢復(fù)并保持長期的清澈、潔凈。具體目標(biāo)如下：（1）2015 年 6 月 15 日之前工程完工； （2）在現(xiàn)有實際條件，無暴雨排澇的情況下，通過生態(tài)示范河道驗收，其標(biāo)準(zhǔn)參見附件關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)生態(tài)示范河道創(chuàng)建工作的通知，其中建有河道長效管理制度和組織機(jī)構(gòu)，專人管理專人養(yǎng)護(hù)；河道沿線無污水排放口，雨水排放口無晴天出水現(xiàn)象；水質(zhì)指標(biāo)溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)達(dá)到或優(yōu)于國家地表水環(huán)境質(zhì)量類標(biāo)準(zhǔn)；氨氮和總磷基本達(dá)到國家地表水環(huán)境質(zhì)量類標(biāo)準(zhǔn)

6、；水體透明度 0.8m 及以上，目測表觀水清、可見多種水生動物和沉水植物；同時保證設(shè)計方案中的水生動、植物存活率達(dá) 90%及以上。表 表 1-1 橫一港河道生態(tài)治理工程水質(zhì)目標(biāo)值 水質(zhì) 指標(biāo) 透明度 （ （m ）溶解氧 （ （mg/L ）高錳酸鹽指數(shù)（ （mg/L ）氨氮 （ （mg/L ）總磷 （ （mg/L ）水生動植物存活率(%) 目標(biāo)值 0.8 3 10 1.5 0.3 90 31.3 設(shè)計原則 （1）生態(tài)性原則 通過改善河道硬質(zhì)河床、種植沉水植物、放養(yǎng)水生動物、高效曝氣和人工生態(tài)浮床等措施構(gòu)建人工水生生態(tài)系統(tǒng)，確保各種群之間相互依存、相互制約、處于生態(tài)平衡狀態(tài)，逐步使水體能進(jìn)入良性生

7、態(tài)循環(huán)； （2）系統(tǒng)開放性原則 水體的生態(tài)修復(fù)設(shè)計要將相關(guān)邊界因素很好的相互結(jié)合起來，構(gòu)成一個開放性的系統(tǒng)，使其形成一個有機(jī)、有序、有趣的線型空間系統(tǒng)，構(gòu)建生態(tài)健康的城市河道。（3）因地制宜原則 充分利用橫一港河道現(xiàn)有地形及現(xiàn)有構(gòu)筑物，因地制宜、因物制宜、因時制宜，植物以本地物種為主，創(chuàng)造具有特色的城市河道生態(tài)景觀空間。（4）多樣性原則 考慮橫一港水體相對封閉的特點，水生植物構(gòu)建以凈化水質(zhì)的沉水植物為主，并放養(yǎng)本土魚類、蝦類及底棲類水生動物，實現(xiàn)水體的生物多樣性；沉水植物按照常綠種類、暖季種類和冷季種類相配合提高生物多樣性和系統(tǒng)完整性，實現(xiàn)水體持續(xù)自凈。1.4 設(shè)計依據(jù) （1）中華人民共和國環(huán)

8、境保護(hù)法 （2）中華人民共和國水污染防治法(修正)1996.5.15 （3）地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002) （4）城市污水處理及污染防治技術(shù)政策(建城2000124 號) （5）水生動植物工程設(shè)計指導(dǎo)原則 （6）常見沉水植物生物學(xué)特性及管理 （7）綠化設(shè)計規(guī)劃（DG/TJ08-15-2009，J11525-2009）（8）杭州市城市河道生態(tài)治理常用技術(shù)要點及養(yǎng)護(hù)要求手冊 4第二章 項目背景 2.1 地理區(qū)位 杭州位于中國東南沿海北部，浙江省北部，東臨杭州灣，與紹興市相接，西南與衢州市相接，北與湖州市、嘉興市毗鄰，西南與安徽省黃山市交界，西北與安徽省宣城市交界。水文 杭州有著江、河

9、、湖、山交融的自然環(huán)境。全市丘陵山地占總面積的 65.6%，平原占 26.4%，江、河、湖、水庫占 8%，世界上最長的人工運河;京杭大運河和以大涌潮聞名的錢塘江穿過。氣候 杭州處于亞熱帶季風(fēng)區(qū)，四季分明，雨量充沛。全年平均氣溫 17.8，平均相對濕度 70.3%，年降水量 1454 毫米，年日照時數(shù) 1765 小時。夏季氣候炎熱，濕潤，是新四大火爐之一。冬季寒冷，干燥；春秋兩季氣候宜人。地貌 杭州地處長江三角洲南沿和錢塘江流域，地形復(fù)雜多樣。杭州市西部屬浙西丘陵區(qū)，主干山脈有天目山等。東部屬浙北平原，地勢低平，河網(wǎng)密布，湖泊密布，物產(chǎn)豐富，具有典型的江南水鄉(xiāng)特征。人口 2013 年末，全市常住

10、人口 884.4 萬人，比上年末增加 4.2 萬人，其中城鎮(zhèn)人口 662.42萬人，占比由上年末的 74.3%提高為 74.9%；人口出生率為 9.09‰，人口自然增長率為4.12‰。公安部門戶籍登記人口 706.61 萬人，其中非農(nóng)業(yè)人口 393.88 萬人，占比由上年末的 54.8%提高為 55.7%；人口出生率為 10.07‰，人口自然增長率為 4.73‰。本項目所在地杭州市江干區(qū)東毗錢塘江，西依西子湖，全區(qū)面積 210.22 平方公里，人口 26.64 萬，下轄 4 個鎮(zhèn)、4 個街道。江干區(qū)歷史悠久

11、，物產(chǎn)豐富，人文薈萃，風(fēng)光秀麗，是杭州最古老的城區(qū)之一。2.2 項目定位 橫一港是江干區(qū)九堡鎮(zhèn)的重要河道之一，是和睦港的重要匯水河道，也是和睦港匯入錢塘江前的最后一條河道。因此橫一港的水環(huán)境治理是和睦港流域綜合治理以及江干 5區(qū)實施五水共治的重點工程之一。2.3 項目建設(shè)必要性 （1）橫一港河道生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，水環(huán)境承載力很差。加之水體與和睦港等外界水系水體交換受阻，水體較封閉，因此極易受到嚴(yán)重污染。開展本工程是全面改善橫一港水體水質(zhì)、完善水生態(tài)結(jié)構(gòu)、提高水體抗污染沖擊能力的重要措施。（2）橫一港依靠自身建有的水閘控制向和睦港的排水，而和睦港是整個城東地區(qū)向錢塘江排水的主要通道。因此橫一

12、港河道生態(tài)治理工程既影響到區(qū)域防洪排澇，又通過水系連通直接影響到和睦港和錢塘江的水環(huán)境質(zhì)量。（3）橫一港兩岸分布有麗江公寓、楊公江岸鄰里、宋都陽光國際等居民社區(qū)，污染水體大大降低了周邊居民的生活質(zhì)量，也阻礙了周邊區(qū)域的發(fā)展。本工程建成后可快速消除黑臭現(xiàn)象，大幅提高周邊環(huán)境質(zhì)量，改善生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境，提高群眾生活質(zhì)量。因此本工程是提升城市品位、增強(qiáng)城市競爭力、推進(jìn)生態(tài)文明城市建設(shè)的重要推動措施。 6第三章 現(xiàn)狀問題分析 3.1 項目現(xiàn)狀及周邊環(huán)境分析 3.1.1 生態(tài)現(xiàn)狀及分析 （ （1 ）駁岸情況 整個水系為硬質(zhì)直立堤岸，河床寬度為 10m13m，兩邊硬質(zhì)河床，中間約 3m 寬為土質(zhì)河床，硬

13、質(zhì)堤岸至堤頂部分為景觀綠化，預(yù)計 2015 年中期竣工；目前河道截污納管工程尚未實施完畢，據(jù)了解計劃在 2015 年 6 月實現(xiàn)徹底截污。 圖 圖 3.1 橫一港硬質(zhì)堤岸 （ （2 ）閘壩運行狀態(tài) 橫一港與和睦港交匯處上游 100m 處有一座電動翻板閘，翻板閘除排澇期間開啟外，其他時間處于關(guān)閉狀態(tài)，控制橫一港水位。 圖 圖 3.2 電動翻板閘 （ （3 ）底質(zhì)及水生植物現(xiàn)狀 河床中間約 3m 寬為土質(zhì)河床，河床兩側(cè)為硬質(zhì)河床，無淤積現(xiàn)象；河道無任何水 7生動植物，河道生態(tài)系統(tǒng)缺失。（ （4 ）河道水位數(shù)據(jù) 待水系修復(fù)正常后，控制河道水位 1.5m2m 之間，汛期水位最高不超過 2m。3.1.2

14、 水質(zhì)現(xiàn)狀及分析 目前河道水質(zhì)較差，水體渾濁、有發(fā)黑、有異味、透明度很低；水域內(nèi)無水生植被及水生動物；河道兩側(cè)有多處污水直排管及雨水排放口。2014 年 7-12 月我方對橫一港河道進(jìn)行了采樣和水質(zhì)測定。 圖 圖 3.3 橫一港水質(zhì)取樣照片 圖 圖 3.4 橫一港水樣實驗室檢測照片 表 表 3-1 2014 年下半年橫一港水質(zhì)監(jiān)測報告 水質(zhì)指標(biāo) 取樣時間 透明度 （ （m ）溶解氧 （ （mg/L ）氨氮 （ （mg/L ）高錳酸鹽指數(shù)（mg/L ）總磷 （ （mg/L ）7 月 20 日 0.39 0.7 8.63 8.71 0.89 8 月 20 日 0.25 0.5 4.98 7.49

15、0.72 9 月 20 日 0.2 0.2 9.71 10.3 1.12 10 月 20 日 0.6 1.2 7.44 5.37 0.7 11 月 20 日 0.45 1.4 8.37 6.37 0.74 12 月 20 日 0.45 1.6 6.68 5.37 0.55 83.1.3 周邊環(huán)境分析 Ø 周邊的農(nóng)居點、企業(yè)均已拆除，因此大型的排污口較少，主要是周邊小區(qū)較少的陽臺水。Ø 河道東側(cè)緊鄰楊公路，公路北側(cè)和河道南側(cè)為新建居住區(qū)，人口密度較大。Ø 社區(qū)內(nèi)污水管網(wǎng)建設(shè)尚未完工，待完工后生活污水可實現(xiàn)截污納管。Ø 社區(qū)生活垃圾收集設(shè)施建設(shè)完善，居住區(qū)內(nèi)

16、整體環(huán)境良好。Ø 雨季道路和河岸綠化帶地表徑流直接排入河道?？傮w而言，橫一港周邊土地處于開發(fā)建設(shè)期，整體環(huán)境質(zhì)量有待提升，污染源控制、綠化建設(shè)等有待加強(qiáng)。圖 圖 3.5 橫一港河道周邊環(huán)境 3.2 現(xiàn)狀污染源調(diào)查及分析 橫一港現(xiàn)狀主要污染源為外源污染，其主要污染源如下：（1）附近生活污水排放口； （2）大氣干濕沉降帶來的污染； （3）地表徑流帶來的污染； （4）沿岸帶枯枝敗葉混入水體造成污染； 9（5）和睦港河道水體帶入的污染； （6）其他外來偶然性污染。3.3 工程現(xiàn)場重點問題和困難及應(yīng)對措施 3.3.1 重點問題和困難 工程范圍內(nèi)現(xiàn)狀存在的重點問題和困難包括：Ø 河道水

17、質(zhì)較差為劣類水； Ø 污染物輸入量較大，主要包括地表徑流和上游河道攜帶污染物； Ø 水體封閉且循環(huán)性較差； Ø 水生態(tài)系統(tǒng)缺失； Ø 生態(tài)景觀質(zhì)量尚需改善； Ø 水體抗沖擊能力較低。Ø 現(xiàn)有多處污水排放口未納入截污管網(wǎng) 3.3.2 應(yīng)對措施 Ø 針對河道水質(zhì)較差和污染負(fù)荷較大的問題，采取高 高 效曝氣系統(tǒng)+ 高效生態(tài)浮床+生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建相結(jié)合的技術(shù),削減水體中的污染物含量，提高水體透明度，形成健康的水生態(tài)系統(tǒng)，大幅提高水體的自我修復(fù)能力和自我凈化能力，實現(xiàn)水質(zhì)持續(xù)達(dá)標(biāo)。Ø 針對水生態(tài)系統(tǒng)缺失的問題，采取生態(tài)修復(fù)的方法

18、，通過種植多種水生植物、放養(yǎng)多種水生動物等措施，結(jié)合短期的人工管理養(yǎng)護(hù)， 重建健康的水生生態(tài)系統(tǒng)。Ø 針對水體封閉且循環(huán)性差的問題，采取通過循環(huán)水泵 強(qiáng)制水體內(nèi)循環(huán)的措施實現(xiàn)工程范圍內(nèi)水體水質(zhì)均勻， 無污染死區(qū)。Ø 針對生態(tài)景觀質(zhì)量較差的問題，采取種植景觀效果好的開花植物，搭配水體凈化效果好的水生植物種植；生物碳纖維浮床的水生植物選擇開花的物種， 提升整體水體景觀質(zhì)量。Ø 針對水體抗沖擊能力較低的問題，采取構(gòu)建生物碳纖維浮床及微納米氣泡曝氣的措施， 提高水體的自我凈化能力，加快水體凈化效率，增大水體抗沖擊能力。Ø 針對未納入截污管網(wǎng)的排污口進(jìn)行封堵，并在

19、排污口附近布置生物碳纖維浮床， 10攔截污染物，減小污水對河道水體的沖擊。水質(zhì)劣V類污染物輸入負(fù)荷大水體封閉水生生態(tài)系統(tǒng)缺失生態(tài)景觀質(zhì)量待改善水體抗沖擊能力較低部分污水排放口直排入河高效曝氣系統(tǒng)+高效生態(tài)浮床+生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建相結(jié)合的技術(shù)種植水生植物、放養(yǎng)水生動物通過循環(huán)水泵強(qiáng)制水體內(nèi)循環(huán)種植景觀效果好的開花植物加強(qiáng)水體自凈能力排污口附近設(shè)置生態(tài)浮床 圖 圖 3.6 工程重點難點應(yīng)對措施示意圖 11第四章 生態(tài)技術(shù)簡介 4.1 工藝技術(shù)選擇原則 （1）適應(yīng)性強(qiáng)：利用現(xiàn)有的資源，結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項l件合理規(guī)劃，避免占地拆遷，技術(shù)選擇應(yīng)適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、氣候等相關(guān)因素，保障技術(shù)的可實施性。（2）低投入、

20、低能耗：因地制宜，充分考慮所選工藝的合理性，有效控制工藝造價。應(yīng)選擇高效節(jié)能的治理工藝，節(jié)能節(jié)耗，最大限度地降低運行費用。（3）具備長效性、技術(shù)穩(wěn)定可靠：選擇的設(shè)計工藝應(yīng)具備長期穩(wěn)定性和有效性的特點，避免出現(xiàn)曬太陽工程。（4）操作管理簡便，易維護(hù)：選擇的設(shè)計工藝應(yīng)結(jié)合項目特點具備運行操作簡單，易維護(hù)等特點。4.2 技術(shù)簡介針對項目特點，本工程主要采用微納米氣泡曝氣技術(shù)、高效河道曝氣增氧技術(shù)、高效生態(tài)浮床技術(shù)、沉水植物凈化技術(shù)、水生動物多樣性調(diào)控技術(shù)。4.2.1 高效微生物菌劑投加技術(shù) （ （1 ）技術(shù)組成及特點 高效微生物菌劑投加技術(shù)是采用微生物強(qiáng)化降解技術(shù)對水體進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。通過投加有益微生

21、物功能菌，在水體中迅速形成優(yōu)勢菌群共同作用，見效快，凈化效果顯著持久。與物理和化學(xué)法相比，微生物強(qiáng)化降解有助于生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，快速消除黑臭，改善河道感觀效果。1）微生物工作過程 12 圖4.1 廢物/ 臭味有氧分解流程 Ø 有氧分解過程圖4.2 廢物/ 臭味有氧分解流程 Ø 無氧分解過程 13 圖4.3 廢物/ 臭味無氧分解流程 2）水中污染指標(biāo)的去除期限及效率 表4-1 水 中污染指標(biāo)的去除期限及效率表 備注：根據(jù)原水污染情況不同，水溫、PH 值等邊界條件不同，污染物的去除效率不同。圖4.4 處理水樣過程照片 3）微生物菌種分類 水質(zhì)指標(biāo) 處理期限 去除效率 硫化物 1-

22、2個月 95%以上 PH值 1-2個月 維持在6-9之間 COD 1-2個月 50-80% 總磷 1-2個月 50-85% 惡臭 調(diào)試后1個月 90%以上 14Ø 河湖治理緩釋生物制劑適用范圍：河流、港灣、湖泊、池塘等特點功效：有效抑制藻類的生成，分解污泥，去除異味，改善水生態(tài)環(huán)境，恢復(fù)原生態(tài)。本制劑沉淀于水底，并緩慢散發(fā)微生物對周圍的污泥進(jìn)行分解處理。Ø 河湖治理速效生物制劑適用范圍：河流、港灣、湖泊、池塘等特點功效：有效抑制藻類的生成，分解污泥，去除異味，改善水生態(tài)環(huán)境，恢復(fù)原生態(tài)。本制劑生效迅速，附著在載體上的微生物可即可對水中的污物處理，促進(jìn)和恢復(fù)水中的生態(tài)平衡。&

23、#216; 污水處理廠全流程生物制劑適用范圍：排水溝 水渠 污水處理廠 垃圾廠等污水集中或排放的地方等特點功效：此制劑有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性，對產(chǎn)生惡臭的硫醇、硫化物等有機(jī)物有很強(qiáng)的分解能力。減少惡臭氣體產(chǎn)生。Ø 凈化槽及排污用生物制劑適用范圍：排水管，水溝，陰溝，吸收式馬桶等狹小的污水排放區(qū) 特點功效：具有超強(qiáng)的附著力和持續(xù)性對污水中的氨，硫化氫，硫醇等有機(jī)物進(jìn)行分解去除，使水得到凈化。4.2.2 微納米氣泡曝氣技術(shù) （ （1 ）技術(shù)組成及特點 增氧曝氣技術(shù)是人工向水體中充入空氣或氧氣，加速水體復(fù)氧過程，以提高水體的溶解氧水平，修復(fù)和增強(qiáng)水體中好氧微生物的活力，促進(jìn)有機(jī)污染物的降解

24、速度，從而改善受污染水體的水質(zhì)，進(jìn)而修復(fù)水體的生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)治理黑臭水體條件（包括水深、水量、流速、周邊環(huán)境條件等）和污染源特征（如長期污染負(fù)荷、沖擊污染負(fù)荷等）的不同，河道曝氣復(fù)氧的主要方式有鼓風(fēng);擴(kuò)散曝氣增氧、射流曝氣增氧和船載移動曝氣、微納米氣泡曝氣等。相對與前幾種傳統(tǒng)的曝氣增氧技術(shù)，微納米氣泡曝氣技術(shù)具有效率高、見效快、易維護(hù)、低能耗等特點。微納米氣泡曝氣技術(shù)是一種新型的人工曝氣技術(shù)，由于具有氣泡尺寸小（100-300nm的氣泡濃度是 4×108/ml）、比表面積大、吸附效率高、在水中上升速度慢等特點，在氣 15浮凈水、水體增氧、農(nóng)業(yè)灌溉、污泥降解等領(lǐng)域有重要應(yīng)用價

25、值。對比 1mm 與 10um 的氣泡特性如下：1) 上升速度慢 直徑 1mm 的氣泡在水中上升的速度為 6m/min，而直徑 10μm 的氣泡在水中的上升速度為 3mm/min，后者是前者的 1/2000。圖 圖 4.5 氣泡上升示意圖 圖 圖 4.6 氣泡粒徑與上升速度關(guān)系 2) 自身增壓溶解 微納米氣泡內(nèi)部的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外界液體的壓力，可以將更多的氣泡內(nèi)的氣體溶解到水中，并伴隨有自身溶解消失的現(xiàn)象。 16 圖 圖 4.7 氣泡溶解變化 3) 比表面積非常大 相對于微納米氣泡的體積，其比表面積非常大，具有超常的氣體溶解能力。直徑 10微米的氣泡同直徑 1 毫米的氣泡相比，考慮

26、氣泡內(nèi)部壓力及比表面積的效果，前者的氣體溶解能力為后者的 1 萬倍，如果考慮氣泡的上升速度的影響，理論上有 20 萬倍的氣體溶解能力，極大促進(jìn)氣液之間的反應(yīng)速度。圖 圖 4.8 氣泡比表面積 4) 表面帶電 透明的部分包括：氣泡合并上升及氣泡溶解消失兩部分 17微納米氣泡的表面帶有負(fù)電荷，對水中微小粒子具有增強(qiáng)吸附的作用。并隨微納米氣泡收縮、溶解的過程產(chǎn)生表面電荷濃縮、電離，產(chǎn)生氫氧自由基等現(xiàn)象。（ （2 ）技術(shù)優(yōu)勢 曝氣效率高，氧氣利用率高。本曝氣裝置產(chǎn)生的氣泡粒徑屬于微納米級別，產(chǎn)生100nm-300nm 的氣泡濃度是 4×108/ml，在水體中的上升速度將更慢、停留時

27、間更長、比表面積更大，由于氣泡自身帶電性能更強(qiáng)，在水體凈化過程中，能夠顯著提升生態(tài)系統(tǒng)的水體自凈化能力。本技術(shù)主體設(shè)備完全放置在水面之上，后期設(shè)備被人為破壞的可能性極小，設(shè)備能耗很低，單設(shè)備功率只有 0.75kw，后期運行費用低。橫一港水體富營養(yǎng)化程度高，溶解氧含量低，設(shè)置高效曝氣裝置，為水體整個健康生態(tài)系統(tǒng)的建立和完善提供基礎(chǔ)條件圖 圖 4.9 高效曝氣裝置 圖4.10 我公司寧波護(hù)城河共青橋段及北斗河白鷺園段（2013 年）4.2.3 生物碳纖維浮床技術(shù) 針對橫一港河底硬化的特點，可以采用將生態(tài)浮床與生物填料結(jié)合的高效生態(tài)浮床技術(shù)，克服了傳統(tǒng)水生植物對種植土的需求條件 18（ （1 ）技術(shù)

28、組成及特點 生物碳纖維浮床技術(shù)是生態(tài)浮床技術(shù)與生態(tài)碳纖維接觸氧化技術(shù)的組合技術(shù)，該技術(shù)充分結(jié)合兩者的優(yōu)勢，達(dá)到水質(zhì)凈化和景觀美化的雙重效果。其中浮島采用沿湖岸擺設(shè)的布局方式，旨在美化景觀和保持水面干凈，生態(tài)碳纖維接觸氧化采用尼龍繩懸掛方式，總體布局采用生態(tài)浮島與生態(tài)碳纖維接觸氧化工藝交替安裝的方式。Ø 生物碳纖維浮床結(jié)構(gòu) 新型人工浮島裝置具有雙層填料結(jié)構(gòu)，由浮島框架、填料、植物、浮子、固定裝置等幾部分組成。為營造不同溶解氧區(qū)域，新型人工浮島采用透水性相差較大的填料進(jìn)行填充，上層填充顆粒狀填料，如生物陶粒、沸石等。下層填充過水性好的新型生物碳纖維填料，如圖所示。圖4.11 生物碳纖維浮

29、床側(cè)面示意圖 生態(tài)碳纖維是一種與生物有著良好兼容性的新型填料，由腈綸、丙綸和經(jīng)表面修飾后的活性碳纖維復(fù)合而成?；钚蕴祭w維，與普通活性碳纖維相比，它經(jīng)過表面修飾后，具有更好的生物親和性、具有高達(dá) 1000 m 2 /g 以上的比表面積。結(jié)合了活性碳纖維、腈綸和丙綸三者的優(yōu)點，具有化學(xué)穩(wěn)定性能好、不易老化、高吸附性能、生物親和力強(qiáng)的特點，優(yōu)越性顯著。生態(tài)碳纖維具有極高的吸附性與生物親和性，是良好的微生物掛膜填料，在生物法污水處理領(lǐng)域具有明顯的競爭優(yōu)勢。該材料已成功應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖水體凈化與污水處理、印染廢水與再生水凈化處理。Ø 生物碳纖維填料技術(shù)原理 生物碳纖維填料技術(shù)原理為生物接觸氧化法

30、，生物接觸氧化法是從生物膜法派生出來的一種廢水生物處理法，即在生物接觸氧化池內(nèi)裝填一定數(shù)量的填料，利用棲附在填 19料上的生物膜和充分供應(yīng)的氧氣，通過生物氧化作用，將廢水中的有機(jī)物氧化分解，達(dá)到凈化目的。該工藝凈化效率高，處理所需時間短，對進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷的變動適應(yīng)性較強(qiáng)。生物接觸氧化法的核心是填料，填料的性能對廢水處理有直接的影響，需要使用比表面積大、水力阻力小、空隙率高、能經(jīng)久耐用、生物及化學(xué)穩(wěn)定性好的填料。常見生物填料除了改性填料，還有分散式、懸掛式、固定式等填料。Ø 生物碳纖維填料結(jié)構(gòu) 生物碳纖維草由圓環(huán)串聯(lián)而成，圓環(huán)直徑Φ100mm，單個圓環(huán)上材料含量為 2.0

31、g，圓環(huán)間距為 200mm。中心由塑料繩或纖維繩連接。本設(shè)計中用到的填料長度為 1m。填料用防水尼龍繩串成一掛。按照所選渠段長度方向均勻排列，充分發(fā)揮填料的凈化作用。每根生態(tài)纖維的底部可填充少量小石塊等負(fù)重物，或者每根碳纖維底部懸掛一個外徑 2.5cm，內(nèi)徑 1.5cm 的螺母。以增加重量使填料在水中可自然下垂。填料成品如圖所示。圖4.12 浮床構(gòu)造及生物碳纖維材料 （ （2 ）技術(shù)優(yōu)勢 生態(tài)浮床技術(shù)是一種低成本、能持續(xù)去除水體中氮磷等污染物的原位生態(tài)修復(fù)技術(shù)，具有凈化水質(zhì)、提升景觀、提供生物的生長繁殖空間等綜合功能，在富營養(yǎng)化的湖泊、水庫、城市景觀河道等水體的修復(fù)治理中具有良好的推廣應(yīng)用前景

32、。 20 圖4.13 生物碳纖維水處理三小時后效果對比圖 圖 4.14 我公司南明河水生態(tài)整治工程浮床配置圖（2014 ） 21 圖 圖 4.15 我公司北京植物園池塘水質(zhì)修復(fù)工程治理前后效果對 比（2007 年）4.2.4 沉水植物水質(zhì)凈化技術(shù) （ （1 ）技術(shù)組成及特點 在合適的水深范圍內(nèi)，進(jìn)入水體的營養(yǎng)物質(zhì)可通過構(gòu)建多種類型的水生植被進(jìn)行有效的水質(zhì)凈化。水生植物經(jīng)過自身直接吸收、附著微生物轉(zhuǎn)化、物理吸附及沉降，可遏制底泥營養(yǎng)鹽的釋放，抑制藻類生長，起到降低營養(yǎng)鹽負(fù)荷的作用。本工程采用優(yōu)選和培育的沉水植物，主要選擇凈水能力強(qiáng)，景觀效果好，能夠有效控制、不會恣意泛濫生長的種類，包括苦草、輪葉

33、黑藻、伊樂藻、金魚藻、菹草等。通過種植輪葉黑藻、伊樂藻等構(gòu)建沉水植物凈化系統(tǒng)，栽植方式以群落形式，以實現(xiàn)水體的自凈，提升水域景觀效果。沉水植物主要作用包括：Ø 物理作用：沉水植物減小風(fēng)浪擾動，降低水流速度，促進(jìn)懸浮物沉降，抑制再懸浮。 22Ø 植物的吸收作用：沉水植物可通過根、莖、葉直接吸收利用污水中的營養(yǎng)物質(zhì)，供其生長發(fā)育，并把大量營養(yǎng)鹽物質(zhì)固定在其生物體內(nèi)。Ø 植物的富集作用：許多的沉水植物有較高的耐污能力，能吸附、富集一些有毒有害物質(zhì)，如重金屬鉛、鎘、汞、砷、鈣、鉻、鎳、銅等，其吸收積累能力為：沉水植物;gt;漂浮植物;gt;挺水植物，不同部位濃縮作用也不同

34、，一般為：根;gt;莖;gt;葉，各器官的累積系數(shù)隨污水濃度的上升而下降。Ø 氧的傳輸作用：水體中的污染物降解需要的氧主要來自大氣自然復(fù)氧和植物輸氧。有研究表明，水生植物的輸氧速率遠(yuǎn)比依靠空氣向液面擴(kuò)散速率大，特別是沉水植物，其在水體中可釋放大量的原生氧，保持水體高溶氧狀態(tài)，提高水質(zhì)凈化效果。Ø 為微生物提供棲息地：微生物是水體凈化污水的主要執(zhí)行者，水體中微生物的種類和數(shù)量很豐富，因為水生植物的根系常形成一個網(wǎng)絡(luò)狀的結(jié)構(gòu)，并在植物根系附近形成好氧、缺氧和厭氧的不同環(huán)境，為各種不同微生物的吸附和代謝提供了良好的生存環(huán)境，也為水體污水處理系統(tǒng)提供了足夠的分解者。研究表明，有植物

35、的水體系統(tǒng)，細(xì)菌數(shù)量顯著高于無植物系統(tǒng)，且植物根部的分泌物還可促進(jìn)某些嗜磷、氮細(xì)菌的生長，促進(jìn)氮以氣態(tài)形式釋放，磷向無機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)化、從而間接提高凈化率。（ （2 ）技術(shù)優(yōu)勢：Ø 自然生態(tài)：通過水生植物構(gòu)建為水體生態(tài)環(huán)境構(gòu)建提供基礎(chǔ)，為微生物提供附著基質(zhì)，有利于快速恢復(fù)健康水體生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)水體自凈能力。Ø 效果穩(wěn)定可控：水生植物種類為鄉(xiāng)土物種，具有成活率高、凈化效果明顯、景觀效果好、易于管理控制、不會造成物種入侵危害等優(yōu)點。4.2.5 水生動物多樣性構(gòu)建技術(shù) （ （1 ）技術(shù)原組成及特點 在保護(hù)水生植物凈水功能的前提下，完善人工生態(tài)系統(tǒng)食物鏈和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在水體中放養(yǎng)一定種類

36、和數(shù)量雜食性魚類和底棲動物，提高水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。自然水生生態(tài)系統(tǒng)通常由以下兩條食物鏈構(gòu)成：A 、牧食鏈：肉食性浮游動物 肉食性浮魚類 光能 觸及生產(chǎn)者 藻類、水草 營養(yǎng)鹽 植食性底棲動物 植食性魚類 23B、腐食鏈： 圖 圖 4.16 河道生態(tài)系統(tǒng)食物鏈?zhǔn)疽鈭D 通過人工放養(yǎng)魚、蝦、底棲動物等水生動物，增加食物鏈頂級消費者，可將水體中的營養(yǎng)鹽等轉(zhuǎn)化為人類可以利用的魚類等產(chǎn)品進(jìn)行收獲，與此同時使水質(zhì)得到凈化。水生動物的放養(yǎng)將充分考慮水生動物物種的配置結(jié)構(gòu)（時空結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)），科學(xué)合理地設(shè)計水生動物的放養(yǎng)模式(種類、數(shù)量、個體大小、食性、生活習(xí)性、放養(yǎng)季節(jié)、放養(yǎng)順序等)。Ø 魚類

37、黑魚生性兇猛，繁殖力強(qiáng)，胃口奇大，中地區(qū)為 57 月，以 6 月較為集中。繁殖水溫為 1830，最適水溫為 2025。烏鱧有極強(qiáng)的生命力和對環(huán)境的適應(yīng)能力，無論是湖泊、水庫、河川、溪溝、塘堰還是水田、渠道，甚至連一般魚類難以生存的沼澤、積水潭、洼凼等都能生長、繁衍。Ø 蝦類 岸邊落葉、河中水草等形成的有機(jī)碎屑以及水生動物糞便、尸體等形成的有機(jī)物質(zhì)外源有機(jī)物 植物殘體 動物殘體和糞 微生物 浮游動物 濾食性魚類 底棲動物 肉食性魚類 24易污染景觀水體，在河中放養(yǎng)一定數(shù)量和青蝦以攝食有機(jī)碎屑，起到凈化水質(zhì)作用。Ø 底棲動物 底棲動物根據(jù)攝食習(xí)性選擇螺、貝類作為群落調(diào)控主要種類

38、。（ （2 ）技術(shù)優(yōu)勢 人工放養(yǎng)適宜生境的水生動物，不僅不會破壞原有水生生態(tài)系統(tǒng)，反而會增加生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力、增加水體生機(jī)活力。同時通過人工干預(yù)促進(jìn)食物鏈的完善，可快速恢復(fù)并加長食物鏈，加快水體中污染物的去除速率，生態(tài)、有機(jī)的消除水體污染。4.2.6 水生態(tài)系統(tǒng)集成技術(shù) 健康水生態(tài)系統(tǒng)各成分是個完整的有機(jī)體，除了必要的非生命類物質(zhì)基礎(chǔ)（陽光、水、空氣和土壤等），還需有處于生態(tài)平衡狀態(tài)下的生產(chǎn)者、消費者和分解者。因此，健康水生態(tài)系統(tǒng)中有各類水生植物（包括沉水、浮葉和挺水植物等）、浮游動物、底棲動物及魚類、微生物和少量的藻類，從而維持了水生態(tài)系統(tǒng)正常的結(jié)構(gòu)和功能，使得水體產(chǎn)生自我凈化能力，同時順利完

39、成物質(zhì)循環(huán)和能量流動，水體也可長久保持清澈狀態(tài)，并且具備一定抗干擾能力。水生態(tài)系統(tǒng)集成技術(shù)，就是通過完善整個生物群落組成、形成生物群落與水體環(huán)境的雙向反饋協(xié)調(diào)，其中水生植物、水生動物、底棲動物、浮游動物、微生物等各種類數(shù)量均衡協(xié)調(diào)，同時充分利用水生植物的凈化效果，從而來重建健康的水生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)水環(huán)境治理和水生態(tài)恢復(fù)的目的。 25第五章 設(shè)計方案 5.1 設(shè)計思路本工程總體思路采用高效曝氣系統(tǒng)+高效生態(tài)浮床+水生生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建相結(jié)合的技術(shù)，通過種植沉水植物、投放原生水生動物、構(gòu)建高效生態(tài)浮床、改造硬質(zhì)河床等措施，促進(jìn)河道形成健康完善的沉水植物群落、水生動物群落、及微生物群落，提高生態(tài)處理功能。通

40、過構(gòu)建高效曝氣系統(tǒng)，提高河道水體溶解氧濃度，促進(jìn)生態(tài)處理能力，最終實現(xiàn)水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，并保障河道水質(zhì)長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，水生生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定。5.2 技術(shù)路線圖 圖 5.1 技術(shù)路線圖 項目現(xiàn)狀問題分析 污染源分析 現(xiàn)狀水質(zhì)分析 周邊環(huán)境分析 微納米氣泡曝氣技術(shù)+生物碳纖維浮床技術(shù)+沉水植物水質(zhì)凈化技術(shù)+水生動物多樣性構(gòu)建技術(shù) 預(yù)處理措施 微納米氣泡曝氣增氧 生物碳纖維浮床 水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建 水生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié) 水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo) 生態(tài)系統(tǒng)健康持續(xù) 265.3 總體設(shè)計 5.3.1 設(shè)計參數(shù) 河道長度：1400m 治理面積：15000m 2常水位水深：1.7m2m 處理工藝：高效曝氣+生物碳纖維浮床+水生生態(tài)系統(tǒng)

41、構(gòu)建技術(shù) 進(jìn)水水質(zhì): 表 表 5-1 2014 年下半年橫一港水質(zhì)檢測報告水質(zhì)指標(biāo) 取樣時間 透明度 （ （m ）溶解氧 （ （mg/L ）氨氮 （ （mg/L ）高錳酸鹽指數(shù)（mg/L ）總磷 （ （mg/L ）7 月 20 日 0.39 0.7 8.63 8.71 0.89 8 月 20 日 0.25 0.5 4.98 7.49 0.72 9 月 20 日 0.2 0.2 9.71 10.3 1.12 10 月 20 日 0.6 1.2 7.44 5.37 0.7 11 月 20 日 0.45 1.4 8.37 6.37 0.74 12 月 20 日 0.45 1.6 6.68 5.37

42、0.55 出水水質(zhì): 表 表 5-2 設(shè)計出水水質(zhì) 序號 水質(zhì)指標(biāo) 單位 濃度 1 高錳酸鹽指數(shù) mg/L ≤10 2 氨氮 mg/L ≤4.0 3 總磷 mg/L ≤0.5 4 溶解氧 mg/L ≥3.0 5 透明度 m ≥0.50 275.3.2 工程平面圖圖 圖 5.2.1 工程總平面圖（一）圖 圖 5.2.2 工程總平面圖（二）圖 圖 5.2.3 工程總平面圖（三）圖 圖 5.3 橫一港剖面圖 285.3.3 工藝流程 利用新建橫一港閘控制河道水位，人工排水將水位降至最佳施工深度再進(jìn)行相應(yīng)施工步驟。生態(tài)水處理工序如下

43、： 圖 圖 5.4 項目總體工藝流程圖 5.3.4 技術(shù)方案優(yōu)勢 （1）原位修復(fù)凈化效果持續(xù)可控、能耗低； （2）凈化效果好，自然生態(tài)、無二次污染； （3）生態(tài)效益高、景觀效果好； （4）管理維護(hù)簡便，運行維護(hù)費用低； （5）工程量小、投資省。5.4 工程措施 5.4.1 河床改造 在現(xiàn)狀硬質(zhì)河床上鋪設(shè)卵石、砂石，為微生物提供掛膜載體，增加水體與生物膜的接觸面積，同時為水生動物提供繁殖休憩的場所。表 表 5-3 河床改造工程量 序號 項目名稱 單位 數(shù)量 備注 1 回填卵石 m 31800 回填厚度為 30cm 5.4.2 高效微生物菌劑投加 （1）針對橫一港河道底質(zhì)較硬，不利于水生植物快速恢

44、復(fù)的問題，通過投加生物激活劑 DLX-Y04 及生物制劑 CSDLX-001，改良河道底泥特性，減少內(nèi)源污染。投加對底泥處理有很強(qiáng)針對性的菌劑，此類微生物注意分解污泥中的有機(jī)質(zhì)并固化污泥中其他水位調(diào)控 河床改造高效曝氣系統(tǒng)構(gòu)建 種植沉水植物 高效生態(tài)浮床構(gòu)建 水生動物投放 后期維護(hù) 逐步進(jìn)水 29不可分解的物質(zhì)，使污泥不再持續(xù)污染水體。本環(huán)節(jié)添加量約為 3kg/500 平米。根據(jù)后續(xù)水質(zhì)變化情況適量補(bǔ)充。（1）抑制河道黑臭，投加生物激活劑 DLX-Y04 及生物制劑 CSDLX-003。根據(jù)本治理區(qū)域的特點，將激活并稀釋后的專用微生物菌劑噴灑在水面及四周 5 米內(nèi)的地面或墻面內(nèi)，用量約為 3k

45、g/1000m 2 。微生物附著在水體內(nèi)或岸邊時可將水體內(nèi)散發(fā)的硫化氫和氨氣的臭氣成分分解掉。（2）提升河道透明度，改善色度及濁度，投加生物激活劑 DLX-Y04 及生物制劑CSDLX-002. 在第一步實施后的同時，將針對水體內(nèi)的懸浮污的微生物菌劑均與撒入水體內(nèi)，此種菌劑在水體內(nèi)激活并繁殖后，可將水體內(nèi)的有機(jī)懸浮污分解轉(zhuǎn)化為無機(jī)鹽類沉淀到水底及氣體排出水面，使水中的色度逐步降低；通過微生物分泌的多糖等粘連物質(zhì)將水體中的無機(jī)懸浮小顆粒絮凝在一起形成大分子沉淀到水底。使水中的濁度逐步降低，能見度一般在 1-2 個月后可達(dá)到 0.8m 以上。本環(huán)節(jié)添加約為 3kg/500m 2 ，在初次添加后 48小時，再次添加約為 1kg/500 m 2 的菌劑進(jìn)行補(bǔ)充。（4）穩(wěn)定的外來污染源處理，投加生物激活劑 DLX-Y04 及復(fù)合微生物菌劑CSDLX-002，CSDLX-003。截污工程未完成前，河道治理段上游每天有 1200m³生