XX河道水質凈化生態(tài)修復技術示范工程設計方案20120427

1、工程建設要工程建設的先進工程建設的意第二章工程設計的依據原程 設 計 的 依XX河道水質凈化生態(tài)修復技術示范工程設計方案20120427XX區(qū)高教河生態(tài)修復技術示范工程設計方案XX 環(huán)保工程有限公司 二0一二年四月目 錄第一章工程建設的必要性和緊迫性1工程概況1的必性 5性 6義6和則7 工2016全新精品資料-全新公文范文-全程指導寫作法家原創(chuàng)24 / 21據則7標標9目標標 10標11技術 12術.12 河道水生術.137 工程設計的原 第三章工程的設計目9 總 體 目設計水質10 水生植被修復目 水面景觀目 第四章河道修復關鍵富營養(yǎng)化控制技 植被生態(tài)恢復技 生 物 膜 技術16漂浮型人工

2、濕地技術 18景觀植物帶修復 xx年沉積，底泥中的污染物不 能得到充分釋放，富營養(yǎng)化相當嚴重，從而引起藻類和浮游 植物迅速繁殖，使水體的溶解氧下降、透明度下降、水質惡 化、魚貝及其它水生生物大量死亡，嚴重影響了周邊校區(qū)師 生的生活。兩岸居民生活垃圾的隨意丟棄，周邊商業(yè)街以及 飯店產生的垃圾及污水直接投進水體，造成水體表面的懸浮 物較多。圖1-1 XX高教河初步判斷該段河道水質為地表水劣V類標準，水體基本無自凈能力，水體流動性低。通過以上分析可知，該區(qū)域內 的城市河道已經基本喪失河道的景觀功能，與高教園區(qū)的大 環(huán)境極不協(xié)調，較大地影響了該區(qū)域學生和居民的身體健康，第1頁屢屢遭到附近學校師生的投訴

3、，因此有必要實施水生態(tài) 修復工程，以控制并削弱河道的水體富營養(yǎng)化和去功能化， 改善河道水景，恢復河道生態(tài)水環(huán)境。下面為我司對該河段的水體環(huán)境調查。水質現(xiàn)狀：所要治理河道的水質狀況為劣V類，劣V類的污染物主 要為總磷和總氮，特別是總氮的污染尤為嚴重。水體受總磷、 氨氮和總氮的污染嚴重，水體透明度低且處于缺氧-厭氧狀 態(tài)；根據對上述河道水質的調查，發(fā)現(xiàn)局部河底層水均嚴重 缺氧，處于厭氧狀態(tài)，散發(fā)惡臭。下圖為該段河道的現(xiàn)狀：第2頁圖1-2圖可以看由水質比較惡劣，修復治理迫在眉睫。我們對該河道表層水進行了取樣，水質數據如下：表1-1 xx年4月水質監(jiān)測數據指標pH COD溶解氧透明度高鎰酸鉀指數NH3

4、-N總P 所要治理渠道69 0 15 達標超標超標達標超標不達 標根據水質及相關河道水質監(jiān)測結果，治理段河道的氨氮、 總氮、總磷都屬于地表水劣V類標準。底質特性：根據我們對河道底質的調查，發(fā)現(xiàn)河流于水體流動性很 小和受到污染，底層水均缺氧，其溶解氧含量為0,因此河底底泥呈黑色，用竹竿觸動表層底泥時，泥層中放生大量的 氣泡，表明泥層處于厭氧狀態(tài)。底質結構為部分泥質，主要污染物為樹葉、垃圾等沉積 物。河邊居民反映，夏季有時河水發(fā)臭翻泥。第3頁生物相現(xiàn)狀：河道內油污比較多，很少有水生高等植物和無水生浮游 動物。于水體底層缺氧以至處于厭氧狀態(tài)，推測深水河床區(qū) 缺少或根本無大型底棲動物存在。污染源及污染

5、原因分析:1 、內源污染影響：因水域長期受兩岸生活污水及死亡 植物莖葉、藻類沉積影響，有較多的有機污染物在河床底部 淤積，通過與上覆水體的反復交換，不斷向上釋放高濃度污 染，成為對水域污染貢獻率較大的內源性污染源。2 、面污染源進入：雨水匯集區(qū)域面積較大，沿河地面 污染如居民生活污水、汽車尾氣沉降污染物等隨雨水地表徑 流進入河道。3 、點污染源進入：上游來水、居民小區(qū)生活污水進入 河道。4 、廢棄物的進入：兩岸垃圾入河，以至沉積物和部分 漂浮物腐爛污染水體。第4頁工程建設的必要性隨著經濟的發(fā)展，人口的增加，生活水平的提高，水的 需求和消耗量不斷增多，相應的廢水排放量也在不斷的增多， 于污水處理

6、設施和面源控制的滯后等原因，城市河道水環(huán)境 污染嚴重，河網水體己基本失去水環(huán)境功能。富營養(yǎng)化問題的突生，日益加劇的水污染，正威脅著經濟的可持續(xù)發(fā)展、 危害人民的生活質量以及水體生態(tài)系統(tǒng)。防治河流湖泊等水 體富營養(yǎng)化、去功能化已是城市社會經濟和生態(tài)環(huán)境建設的 一項迫切需求。通過近一個月的實地踏勘、走訪，我們對杭州市XX內的各條河道進行了深入了解，整個XX區(qū)域就一條主河道，且河道比較曲折蜿蜒，水體流動性不強，水力停留時間比較 長，從水質上看，河道水體發(fā)黑，冒泡，特別是夏天氣溫較 高，河底淤泥容易發(fā)醉，從而導致“黑水”產生。 xx年4月 22日XX三橋附近大面積黑色污水排生的事件廣受關注，污 水的源

7、頭是 XX區(qū)內一條臭水河。環(huán)保部門回應河水發(fā)黑的 原因是：生活污水大量流入加上河底淤泥未及時清理。圖1-1 黑水事件第5頁工程建設的先進性在污染河道生態(tài)修復方面，XX創(chuàng)造性地利用生物改良技 術、立體生態(tài)修復技術、生物操縱等技術，采取多級強化 水質生態(tài)修復耦合技術，修復被污染水體的生物鏈，重建 水體生態(tài)系統(tǒng)，構建水體生態(tài)平衡，長期保持清澈、潔凈， 形成五光十色的美妙水體自然景觀。多級強化水質凈化生態(tài)修復耦合技術是一種投資少、 維護和管理均較為方便的生態(tài)水處理技術，其應用范圍較廣，適合高教河道的水文形式，以及河流水質特點和水質改善求， 推廣價值大。通過采用該技術，形成適合河道生態(tài)修復的適 宜原位水

8、質凈化處理技術，將有助于實現(xiàn)水質改善和河流生 態(tài)修復的目標，確保 XX總體規(guī)劃中的河道功能定位實現(xiàn)。多級強化水質凈化生態(tài)修復技術充分考慮河道特征、 水文情勢、堤防布珞、河道景觀等因素，結合河流水環(huán)境特 征，突破河道斷面構建技術、河道生態(tài)水力模擬技術，河道 形態(tài)和河床形態(tài)優(yōu)化技術，形成適宜的河道水流形態(tài)和多樣 化的生物棲息地環(huán)境，構建切實可行的生態(tài)河道構建關鍵技 術，促進河流水環(huán)境整體改善和水生態(tài)系統(tǒng)恢復。同時，該技術將有效性、適用性、經濟性和長效性相統(tǒng) 一，提由納污河流生態(tài)修復技術體系，為形成河流水環(huán)境治 理與生態(tài)修復的完整技術體系和整體解決方案提供技術支 撐，推動河流水生態(tài)恢復、水質改善，促

9、進流域水環(huán)境保護 和水生態(tài)系統(tǒng)建設。工程建設的意義多級強化水質凈化生態(tài)修復技術是一種針對河道內 水質凈化的生態(tài)技術，以水量和流態(tài)的優(yōu)化調節(jié)為基礎，以 生態(tài)水質凈化為主導，通過多級水質凈化程序實現(xiàn)河道內污 水凈化，對納污河道水環(huán)境質量整體改善和城市河流生態(tài)系 統(tǒng)修復有顯著效果。該技術突破河道縱橫斷面構建型式、水流流態(tài)設計、生態(tài)護槽護岸材料等關鍵技術，工程項目的實施，可以為杭州 城市河流水環(huán)境治理與生態(tài)修復的完整技術體系和整體解 決方案提供技術支撐，推動杭州乃至整個浙江城市河流水生 態(tài)恢復、水質改善，促進流域水環(huán)境保護和水生態(tài)系統(tǒng)建設。第6頁第二章工程設計的依據和原則工程設計的依據杭州市城市河道保

10、護管理辦法市政府令第178號浙江省萬里清水河道建設技術要求污水再利用景觀環(huán)境用水水質標準；地表水環(huán)境質量標準，GB3838- xx年；污染河流水質凈化與生態(tài)恢 復技術及其集成化策略胡洪云，何苗，朱銘捷等.中國首屆城市水環(huán)境質量改善高技術論壇，武漢，xx年，75-89 ;中華人民共和國環(huán)境保護法；中華人民共和國水 污染防治法；城市環(huán)境綜合整治規(guī)劃編制技術大綱；關于生態(tài) 市、生態(tài)縣（市，區(qū)）、生態(tài)鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）建設與規(guī)劃編制工作的指 導意見；設計單位對周圍水環(huán)境狀況的調查與監(jiān)測資料；工程設計的原則原位治理為主原則在所治理河道內就地構建水質凈化工程和生態(tài)修復工程；多功能協(xié)調原則河流系統(tǒng)健康所需滿足的各項河

11、流功能具有不同的指 標要求，需要在單項功能指標分析的基礎上，按照多功能協(xié) 調的原則考慮各項功能、各項指標值之間的相互協(xié)調。生物多樣性原則生物多樣性是河流生態(tài)系統(tǒng)平衡和河流系統(tǒng)健康的基 礎，河流生態(tài)修復應該遵循生態(tài)學中的生物多樣性原則，在 防止生物入侵的前提下，引入本土生物，構第7頁建生態(tài)環(huán)境廊道，保護和增加河流系統(tǒng)生物多樣性。景觀美化原則河流生態(tài)修復的結果應該帶給人們美好的享受，應按照 景觀生態(tài)學原理，增加景觀異質性，保留原河道的自然線形, 運用植物以及其他自然材料構造河流景觀。清潔治污原則：治污過程不產生二次污染；第8頁第三章工程的設計目標總體目標在保證水利要求的基礎上，進行水面“綠化”美化

12、。引 進水生觀賞植物、水培花卉、陸生花卉結合周邊環(huán)境造景。 強調“綠化”與環(huán)境的協(xié)調性、景觀的功能實用性和景觀自身的可觀賞性。水體景觀設計目標：以“人文、人性、自然和生態(tài)”為原則，以江南水鄉(xiāng)格調為特色，水生植物為主， 盆花植物為輔，力圖創(chuàng)造一個自然的、生態(tài)的、和諧的獨具 水鄉(xiāng)風格的人性化的生態(tài)景觀。在生態(tài)景觀建設過程中，注 重水質維護，確保水生動、植物的生長穩(wěn)定。通過水生動、 植物定向培養(yǎng)、建立起穩(wěn)定的人工生態(tài)體系，實現(xiàn)人工生態(tài) 體系向自然生態(tài)體系的演替，恢復水體生物多樣性，并充分 利用自然系統(tǒng)的循環(huán)再生、自我修復等特點，實現(xiàn)水生態(tài)系 統(tǒng)的良性循環(huán)。圖3-1目標原理圖第9頁設計水質目標在污染負

13、荷能夠控制的前提下，工程完工6個月后水質驗收指標：治理段水色清，無黑臭，無藻類等漂浮物積聚；水質指標修復前期達到地表水環(huán)境質量標準V類水質標準，即：分類序號標準值項目1 2 3 4 5 6 7 8 9 pH 值溶 解氧A 高鎰酸鹽指數W 化學需氧量W 五日生化需氧量W 氨氮w 總磷w 總氮w 透明度n 69 2 (mg/l) 15 (mg/l)40 (mg/l) 10 (mg/l) 2 (mg/l) (mg/l) 2 (mg/l) 45cmV類 遠期可達到地表水環(huán)境質量標準IV類水質標準。水生植被修復目標水生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中的生產者具有多樣性種群，暖季、 寒季能自然交替的，以水生植物為優(yōu)勢種群的

14、穩(wěn)定的植物群 落。構建的水生植物面積占工程總水面的15%30%。植物種類：應包括挺水植物、浮葉植物、沉水植物， 能反映生物多樣性，生境復雜性。挺水植物、浮葉植物各二 種以上，并考慮景觀效果；沉水植物包括暖季沉水植物與寒 季沉水植物，暖季沉水植物以苦草、黑藻為主，寒季沉水植 物以黃絲草等為主。水生植被面積：修復的水生植物面積為該工程整個水 體面積的15330%。其中，挺水植物與浮葉植物的面積占 10%,沉水植物的面積占 5%20%。12月、1月、2月， 于是大多數植物的越冬期，水生植被面積可相應減少50%自然繁殖與自然交替：種植的植物經過越冬期或越夏期后， 應能自然繁殖；暖季植物與寒季植物能自然

15、交替。第10頁本工程沉水植物以圓幣草、聚草等為主，挺水植物以菖 蒲，黃菖蒲、再力花、美人蕉等為主，浮葉植物以睡蓮、荷 花為主。水面景觀目標在保證水體環(huán)境自然性的基礎上，進行水面“景觀綠化”引進水生觀賞植物、水培花卉、陸生花卉，結合兩岸周邊環(huán) 境造景。強調“綠化”與環(huán)境的協(xié)調性、景觀的功能實用性 和景觀自身的可觀賞性，在水面寬闊的橋梁、路口等處強化 水面景觀，針對環(huán)境加以美化。水體景觀設計目標：以“人文、人性、自然和生態(tài)”為 原則，以江南水鄉(xiāng)格調為特色，水生植物為主，陸生植物為 輔，創(chuàng)造一個自然的、生態(tài)的、和諧的獨具水鄉(xiāng)風格的人性 化的生態(tài)景觀。視覺上力求“四季見綠，三季有花”，冬季部分植物保持

16、常綠，春夏秋季時令花卉植物開放。水面景觀綜合沿岸景 觀和倒影，水面植物進行景觀布珞，形成水面畫卷。第11頁第四章 河道修復關鍵技術隨著人們對水環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)保護意識的增強以及人 與自然和諧發(fā)展概念的提由，利用生態(tài)工程技術進行水環(huán)境 改善和生態(tài)系統(tǒng)修復已經得到越來越廣泛的共識。以生態(tài)學和生態(tài)修復學原理為指導，針對水體生態(tài)系統(tǒng) 現(xiàn)狀和治理目標，采取相宜適用的水體污染原位治理工程技 術來達到水生態(tài)系統(tǒng)的修復與良性構建。提高河道水體透明度漂浮性人工濕地凈化浮島生物接觸氧化凈化技術水生植物布置建立生態(tài)動態(tài)平衡富營養(yǎng)化 控制技術植物品種的優(yōu)化調整生態(tài)種群優(yōu)化治理河段系統(tǒng) 維護工程驗收采用的工程技術主要有：

17、生物清淤技術生物清淤的工作原理是投放微生物菌種，針對不同的有機物和腐殖質進行消除，淤泥被就地分解成為水和二氧化碳。 達到水中無淤泥的效果，自動調節(jié)水中新陳代謝，無需額外 養(yǎng)分補給和生化調整，在污水中不易發(fā)生“ DNA蛻變。最 后的目標就是水變清，并且無毒無害，對人的身體健康沒有 任何影響。第12頁生物清淤這種方法比較經濟效益，既減少清污費用，又 縮短了工期，同時淤泥被分解為水和二氧化碳， 不破壞環(huán)境, 對魚蝦沒有副作用。其次是社會效應，關鍵是杜絕二次污染， 不產生任何廢棄物和有害物質，也不存在淤泥的轉運和堆放 問題。河道水生植被生態(tài)恢復技術水生植物包括挺水植物、浮水植物、浮葉植物和沉水植 物，

18、在河道生態(tài)系統(tǒng)的生物鏈中具有重要作用，同時在水污 染治理中可以發(fā)揮多種作用。通過自身生長代謝可大量吸收 氮、磷等營養(yǎng)物質，同時一些物種還可富集重金屬或吸收、 降解莫些有機污染物。水生植物通過促進微生物的生長代謝， 使水中大部分可生物降解有機物得到降解，同時抑制藻類的 生長，從而控制水體富營養(yǎng)化。目前，水生植物恢復主要利 用漂浮植物浮床技術、生態(tài)網技術、沉水植物網箱技術、群 落構建技術等促進水生態(tài)系統(tǒng)恢復。先鋒物種的選擇需要遵 循適應性原則、本土性原則、凈化能力原則、可操作性原則 等，在廣泛調查的基礎上，結合原有水生植物種類，進行恢 復先鋒物種的選擇。在對水生植物的生物學特性、耐污性、 對氮磷去

19、除能力以及光補償點研究基礎之上，篩選適宜的物 種，為水生植物群落恢復提供物種。通過人為設計，根據環(huán) 境條件和群落特性，在空間、時間進行植物群落布珞。水生 植物群落的布珞主要根據河流歷史的植物群落結構為模版， 適當引入經濟價值較高、有特殊用途、適應能力強及生態(tài)效 應好的物種，建立穩(wěn)定、多層、高效的植物群落。河道水生 植物恢復在整治中得到廣泛應用，在美化河道景觀的同時， 有效地改善河道水質，形成比較完善的生物鏈，加強河道生 態(tài)系統(tǒng)功能和抵抗力。修復水生植被帶通過水生植物直接吸收水體N、P等營養(yǎng)物質，凈化水質，抑制藻類生長；水生植物帶可以控制部 分地表徑流所造成的面源污染；水生植物光合作用改善環(huán)境，

20、 為水生動物提供空間生態(tài)位，增加生物多樣性和系統(tǒng)穩(wěn)定性， 提高水生態(tài)系統(tǒng)自凈能力。第13頁第14頁圖4-2漂浮植物浮床技術：在污染的水域設珞漂浮植物生態(tài)浮 床，利用水土種植技術種植各種水生植物，通過植物根系的 吸附和吸收作用，富集水中氮、磷等營養(yǎng)鹽，降解、富集其他有害無毒污染物，達到凈化水質美化環(huán)境的目的。圖4-3生態(tài)浮床第15頁生物膜技術河流中水生植物、沙石和沉積物表面通常生長有一層對 有機污染物有降解凈化作用的生物膜 -周叢生物，主要藻類、 細菌、原生動物等組成。為了強化周叢生物對河水中有機污 染物的去除作用，可以用人工水草、生物柵和生態(tài)磚等作填 料，在河道內構筑滲流生物膜凈化床。滲流生物

21、膜凈化床因 填料材料和粒徑的不同，除了生物降解有機物外，還可能產 生物理吸附、沉降，過濾等作用，去除懸浮物和氮、磷、重 金屬等。凈化床可選擇易被微生物附著的廢磚塊、廢陶或沸 石等功能填料。采用獨特的生物填料作為微生物生存的載體 達到強化河道水質凈化的目的。利用該類載體作生物填料， 在生物填料的表面和里面通道都可以長生致密的生物膜，給 微生物提供巨大的生存空間，增加生態(tài)區(qū)好氧菌的數量，加快載體附著微生物的生長繁殖和新陳代謝，提高處理效率，縮短處理時間。礫石間接觸氧化也使用生長在礫石表面上的生物膜過 濾。礫石接觸氧化的基本原理是生物氧化凈化和沉淀去除懸 浮物凈化。目前應用得比較多有美國Aquama

22、ntics、深圳河道治理的生物飄帶技術等，滇池 863項目中也有關于人工仿 真水草的研究。人工水草是對現(xiàn)有的多孔高分子材料進行改性、比選、 優(yōu)化而成。多孔材料除了具有很大的比表面積外，還帶有正 負表面離子。材料來源豐富，價格低廉，環(huán)境安全性好。它是一種原位水質改善技術，尤其適合富營養(yǎng)湖泊水質 的改善。對富營養(yǎng)水體進行的小、中試結果表明：水質改善 效果顯著，見效時間短，布放人工水草一周左右，水體透明 度顯著提高，水體葉綠素水平顯著降低，水體景觀質量得到 明顯改善。人工水草生產、布放及使用全過程，安全性好； 其生產原材料來源豐富，價格低廉，生產、布放及維護都很 簡單，可以說是免維護。布放后不需要再

23、額外追加任何維護 管理費用。其主要技術指標如下：1 、顯著提高水體透明度，抑制藻類水華發(fā)生，水體透 明度增加50-120cm , 葉綠素下降 40-80% ; 2、COD降低 20-50%; 3、TP 降低 20-40% ; 4、TN 降低 20-40%。第16頁人工水草的特點：1 、人工水草-藻菌生物膜技術是一種可以應用于富營 養(yǎng)水體水質改善的原位凈化技術，不需要任何動力和能源， 具較好的生態(tài)安全性；2 、富營養(yǎng)水體中布設人工水草可以明顯抑制水體中藻類的生長，遏制或者消除“水華”，從而迅速提高水體的透明度，改善水體景觀質量；3 、該技術可以在不降低水體營養(yǎng)水平的情況下，在較 短的時間內顯著提高富營養(yǎng)水體透明度，為富營養(yǎng)水體水生 植被恢復與重建營造一個適宜的理化環(huán)境；4 . 形成系列化產品后，可以通過其他一些人工輔助設施，增強水體景觀效果；5 . 其生產材料來源廣泛，且具有成本低廉，操作簡單、 免維護等特點，應用范圍廣泛，如湖泊、水庫、河流、魚塘、 噴泉等，具有良好的市場前景和推廣應用價值；6 、人工水草技術應用于富營養(yǎng)水體水質改善屬國內首創(chuàng)；7 、具凈化效果明顯優(yōu)于國外進口同類產品（AquaMats）,且銷售價格僅為其1/22/3 o圖4-4人工水草示意圖利用工程菌和原生動物、后生動物一類的微型動物附著 在填料上生長繁育，形成膜狀生物污泥，水體與生物柵接觸時，水體中的