湖泊修復(fù)方案

1、 貴陽(yáng)市的紅楓湖和百花湖生態(tài) 環(huán)境恢復(fù)治理方案 目 錄第一章 總論 1.1 任務(wù)由來(lái) 1.2 編制依據(jù)1.3 指導(dǎo)思想和基本原則 1.3.1 指導(dǎo)思想 1.3.2 基本原則第二章 兩湖概況2.1 自然條件概況2.2 兩湖存在的主要生態(tài)問(wèn)題第三章 治理方案 3.1 底泥疏挖 3.2疏挖的方法3.3工藝選擇3.4曝氣循環(huán)凈化系統(tǒng)3.5生態(tài)公園水培凈化第四章 主要任務(wù)4.1 底泥疏挖 4.1.1 底泥疏挖的工藝流程 4.1.2疏挖方法 4.1.3疏挖設(shè)備選型 4.1.4環(huán)境疏浚設(shè)備的選擇原則 4.1.5污泥底泥與堆場(chǎng)余水處置4.2周邊工廠和生活廢水的污水處理4.3循環(huán)曝氣凈化系統(tǒng) 4.3.1 循環(huán)曝

2、氣凈化的原理 4.3.2潛流推流曝氣機(jī)凈化機(jī)理與特點(diǎn) 4.3.3潛流推流曝氣機(jī)的選型 4.3.4紅楓湖曝氣循環(huán)凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 4.3.5紅楓湖內(nèi)曝氣機(jī)的安裝及布置 4.3.6百花湖曝氣循環(huán)凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.3.7百花湖內(nèi)曝氣機(jī)的安裝與布置第五章 治理工程及投資估算5.1生態(tài)公園水培凈化工程施工預(yù)算 5.1.1栽植標(biāo)準(zhǔn) 5.1.2植物施工與道路預(yù)算5.2底泥疏挖施工預(yù)算 5.2.1主要施工設(shè)備及數(shù)量 5.2.2主要技術(shù)指標(biāo) 5.2.3工程總費(fèi)用5.3 曝氣循環(huán)凈化系統(tǒng)的工程預(yù)算 5.3.1 設(shè)備投資費(fèi)用估計(jì) 5.3.2 工程投資總費(fèi)用估計(jì)第6章 方案實(shí)施評(píng)價(jià)6.1從合理性進(jìn)行評(píng)價(jià)6.2從

3、經(jīng)濟(jì)效益方面評(píng)價(jià)6.3從創(chuàng)新性評(píng)價(jià)第七章 保障措施7.1 加快濕地保護(hù)立法7.2 制定濕地保護(hù)與恢復(fù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范7.3 開展?jié)竦厣鷳B(tài)補(bǔ)償試點(diǎn)及長(zhǎng)效管理工作7.4 推進(jìn)濕地保護(hù)隊(duì)伍能力建設(shè) 附表：附表一 紅楓湖和百花湖流域濕地保護(hù)與恢復(fù)功能分區(qū)表附表二 2010-2020年紅楓湖和百花湖流域濕地保護(hù)項(xiàng)目表附表三 2010-2020年紅楓湖和百花湖流域濕地恢復(fù)項(xiàng)目表附表四 2010-2020年紅楓湖和百花湖流域人工濕地建設(shè)項(xiàng)目表附表五 2010-2020年紅楓湖和百花湖流域濕地保護(hù)與恢復(fù)機(jī)制建設(shè) 附表六 2010-2020年紅楓湖和百花湖流域濕地保護(hù)與恢復(fù)科研監(jiān)測(cè)能力建設(shè)附圖：附圖1 規(guī)劃區(qū)位圖

4、 附圖2 規(guī)劃范圍圖附圖3 紅楓湖和百花湖流域濕地現(xiàn)狀圖附圖4 紅楓湖和百花湖流域濕地保護(hù)與恢復(fù)工程現(xiàn)狀示意圖附圖5 紅楓湖和百花湖流域濕地公園現(xiàn)狀示意圖附圖6 紅楓湖和百花湖流域濕地保護(hù)與恢復(fù)規(guī)劃示意圖附圖7 紅楓湖和百花湖流域濕地保護(hù)類工程規(guī)劃示意圖附圖8 紅楓湖和百花湖流域濕地恢復(fù)類工程規(guī)劃示意圖附圖9 紅楓湖和百花湖流域人工濕地規(guī)劃示意圖 1 總論1.1 任務(wù)由來(lái)貴州省貴陽(yáng)市的紅楓湖和百花湖。目前兩湖水質(zhì)情況較差，不能滿足飲用水水質(zhì)要求，富營(yíng)養(yǎng)化情況嚴(yán)重，尤其是磷元素超標(biāo)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)處理，要清除被嚴(yán)重污染的底泥，改善湖體的超富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，降低湖內(nèi)磷的含量達(dá)到國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，才能保證居

5、民喝到放心的飲用水。逐步恢復(fù)其生態(tài)功能，提高湖泊自凈能力。1.2編制依據(jù)（1）由國(guó)家環(huán)境保護(hù)局于1988年4月公布的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn);（2）于1984年1月1日正式生效的地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；（3）于1986年10月生效的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；（4）湖泊的自然環(huán)境條件。主要包括地形地貌、氣象與水文、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等。（5）?。ú浚┘?jí)政府關(guān)于區(qū)域水污染治理的任務(wù)和期限目標(biāo)、區(qū)域水污染防治物總量制規(guī)劃。1.3 指導(dǎo)思想與原則1.3.1 指導(dǎo)思想按照濕地生態(tài)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)規(guī)劃（方案）編制技術(shù)規(guī)范要求，以“生態(tài)優(yōu)先、科學(xué)修復(fù)、適度開發(fā)、合理利用”為指導(dǎo)思想。生態(tài)優(yōu)先，即保護(hù)濕地的自然遺產(chǎn)、地域景觀、生物多

6、樣性，防止?jié)竦毓δ芩ネ??？茖W(xué)修復(fù)，即在保護(hù)、利用和提高過(guò)程中，注重各個(gè)開發(fā)建設(shè)環(huán)節(jié)中的科技含量，科學(xué)保護(hù)濕地。適度開發(fā)，即利用綜合利用天然秉賦的濕地資源及周邊自然、合理利用，即在保護(hù)濕地自然生態(tài)特征的前提下，注重挖掘、展示、利用源于濕地的自然資源和人文資源，科學(xué)合理地安排建設(shè)項(xiàng)目，讓公眾在領(lǐng)略濕地自然風(fēng)光、認(rèn)識(shí)濕地的同時(shí)，享受濕地文化，提高公眾環(huán)保意識(shí)。1.3.2 方案制定原則 可行性原則 濕地恢復(fù)工程項(xiàng)目實(shí)施時(shí)首先必須考慮濕地恢復(fù)的可行性它主要包括兩個(gè)方面，即環(huán)境的可行性和技術(shù)的可操作性 優(yōu)先性和稀缺性原則 盡管任何一個(gè)恢復(fù)項(xiàng)目的目的都是恢復(fù)濕地的動(dòng)態(tài)平衡，并阻止其退化過(guò)程，但濕地恢復(fù)的優(yōu)先

7、性并不一樣，在實(shí)施濕地恢復(fù)前必須明確恢復(fù)工作的輕重緩急稀缺性就是指在恢復(fù)過(guò)程中，要優(yōu)先考慮針對(duì)一些瀕臨滅絕的動(dòng)植物種、種群或稀有群落的恢復(fù) 恢復(fù)濕地的生態(tài)完整性、自然結(jié)構(gòu)和自然功能原則 濕地恢復(fù)是恢復(fù)退化濕地生態(tài)系統(tǒng)的生物群落及其組成、結(jié)構(gòu)、功能與自然生態(tài)的過(guò)程一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)富有彈性，能自我維持，能承受一定的環(huán)境壓力及變化，其主要生態(tài)狀況在一定的自然變化范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)正常 流域管理原則 濕地恢復(fù)設(shè)計(jì)要考慮整個(gè)濕地區(qū)域，甚至整個(gè)流域，而非僅僅退化區(qū)域應(yīng)從流域管理的原則，充分考慮集水區(qū)或流域內(nèi)影響工程項(xiàng)目區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)的因子，系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)濕地恢復(fù)工程項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)內(nèi)容 美學(xué)原則 濕地具有多種

8、功能和價(jià)值，不但表現(xiàn)在生態(tài)環(huán)境功能和濕地產(chǎn)品的用途上，而且具有美學(xué)、旅游和科研價(jià)值因此，在濕地恢復(fù)過(guò)程中，應(yīng)注重對(duì)美學(xué)的追求美學(xué)原則主要包括最大綠色原則和健康原則，體現(xiàn)在濕地的清潔性、獨(dú)特性、愉悅性、景觀協(xié)調(diào)性、可觀賞性等許多方面 自我維持設(shè)計(jì)和自然恢復(fù)原則 保持恢復(fù)濕地的永久活力的最佳方法就是將人為維護(hù)活動(dòng)降到最低水平，同時(shí)在恢復(fù)過(guò)程中，應(yīng)盡可能采用自然恢復(fù)的方法 2 兩湖概況2.1自然條件概況紅楓湖水庫(kù)大壩于1960年完工，位于貴陽(yáng)市西郊，距省會(huì)貴陽(yáng)28公里。匯水面積1610km2，湖面積57.2km2,總庫(kù)容為6.01億m2，平均庫(kù)容為3億m2，最大深度45m，平均深度10.8m。水庫(kù)被

9、分為兩部分，南湖和北湖。紅楓湖區(qū)域存在各種各樣的產(chǎn)業(yè)，包括旅游、船運(yùn)、養(yǎng)魚等，為了防止富營(yíng)養(yǎng)化，政府將逐步禁止在該地區(qū)養(yǎng)魚。紅楓湖是貴州省貴陽(yáng)市的重要水源地（2 600 000人口）的重要水源地，每天供給城市40 000m3飲用水。百花湖水庫(kù)竣工于1966年，位于貴陽(yáng)市西北郊，距市區(qū)22公里，在紅楓湖下游。匯水面積319km2，湖面積14.5km2，總?cè)萘繛?.82個(gè)億m3，平均容量為1.10億m3，最大深度45m3，平均深度10.8m。百花湖區(qū)域的產(chǎn)業(yè)也很多，與紅楓湖情況相似。同時(shí)百花湖也是貴陽(yáng)市的重要水源，每天向城市提供25000m3的飲用水。從1998年起，作為控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的措施之一

10、，湖中養(yǎng)魚已被禁止，但此后仍有少數(shù)漁民以水產(chǎn)養(yǎng)殖為生。盡管目前無(wú)磷洗衣粉價(jià)格昂貴，政府已逐步立法淘汰含磷洗衣粉，減少湖中磷的負(fù)荷。2.2兩湖存在的主要生態(tài)問(wèn)題2.2.1兩湖作為飲用水源的水質(zhì)令人堪憂兩湖的水質(zhì)情況較差，距環(huán)境質(zhì)量公報(bào)顯示：百花湖水質(zhì)為V類，主要超標(biāo)物總磷和溶解氧；紅楓湖水質(zhì)為劣于V類水質(zhì)，主要超標(biāo)物為總磷，其中焦家橋、三岔河測(cè)點(diǎn)因總磷嚴(yán)重超標(biāo)劣于V類。兩湖流域內(nèi)各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)和居民生活污水間接或直接造成兩湖營(yíng)養(yǎng)鹽和有機(jī)物過(guò)度積累，造成兩湖水體氮、磷濃度增加。兩湖的水量補(bǔ)給不足導(dǎo)致水體自凈能力減弱，湖水污染狀況更加嚴(yán)重。2.2.2周邊工廠污水未經(jīng)深度處理就排入兩湖據(jù)調(diào)查，

11、貴陽(yáng)市的水晶集團(tuán)公司、安順化肥廠、清鎮(zhèn)發(fā)電廠、貴陽(yáng)煤氣氣源廠、田峰化工公司、貴州化肥廠等化工廠每年向紅楓湖排放的工業(yè)廢水約5758.11萬(wàn)噸，紅楓湖總氮的60%、總磷的14%流入百花湖。此外，飲用水源地周邊仍有少量小煤窯生產(chǎn)，廢棄礦井無(wú)人治理，富含鐵、錳等有害物質(zhì)的礦井廢水直接排入水體。2.2.3農(nóng)業(yè)面源污染同時(shí)也破壞著兩湖水質(zhì)由于對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染危害性認(rèn)識(shí)不充分、管理體制不夠明確、缺乏有效地監(jiān)測(cè)和控制等原因，農(nóng)業(yè)面源污染的危害成為兩湖飲水安全的主要因素。農(nóng)業(yè)面源主要來(lái)源于種植業(yè)污染、廢舊農(nóng)膜殘留、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染和大量農(nóng)村生活污水和垃圾污染。2.2.4湖庫(kù)內(nèi)底泥污染嚴(yán)重湖庫(kù)內(nèi)源污染十分嚴(yán)重。上游

12、大量化工企業(yè)和氣源廠的長(zhǎng)期無(wú)需生產(chǎn)還導(dǎo)致了兩湖沉積物中有機(jī)物的污染非常嚴(yán)重，在底泥中檢測(cè)到了高濃度的萘、聯(lián)苯、菲、苯并芘、硝基苯等多種持久性有毒污染物，底泥中的高濃度重金屬、磷和有機(jī)污染物會(huì)隨著水文、季節(jié)變化而釋放到上覆水體中，對(duì)兩湖的水質(zhì)安全構(gòu)成了巨大地威脅。 3 治理方案3.1底泥疏挖由于多年的沉積，湖泊及沼澤的底部會(huì)堆積大量的污染物，大部分磷集中在底泥中，因此清除含有大量有機(jī)物及營(yíng)養(yǎng)物的淤泥可減少污染物的迅速或者緩慢擴(kuò)散。3.2疏挖的方法由于機(jī)械疏挖的疏挖費(fèi)用不太高，被疏挖淤泥中的固體物質(zhì)多，與水力疏挖相比可以穩(wěn)定的挖泥。適用于像兩湖這樣湖深較深的大湖。3.3工藝選擇底泥疏挖是一種有效的

13、控制外源污染的手段。本次設(shè)計(jì)的對(duì)象紅楓湖與百花湖，它們的底泥蓄積歷時(shí)長(zhǎng)，其中的磷含量很高，還有大量的重金屬物質(zhì)。將底泥從湖體內(nèi)移出，是控制內(nèi)源的直接有效措施。適用的水體：當(dāng)污泥中的污染物影響水質(zhì)時(shí)，可用該方法控制營(yíng)養(yǎng)物；可由疏挖取出堆積的污泥，使湖泊沼澤的水位加深，并去除有毒物質(zhì)，控制水生大型植物的瘋長(zhǎng)。3.4曝氣循環(huán)凈化系統(tǒng)3.4.1曝氣設(shè)備選用依據(jù) 本次的曝氣循環(huán)凈化系統(tǒng)選用的主要曝氣設(shè)備是潛流推流曝氣機(jī)。由于所設(shè)計(jì)治理的湖泊湖底環(huán)境惡劣，湖深較深，故選用河流湖泊使用的曝氣設(shè)備-潛流推流曝氣機(jī)。潛水式推流曝氣機(jī)是利用空氣中氧氣注入水體中，具有較強(qiáng)攪拌與曝氣助流功能，以達(dá)到水中增氧目的，提高

14、水體的溶解氧（DO），恢復(fù)和增強(qiáng)水體中好氧微生物的活力，使水體中的污染物得以凈化。3.4.2工藝選擇說(shuō)明在貴陽(yáng)市的水源地紅楓湖和百花湖分別檢測(cè)藻類生物量和微囊藻毒素含量。發(fā)現(xiàn)了大量有害藻類微囊藻類。在百花湖和紅楓湖的魚類養(yǎng)殖區(qū)發(fā)現(xiàn)含有帶霉味的席藻屬，那么飲用水中可能出現(xiàn)氣味和味道問(wèn)題。在人工凈化湖水中的六個(gè)目的如下：抑制有害的浮游植物的增殖；抑制浮游植物的內(nèi)部增殖；改善水質(zhì)；提高地層水中溶解氧濃度；防止錳、銨態(tài)氮等的洗脫；稀釋和分散有毒物質(zhì)，如微囊藻。歸根結(jié)底，曝氣循環(huán)凈化系統(tǒng)能阻止湖底形成厭氧環(huán)境，防止?fàn)I養(yǎng)鹽和重金屬釋放。同時(shí)對(duì)于防止兩湖底泥內(nèi)的重金屬元素和有機(jī)物的擴(kuò)散有關(guān)鍵作用。3.5生態(tài)

15、公園水培凈化3.5.1凈化系統(tǒng)概況生態(tài)公園通過(guò)提供淺的、污染的、流動(dòng)的水環(huán)境，植物種植于此環(huán)境中，其根系直接生長(zhǎng)于污水中，通過(guò)根系系統(tǒng)和植物的生長(zhǎng)成功的凈化污水6。3.5.2水培植物的選擇生態(tài)公園選擇的首先是多年生的、常綠的水生或是濕生植物，形成較平坦的植物帶，并根據(jù)凈化要求或是景觀要求，搭配一些挺水植物和非常綠性的植物。植物的選擇還需考慮溫度和COD的適應(yīng)性，因某些具有地下莖的植物在水培中較難培養(yǎng)。因?yàn)闇貛У貐^(qū)適于水培、具有較高自凈能力、能形成群落的植物是水芹和馬蹄蓮。本次設(shè)計(jì)選擇用水芹和馬蹄蓮混合栽種7。3.5.3 工藝選擇說(shuō)明由于底質(zhì)中重金屬污染，不滿足大型水生植物生長(zhǎng)對(duì)底質(zhì)條件的要求。

16、故不采用恢復(fù)大型水生植物來(lái)對(duì)兩湖進(jìn)行修復(fù)。位于貴州市的紅楓湖和百花湖是當(dāng)?shù)氐闹L(fēng)景勝地，游客常年絡(luò)繹不絕，該設(shè)施可以向市民及游客展示污染物被去除的過(guò)程，并通過(guò)采摘和收獲水生植物。花卉等，捕獲魚和貝類等自然生物，使市民受到教育。遵循合理經(jīng)濟(jì)這一設(shè)計(jì)原則，該凈化設(shè)施處理能達(dá)到良好的水質(zhì)凈化效果以外，還具有建設(shè)成本低、凈化主體為植物無(wú)需特別設(shè)備及材料、建成后運(yùn)行和管理費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，且通過(guò)植物的出售還可以獲得收益。 4 主要任務(wù)4.1 底泥疏挖4.1.1底泥疏挖的工藝流程如圖1：挖泥船挖泥污泥底泥泥漿經(jīng)排泥管間斷輸送污泥底泥處理后堆置或利用經(jīng)沉淀后余水排放底泥堆場(chǎng)用抓斗將泥排出將挖掘的泥裝入船運(yùn)到岸

17、邊圖1 底泥疏浚的工藝流程4.1.2疏挖方法本次設(shè)計(jì)采用水利疏挖進(jìn)行底泥疏挖。4.1.3疏挖設(shè)備選型將底泥從水下疏挖后輸送到岸上，有管道輸送和駁船輸送兩種方式。駁船輸送工序復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，但是一般用于含泥量高或運(yùn)輸距離過(guò)長(zhǎng)的場(chǎng)合8。由于紅楓湖和百花湖的湖面積較大，且湖深都達(dá)45米，故采用抓斗式挖泥船。抓斗式挖泥船采用了全封閉防漏抓斗，是抓頭在提升過(guò)程中沒(méi)有遺漏。根據(jù)兩湖的水文特征，選用的抓斗挖泥船為津航浚403（8m3抓），性能如表1：表1 津航浚403的性能參數(shù)津航浚403（8m3抓）抓斗斗容/m38公稱生產(chǎn)率(m3/h)320400最大挖深/m50最大吊高/m5船總長(zhǎng)/m35.4船柱間長(zhǎng)

18、/m35.0船寬/m16.0船深/m3.0滿/輕載吃水/m1.54/1.05抓斗機(jī)機(jī)型日土機(jī)商工DKG-65抓斗機(jī)最大起重量/t40主機(jī)機(jī)型，功率/KW柴漬機(jī)，529傳動(dòng)方式離合變矩器吊重/t50工作半徑/m12.95錨：形式，個(gè)數(shù)×質(zhì)量/t有桿錨，4×2定員/個(gè)24制造廠日土機(jī)商工4.1.4環(huán)境疏浚設(shè)備的選擇原則環(huán)境疏浚設(shè)備的選擇一要考慮一般疏浚工程的施工條件，又要考慮污染土疏浚與處置的的化學(xué)、生態(tài)等環(huán)境保護(hù)方面的要求，是一向比較復(fù)雜的工作，應(yīng)該通過(guò)周密的調(diào)查和分析后妥善的進(jìn)行。環(huán)境疏浚如果控制指標(biāo)不嚴(yán)，應(yīng)優(yōu)先選用一般疏浚設(shè)備，或者加以改進(jìn)以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目標(biāo)，同時(shí)應(yīng)對(duì)設(shè)

19、備改造的投資，由于環(huán)保要求對(duì)設(shè)備生產(chǎn)力的影響從經(jīng)濟(jì)上做出合理安排。由于疏浚設(shè)備類型很多，一項(xiàng)工程可能會(huì)有多種工藝方案，在疏浚設(shè)備的選擇應(yīng)進(jìn)行多種方案的篩選和比較，找出技術(shù)上可行，最經(jīng)濟(jì)合理的方案。為此同時(shí)應(yīng)對(duì)有關(guān)疏浚設(shè)備進(jìn)行必要的調(diào)查9。4.1.5污泥底泥與堆場(chǎng)余水處置對(duì)堆存在堆場(chǎng)內(nèi)的污染底泥與未全部清除污染底泥要采用堆場(chǎng)防滲、堆場(chǎng)植草、拋砂覆蓋法等措施防止二次污染的產(chǎn)生。防滲處理是在污染底泥接觸一側(cè)鋪設(shè)復(fù)合土工膜，膜上壘筑裝土紡織袋；堆場(chǎng)吹填完畢后，由于底泥堆場(chǎng)不可能在短期內(nèi)達(dá)到規(guī)劃使用功能，因而可采用手搖播種機(jī)撒播草種，進(jìn)行快速植草，即可防止堆場(chǎng)底泥中污染物因雨水沖刷對(duì)周邊環(huán)境造成二次污染

20、，又可以迅速恢復(fù)堆場(chǎng)的景觀，對(duì)部分地區(qū)，為確保植草成功，可采用混合直播技術(shù)建坪；污染底泥疏挖2.0m后采用覆蓋法對(duì)剩余污染底泥進(jìn)行處置，即拋填厚0.5m的粗砂，回填砂工程量為5.88萬(wàn)m3。在吹填后期，當(dāng)堆場(chǎng)余水滿足不了排放要求時(shí)，利用加藥裝置在輸泥管口投加藥劑與泥漿充分混合，經(jīng)混合后的泥漿在堆場(chǎng)沉淀后，余水直接排回巢湖。對(duì)于偶發(fā)因素導(dǎo)致余水水質(zhì)突然惡化時(shí)，可在溢流口處設(shè)置應(yīng)急投藥裝置，作為余水外排前的臨時(shí)補(bǔ)救性應(yīng)急措施。PAC可做為輸泥管及應(yīng)急投藥的首選藥劑。4.2周邊工廠和生活廢水的污水處理（1）清除外源污染是解決湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的必不可少的一環(huán)。經(jīng)調(diào)查，之前的化工廠排出的廢水未經(jīng)處理便排入兩

21、湖造成了湖體底泥的重金屬、磷、有機(jī)物的蓄積。這要求當(dāng)?shù)卣块T對(duì)周邊的工廠進(jìn)行嚴(yán)厲的監(jiān)管，工廠排出的廢水和生活污水絕不能沒(méi)有經(jīng)過(guò)污水廠的處理就排入兩湖，在污水處理廠的出口可以設(shè)置氧化塘，利用水生植物的凈化功能有效地去除氮和磷。對(duì)外源入口把關(guān)檢測(cè)氮、磷值是否超標(biāo)。（2）取締兩湖保護(hù)區(qū)內(nèi)污染企業(yè)、排污口，特別是一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)的企業(yè)以及其他與水源地保護(hù)無(wú)關(guān)的建構(gòu)筑物，減少污染源及污染物的排放10。（3）開展農(nóng)村沼氣建設(shè)，減少農(nóng)村生活、養(yǎng)殖污染源及污染物排放。（4）在湖泊附近修建污水截留溝等污水收集系統(tǒng)，簡(jiǎn)歷污水處理站，使污水達(dá)標(biāo)排放。4.3循環(huán)曝氣凈化系統(tǒng)4.3.1 循環(huán)曝氣凈化的原理 如圖2所示：E

22、OLO2EOLO2 圖2 曝氣循環(huán)凈化系統(tǒng)示意圖4.3.2潛流推流曝氣機(jī)凈化機(jī)理與特點(diǎn)曝氣葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的軸向推力和徑向攪拌力，將吸入的空氣粉碎成細(xì)微氣泡，并且將汽水混合體強(qiáng)力注入水中，從而達(dá)到曝氣和推流攪拌混合的雙重作用，并且噴射流不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力和漩渦，不會(huì)損壞線纜、固定索和其它涉水物件。OBAO的三至六片專利“帆”型葉片高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在葉輪前端形成數(shù)股強(qiáng)大剪切水流，這幾股水流將氣體剪切成細(xì)微氣泡而且切割形成能干的微氣泡直徑較均勻，葉輪旋轉(zhuǎn)的軸向推力將氣、水混合物強(qiáng)力注入水中產(chǎn)生二次切割，使氣泡的粒徑變俄更小，平均粒徑為1.5mm，汽水混合物在水中形成長(zhǎng)度為845mm的氣、水混合擴(kuò)散柱，從

23、而延長(zhǎng)了氣水接觸時(shí)間，大大提高氧的利用率。潛水推流型曝氣機(jī)的葉輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的軸向推進(jìn)力和徑向攪拌力，并將吸入的空氣攪碎成微小氣泡，達(dá)到曝氣、混合及推流的目的。曝氣機(jī)的安裝，噴射角可在上下60°范圍內(nèi)隨意調(diào)整，適用各種池型；采用高效潛水式電機(jī)靜音運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)環(huán)境無(wú)任何影響；具有曝氣、混合、推流的多重作用；曝氣機(jī)的主體采用不銹鋼和高強(qiáng)度工程塑料，耐酸、堿及部分有機(jī)溶劑腐蝕。不需要配置鼓風(fēng)機(jī)，管道，閥門等設(shè)備，節(jié)省設(shè)備費(fèi)。4.3.3潛流推流曝氣機(jī)的選型 表2 OBAO-100A潛流推流曝氣機(jī)型號(hào)功率HP/KW電壓V轉(zhuǎn)速rpm增氧能力kgo2/h循環(huán)通量m3/h重量kgOBAO-100A

24、10/7.53801470138070 圖3 OBAO-100A潛流推流曝氣機(jī)4.3.4紅楓湖曝氣循環(huán)凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算a.縮短表層停留時(shí)間的設(shè)計(jì)計(jì)算 表水層體積（溫差層深度*湖泊面積）：V=湖泊面積(57.2km2)*3m=17.6×107m3 設(shè)計(jì)停留時(shí)間：T=4db.設(shè)計(jì)規(guī)范輸出功率7.5KW。OBAO-100A潛流推流曝氣機(jī)最大輸出量：Q=33120m3/d表層水牽引速率：=5（標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)）c.曝氣機(jī)計(jì)算所需曝氣機(jī)數(shù)：N=(V/T)/Q(1+)=(17.6×107m3/4)/33120×(1+5) =221.4臺(tái)222臺(tái)要提高地層水域的溶解氧含量。計(jì)算根據(jù)為溶

25、解氧平衡方程：已知：底泥好氧速率=120mg/(m2/d)水中氧的消耗速率=25 mg/(m2/d) 表層氧濃度=9 mg/l 下層溶解氧濃度=0 mg/l需氧量O=底泥好氧速率+水中氧的好氧速率=（120+25）×10-6×57.2×106 =8294kg/d循環(huán)量Q=需氧量/表層氧濃度-下層溶解氧濃度=82941000/(9-0)=921556m3/d所需曝氣機(jī)數(shù)量=循環(huán)量/曝氣機(jī)最大輸出量=921556/3312028臺(tái)4.3.5紅楓湖內(nèi)曝氣機(jī)的安裝及布置曝氣機(jī)的間距經(jīng)過(guò)計(jì)算后所需的紅楓湖所需的曝氣機(jī)的數(shù)量為250臺(tái)，每0.23km2安裝一臺(tái)潛流推流曝氣機(jī)。

26、每臺(tái)曝氣機(jī)間距約為250m。曝氣總功率為1875kw。潛流式推流曝氣機(jī)的安裝位置是懸于湖內(nèi)，距湖面3米的位置。4.3.6百花湖曝氣循環(huán)凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算a.縮短表層停留時(shí)間的設(shè)計(jì)計(jì)算 表水層體積（溫差層深度*湖泊面積）：V=湖泊面積(14.5km2)*3m=4.35×107m3 設(shè)計(jì)停留時(shí)間：T=4db.設(shè)計(jì)規(guī)范曝氣機(jī)輸出功率7.5KW。OBAO-100A潛流推流曝氣機(jī)最大輸出量：Q=33120m3/d表層水牽引速率：=5（標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)）c.曝氣機(jī)計(jì)算所需曝氣機(jī)數(shù)：N=(V/T)/Q(1+)= (4.35×107m3/4)/33120×(1+5) =54.7臺(tái)55臺(tái)要

27、提高地層水域的溶解氧含量。計(jì)算根據(jù)為溶解氧平衡方程：已知：底泥好氧速率=120mg/(m2/d) 水中氧的消耗速率=25 mg/(m2/d) 表層氧濃度=9 mg/l 下層溶解氧濃度=0 mg/l需氧量O=底泥好氧速率+水中氧的好氧速率=（120+25）×10-6×14.5×106 =2102.5kg/d循環(huán)量Q=需氧量/表層氧濃度-下層溶解氧濃度=2102.5×1000/(9-0) =233611m3/d所需曝氣機(jī)數(shù)量=循環(huán)量/曝氣機(jī)最大輸出量=233611/331208臺(tái)4.3.7百花湖內(nèi)曝氣機(jī)的安裝與布置曝氣機(jī)的間距經(jīng)過(guò)計(jì)算后所需的紅楓湖所需的曝氣

28、機(jī)的數(shù)量為63臺(tái)，每km2安裝一臺(tái)潛流推流曝氣機(jī)。每臺(tái)曝氣機(jī)間距約為250m。曝氣總功率為472.5kw。每臺(tái)潛流式推流曝氣機(jī)的安裝位置是懸于湖內(nèi)，距湖面3米的位置。 5 治理工程及投資估算5.1生態(tài)公園水培凈化工程施工預(yù)算5.1.1栽植標(biāo)準(zhǔn):選用馬蹄蓮和水芹混合栽種，每m2栽種馬蹄蓮30株、水芹70株，采用混合栽種的方式。水路共有五條，每一條的面積為1m×20m，水路面積共100m2。共需馬蹄蓮3000株，水芹7000株。5.1.2植物施工與道路預(yù)算表4 植物施工預(yù)算表序號(hào)品種單位數(shù)量單價(jià)（元）復(fù)價(jià)（元）種植單價(jià)（元）種植費(fèi)（元）1馬蹄蓮株30002.5075000.5015002

29、水芹株70000.053500.292030 水路由磚和混凝土做成，磚與混凝土每10m2計(jì)154.8元，共100m2水路，總計(jì)水路施工費(fèi)1548元。表5 生態(tài)公園施工費(fèi)用核算表工程直接費(fèi)12928.00元人工費(fèi)9150.00元其他直接費(fèi)人工費(fèi)×23%2104.50元直接費(fèi)小計(jì)工程直接費(fèi)+其他直接費(fèi)15032.50元綜合間接費(fèi)人工費(fèi)×130%11895.00元利潤(rùn)人工費(fèi)×40%3660.00元定額編制管理費(fèi)（直接費(fèi)小計(jì)+綜合間接費(fèi)+利潤(rùn)）×0.05%19.12元工程質(zhì)量監(jiān)督費(fèi)（直接費(fèi)小計(jì)+綜合間接費(fèi)+利潤(rùn)）×0.35%133.82元行業(yè)管理費(fèi)直接

30、費(fèi)小計(jì)×0.15%22.55元稅金1024.68元總造價(jià)28483.00元5.2底泥疏挖施工預(yù)算5.2.1主要施工設(shè)備及數(shù)量表6 主要施工設(shè)備及數(shù)量表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格及型號(hào)單位數(shù)量1抓斗式挖泥船津航浚403（8m3抓）艘12拖輪294kw艘23起錨艇175kw艘24機(jī)動(dòng)艇30kw艘25住宿艇31-40床位艘26排泥管500×6000mm鋼管M18667自航供應(yīng)船艘2 5.2.2主要技術(shù)指標(biāo)底泥疏挖與吹填工程量：212.37萬(wàn)m3，其中底泥環(huán)保疏挖工程量為107.01萬(wàn)m3，總疏挖工程量301.99萬(wàn)m3，基底恢復(fù)疏挖吹填量105.36萬(wàn)m3，泥漿處置量120萬(wàn)m3。5.2.

31、3工程總費(fèi)用表7 工程投資預(yù)算表 單位（萬(wàn)元）序號(hào)工程或項(xiàng)目費(fèi)用名稱建筑工程費(fèi)用其他費(fèi)用合計(jì)第一部分：工程費(fèi)用1底泥疏挖與余泥處理1201202環(huán)境監(jiān)測(cè)2020第二部分：前期工作及勘察設(shè)計(jì)費(fèi)用1環(huán)保設(shè)計(jì)20202環(huán)?？睖y(cè)2020總計(jì)1805.3 曝氣循環(huán)凈化系統(tǒng)的工程預(yù)算5.3.1 設(shè)備投資費(fèi)用估計(jì) 表8 曝氣設(shè)備費(fèi)用表 序號(hào)設(shè)備名稱單價(jià)（元）數(shù)量（臺(tái)）復(fù)價(jià)（萬(wàn)元）1OBAO-100A潛流推流曝氣機(jī)9900313309.875.3.2 工程投資總費(fèi)用估計(jì) 表9 工程投資費(fèi)用總匯表 單位（萬(wàn)元）序號(hào)項(xiàng)目或工程費(fèi)用名稱估算價(jià)1設(shè)備費(fèi)用309.872安裝運(yùn)輸費(fèi)（6%）18.593方案設(shè)計(jì)費(fèi)（4.5%

32、）13.945調(diào)試費(fèi)（1.5%）4.65合計(jì)347.05 6 方案實(shí)施評(píng)價(jià)6.1從合理性進(jìn)行評(píng)價(jià)對(duì)湖泊進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化的修復(fù)，不外乎兩方面，一是控制外源污染，二是從治理內(nèi)源污染著手。本文一系列的工藝選擇無(wú)不著眼與這兩點(diǎn)有效結(jié)合，缺一不可。在控制外源污染方面，歸根究底是人為活動(dòng)造成和部門管理不當(dāng)，才造成了水體富營(yíng)養(yǎng)化，造成了底泥的磷元素、重金屬元素、有機(jī)物的富集常年的積累下來(lái)，緩慢釋放到水體中，是一個(gè)不得不處理的隱患。方案中設(shè)計(jì)要求政府等相關(guān)部門在兩湖周邊設(shè)置污水處理廠，對(duì)于從外將引入湖內(nèi)的水源都要進(jìn)行深層的水處理并且嚴(yán)格檢測(cè)處理后的水質(zhì)看氮、磷、重金屬、有機(jī)物的含量是否達(dá)標(biāo)才能排入紅楓湖和百花湖內(nèi)

33、。尤其注意周邊的化工廠進(jìn)行大力監(jiān)管，決不允許有漏網(wǎng)之魚，設(shè)置相關(guān)的地方環(huán)境法規(guī)明令禁止工廠肆意排放污水進(jìn)入兩湖。只有控制了外援污染的輸入，才能從根本上保護(hù)湖泊的水質(zhì)。由于紅楓湖與百花湖的底泥由于多年的蓄積污染已經(jīng)非常嚴(yán)重，所以當(dāng)下最為緊迫的是將那些富含污染物質(zhì)的底泥用物理的方法底泥疏浚來(lái)清理，才能避免在底泥內(nèi)的污染物質(zhì)通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間緩慢的擴(kuò)散到上層水體中，造成水質(zhì)的破壞，有效地控制污染的擴(kuò)大化。并且根據(jù)兩湖的水文特征選擇了合適的斗式挖泥機(jī)經(jīng)行疏挖。在控制內(nèi)源方面，選擇了曝氣循環(huán)凈化系統(tǒng)和生態(tài)公園水培凈化系統(tǒng)來(lái)達(dá)到修復(fù)水體的目的。選擇曝氣循環(huán)凈化系統(tǒng)主要針對(duì)的是兩湖內(nèi)超標(biāo)的席藻屬和微囊藻，有效地去除這些有毒藻類，從而改善湖底的厭氧環(huán)境。生態(tài)公園水培凈化是利用植物的根系來(lái)實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化，是符合一般湖泊生態(tài)修復(fù)的原則，達(dá)到生態(tài)環(huán)境和諧的最終目的。6.2從經(jīng)濟(jì)效益方面評(píng)價(jià)本次設(shè)計(jì)的生態(tài)修復(fù)措施生態(tài)公園水培凈化系統(tǒng)。生態(tài)公園水培凈化現(xiàn)在正在發(fā)展中國(guó)家推廣應(yīng)用，在日本等國(guó)家已開始應(yīng)用，并且發(fā)現(xiàn)這種生態(tài)修復(fù)的方法建設(shè)成本低、收獲的植物、魚類、貝類還可以進(jìn)一步獲得經(jīng)濟(jì)效益，很快會(huì)被推廣起來(lái)。6