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1、围场县半截塔镇污水处理厂尾水人工湿地净化工程实施方案二零二二年七月6 .植物的选配设计本湿地工程选用耐污能力强、根系发达、去污效果好、具有抗冻及抗病虫害 能力、有一定经济价值、容易管理的本土植物。湿地选择多种植物作为优势种搭配栽种，增加植物的多样性并具有生态效果。 本工程选用各种高度的挺水植物与浮水植物，并结合现有地形形成种植层次丰富 的湿地生态环境，主要种植的有芦苇、香蒲、千屈菜、菖蒲、水葱、黄花莺尾等 组合。沉水植物主要以眼子菜属和苦草属的植物为主，沉水植物各个部分均可吸收 水分和养料，通气组织特别发达，有利于在水中空气缺乏时进行气体交换，而且 是鱼类的饵料及微生物重要的栖息场所，对于维护
2、生态系统稳定性特别重要。沉 水植物光合作用强烈，对增加水体中的溶解氧效果尤其明显。本设计中采用的沉 水植物主要包括马来眼子菜、轮叶黑藻、伊乐藻等。潜流人工湿地一区水葱平方米263736 株/m?芦苇平方米180336 株/m?菖蒲平方米148536 株/n?黄花莺尾平方米92136 株/m?潜流人工湿地二区千屈菜平方米159436 株/m?菖蒲平方米176436 株/m?香蒲平方米177036 株/m?芦苇平方米128936 株/n。表流人工湿地沉水植物马来眼子菜平方米23036 JA/m2伊乐藻平方米24036 丛/nF轮叶黑藻平方米22036 丛/m?挺水植物首蒲平方米50036 株/n?
3、千屈菜平方米43536 株/m?芦苇平方米30036 株/m?7 ,引退水设计1、引水工程本项目水源为围场县半截塔污水处理厂达标排放出水，在污水处理厂出水口 设置截流井，将污水处理厂尾水引入湿地内，引水量为4000m3/d。围场县半截塔污水处理厂末端构筑物清水池正常运行水位绝对标高为 887.3mo污水厂末端设置管道，将尾水引至湿地进水渠入口。污水厂末端至铺设 DN400排水管，长度为160m。管材选用钢管。表7-1人工湿地设计引水管线技术表2、退水管线规模 (m3/d)变化系 数Kz设计流量 (L/s)塑料管管径(mm)流速 (m/s)坡度(%0)长度 (m)充满度 (h/D)40001.0
4、46.3DN4000.743900.5修建湿地退水管线，从表流人工湿地退水至蚁蚂吐河，采用/I根DN400的 钢管退水管线，长度为40米。经计算，退水管线出水口标高为882.0米，目前 蚁蚂吐河堤防标高为883884米，1()年一遇洪水位为881.5米，可满足湿地的正 常排水。在遇到重大气象灾害时，可暂停湿地运行。表7-2人工湿地设计退水管线技术表规模 (m3/d)变化系 数Kz设计流量 (L/s)塑料管管径(mm)流速 (m/s)坡度(%0)长度 (m)充满度 (h/D)40001.046.3DN4000.743400.58 .附属设施设计1、人工湿地检修道路设计湿地道路主要功能是根据均匀布
5、水要求、管理要求分割湿地整体，布设管线 及管理车辆、人行通道等。道路设置原则是在平面分区、功能分区基础上，根据 需要进行设置。本工程设置湿地道路宽度6m,部分道路蚁蚂吐河河道现状堤防相结合。道路与蚁蚂吐河现状堤防相结合部分，根据蚁蚂吐河设计堤防高度加防洪超 高进行设计，对设计堤防向河道外侧进行加宽至6m,并复核该段河道治理工程 堤防的相关高程要求，堤路结合的位置作为本项目的外边缘。湿地道路结构采用混凝土路面结构，道路断面结构由上到下分别为15()mm厚C30混凝土面层，200mm厚级配砂砾石垫层，道路基础采用素土夯实。2、截流沟为防止降雨时大量雨水进入湿地，同时初期雨水携污大量SS进入湿地，堵
6、 塞填料，影响湿地运行，在湿地两侧设置截流沟，布置长度合计340m,宽度为 1.5m。截流沟右侧为新建道路边缘布设，截留径流区排水集中至泄洪沟和表流湿地 内，在截流沟内也可设立填料，消减泥砂污染，同时种植水生植物，增加净化效 果。9 .潜流湿地构筑体设计1、抗震设计标准安全等级根据建筑结构可靠性设计统一标准(GB50068-2018)及给水排水工程构 筑物结构设计规范(GB50069-2002),本工程所有构筑物安全等级为二级；结构 重要性系数丫0=1.0；根据给水排水工程管道结构设计规范(GB50332-2002), 污水管结构重要性系数丫 0=1.0。根据建筑结构可靠性设计统一标准(GB5
7、0068-2018),结构的设计使用 年限为50年。抗震设防标准a抗震设防烈度根据建筑抗震设计规范(GB 50011-2010) (2016版)以及中国地震 动参数区划图(GBI8306-2015),本工程抗震设防烈度为7度，设计基本地 震加速度为0.15g,分组为第二组。b抗震设防类别根据室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范(GB 50()32-2003 )建 筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2(X)8),建、构筑物设防分类为丙类；c框架抗震等级根据建筑抗震设计规范(GB 50011-2010) (2016版)及混凝土结构 设计规范(GB 50010-2010) (2015版)本工
8、程框架的抗震等级为三级。2、主要材料参数1）水泥采用普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5。2）混凝土防水、贮水构筑物C30,抗渗标号P8,抗冻等级F150； 一般建筑物C30； 垫层C15o部分构筑物及后浇带混凝土中应加入具有微膨胀及抗渗作用的外加剂。 混凝土中应加入阻锈剂。3）钢材钢筋采用 HPB300 钢筋 fy=270N/mm2, HRB400 钢筋 fy=360N/mm2 设计 选用标准（或通用）图集中的钢筋按图集要求执行。4）砌体底层室内地坪以下，女儿墙，围墙和水池内砌体：采用MU20实心混凝土 普通砖，M10水泥砂浆砌筑；外墙：采用150厚加气混凝土砌块，不低于Mb7.5混合砂浆
9、砌筑；内、隔墙：采用150厚A3.5加气混凝土砌块，Ma5.0混合砂浆砌筑。5）砌筑砂浆采用水泥砂浆，强度M10,应采用预拌商品砂浆。砌体施工质量控制等级 为B级。6）构筑物基础设计潜流湿地采用钢筋混凝土结构，下部铺设钠基膨润土防水毯，基础为墙下条 形基础。表面流人工湿地主体构筑物一般为以宾格石笼为围护的塘体结构。10 .施工进度计划及工期安排（1）主要包括征地拆迁、“三通一平”等前期准备工作，按30天考虑， 工期为2022年（）8月（）1 B-2022年（）8月31日。（2）主体工程施工本工程含土建工程、安装工程和植物种植工程。土建工程和安装工程施工安 排在2022年9月至2023年5月中旬
10、全部完工，5月底扫尾验收已完成的土建和 安装工程,2023年6月中旬湿地处理功能区全部投入使用。植物种植安排在2023 年5月7月。(3)收尾及竣工验收收尾及竣工验收按照1个月时间考虑，收尾及竣工验收期为2023年8月初 2023年8月底。(4)总工期考虑工程完工后的竣工验收等工作，在资金落实、冬季停工的情况下，实际 施工总工期按12个月控制，即从2022年9月份开始至2023年8月底结束。11 .工程概算(1)工程概算工程概算总额为2608.42万元，其中工程费用1832.58万元，工程建设其他 费582.62万元,预备费193.22万元。资金构成一览表单位(万元)(2)资金来源序号项目总投
11、资比例1工程费用1832.5870.26%2其他费用582.6222.34%3预备费193.227.4%4工程总投资2608.42100.00%中央水污染防治资金88()万元，剩余资金由争取其他相关环保资金支持和地方资金配套。附件1:工程概算汇总表围场县半截塔镇污水处理厂尾水人工湿地净化工程概算汇总表序号工程和册用名称概算金额（万元）备注建筑工程设备安装工程其它费用合计建设项目总投资i+n+m1832.580.000.00775.842608.42I工程费用1832.581832.581人工湿地进水管10.2210.222人湿地出水管4.824.823潜流人工湿地区-填料255.90255.9
12、04潜流人工湿地一区-挺水植物104.04104.045潜流人工湿地一区管道44.3944.396潜流人工湿地二区-填料219.24219.247潜流人工湿地二区-挺水植物136.41136.418潜流人工湿地二区管道43.5043.509表流人工湿地-沉水植物7.917.9110表流入工海地-挺水植物24.1624.1611衣流人工湿地其他49.9849.9812水集251.62251.6213检修道路48.8848.8814截流沟4.334.3315截流沟-植物5.755.7516防洪挡墙16.6916.6917预留设备基础0.710.7118湿地挖方159.74159.7419硫自养单元
13、444.28444.28n工程建设其它费用582.82i征地拆迁费38().(X)2场地准备及临时设施费计标(85) 352号3.103建设单位管理费财建2016504号34.504工程监理费发改价格2015 299号40.255前期匚程费国家计委计价格19991 1283号15.756工程设计费发改价格2015 299号35.607工程造价咨询费发改价格2015 299号16.228工程勘察费发改价格2015299号153()9工程保险费发改价格2015 299号4.5010施工图审查费货价经费字2002第27号2.3011招标代理服务费国家计委计价格2002 1980号9.5012环境影响
14、评价费发改价格2015299号1.6013水土保持费发改价格2015 299号1().(X)14防洪评价费河道管理咨询服务费计列的指导意见10.5()15检验试验费暂估0. 2%3.50m预备费193.22目录1 .工程概况12 .进出水量设计23 .工艺流程24 .平面布置与高程布置35 .参数设计56 .植物的选配设计87 .引退水设计88 .附属设施设计99 .潜流湿地构筑体设计1010 .施工进度计划及工期安排1111 .工程概算12附件1：工程概算汇总表13蚁蚂吐河是伊逊河的一级支流，发源于围场县城子镇六棵桦树村与老窝铺乡 下窝铺村三座塔山分水岭，主要有3条较大的支流汇入，即燕格柏川
15、、城子川和 孟奎川，向南流经半截塔镇、下伙房乡流入下沟门，最终注入隆化县伊逊河。依 据承德市城市总体规划2016-2030年，承德市水环境功能区划分要求，蚁蚂 吐河属于IH类水域，半截塔镇污水处理厂污水处理设计规模为4()00m3/d,出水 水质为执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002 一级A标准, 尾水排至蚁蚂吐河，目前还无法满足蚁蚂吐河水域水质要求，应该对进入其区域 内水质需进一步提升。本项目采用新建人工湿地工艺对尾水水质进一步提升，减 少进入蚁蚂吐河水域的污染物质。采用工艺为“水平潜流湿地+表流湿地”，人 工湿地尾水处理规模为Q= 4000 /d,构建规模为硫自养单元
16、面积500m，水平 潜流人工湿地总有效净化面积15263m2、表流湿地3750mn及相关附属设施。项 目的建设符合相关政策支持，设计思路符合重点流域水生态保护“十四五”规划 “有河有水、有鱼有草、入水和谐”核心思想，且现场交通便利，建设材料俱全， 项目可行性高。12 .工程概况(1)项目名称围场县半截塔镇污水处理厂尾水人工湿地净化工程。(2)项目建设单位承德市生态环境局围场满族蒙古族自治县分局。(3)项目拟建地点项目拟建于承德市围场满族蒙古族自治县半截塔镇污水处理厂下游蚁蚂吐 河旁边。围场满族蒙古族自治县半截塔污水处理厂位于围场满族蒙古族自治县半 截塔镇西南侧，杨树林上湾子村，蚁蚂吐河右岸，厂
17、址中心地理坐标为北纬41 53 42.18”,东经117 27 18.10 0厂区东侧450m处杨树林村宫家庄组，厂 区东北侧2090m处为半截塔镇，厂区西北侧1200m处为张家营村，厂区东南侧 840m处为杨树林村。(4)建设规模半截塔镇污水处理厂尾水人工湿地处理规模为Q=4000 m3/d,建设规模为硫 自养单元有效面积为500m?、水平潜流人工湿地总有效净化面积15263m2、表流 湿地3750m2及相关附属设施。（5）项目工程概算及资金来源本项目概算总额为2608.42万元，其中工程费用1832.58万元，工程建设其 他费582.62万元,预备费193.22万元。资金来源为：中央水污染
18、防治资金880万元，剩余资金由争取其他相关环保 资金支持和地方资金配套。13 进出水量设计（1）设计水量半截塔镇污水处理厂尾水人工湿地处理规模为Q= 4000 mVdo（2）进水水质本工程水处理对象为半截塔污水处理厂尾水，半截塔污水处理厂处理规模为 Q=4000 nWd,尾水排放满足城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002） 中一级A标准。尾水部分回用于厂区及厂区绿化、浇洒道路用水。表2-1人工湿地设计进水主要指标（3）出水水质项目CODNH3-NTP单位mg/Lmg/Lmg/L湿地设计进水主要指标505 (8)0.5半截塔污水处理厂尾水经本项目处理，进一步削减污染物，设计出水水
19、质污染物年削减量如下表所示:表2-2出水水质污染物年削减量表项目CODnh3-nTP单位t/at/at/a削减量19.257.680.1914 .工艺流程首先，半截塔污水厂的尾水由污水处理厂的清水池经过经过管道进入处理单 元；日常运行时，阀门关闭，污水处理厂的尾水经过硫自养单元处理后，经过布 水进入水平潜流人工湿地的处理；当硫自养单元维护时，阀门开启，污水处理厂 尾水直接通过布水渠进入水平潜流人工湿地。潜流湿地通过潜流湿地出水渠的收 集后流入表流人工湿地进行水质的深度净化及水质保持，最后通过新建的排水管 线排至蚁蚂吐河。水平潜流湿地可去除尾水中的BOD、COD、氨氮、磷；随后 经过水平潜流湿地
20、净化后的水体进入到表流湿地，既能为水体增加富氧，又进一 步去除水体中的氨氮，使水体得到深度处理，污染物进一步消减，达标排放到 河道。其中进水水平潜流湿地采取二组并联模式，既能方便停床维修，又能提高 运行效率，潜流湿地的串联有助于提高污染物处理效率，利于运行维护，同时， 采用串并联相结合的多级潜流湿地与表流湿地结合，有助于建立良好的厌氧-好 氧环境，为硝化细菌和反硝化细菌提供适宜的栖息环境，可以有效提高湿地生态 系统的脱氮效果。I|Ai区潸流鄢地|见水 碗白养小兀t &流湿地 T蚁市吐河；2.流湿地|图3-1半截塔污水处理厂尾水人工湿地工艺流程图4 .平面布置与高程布置（1）平面布置半截塔污水厂
21、尾水湿地主体部分占地19513m2,主要构筑物包括硫自养单元、 布水渠、水平潜流湿地、集布水渠、出水渠与表流湿地。主要构筑物一览表见表 4-1。表4-1半截塔污水处理厂尾水湿地主要构筑物功能分析表名称规格单位数量功能分析硫自养单元20m*25mnr500采用更合活性生物载体填 料，具有高负荷脱氮性能。布水渠1200mm* 1500mmm130为湿地系统配水，将尾水平名称规格单位数量功能分析均分配到湿地床潜流湿地27m*71m*1.2m（单池平均）m215263营造好氧厌氧环境，利用生 物膜和植物降解水体中的 污染物，以净化水质集配水渠1200mm* 1500mmmill汇集上级湿地床出水，并为
22、 下级湿地配水出水渠1200mm* 1500mmm155汇集潜流湿地床出水，并流 向表流湿地表流湿地-mi23750通过增加停留时间，充分利 用水生生物的综合作用净 化水体(2)高程布置考虑现场地形条件，由于在设计中要在满足流程功能的前提下尽量减少土方 开挖，保持土方平衡；设施建设要兼顾美观，不破坏周围原有整体环境；场地标高为882.19-883.01m,污水处理厂清水池出水标高887.3m,利用重 力流将水流排出至蚁蚂吐河。构筑物及管渠水面标高计算表如表4-2所示。表4-2半截塔污水处理厂尾水湿地高程布置构筑物及管渠名称水头损失/m上游下游池顶液面池底池顶液面池底硫自养单 元一级0.2883
23、.10882.90881.25882.90882.70881.05硫自养单元二级0.2882.90882.70881.05882.70882.50881.50一级潜流湿地0.2882.70882.50881.50882.50882.30881.30二级潜流湿地0.2882.50882.30881.30882.50882.30881.30表流湿地0.1882.50882.10881.30882.00882.00881.405 .参数设计1、硫自养单元硫自养单元共设置两级，一级硫自养单元分为5格。a.硫自养单元一级：单元尺寸：B=3.8m, L= 12.5m墙体：钢混结构；防渗：钠基膨润土防水毯；
24、布水渠有效B=0.55, L=3.8m；布水管：DN75, PVC管闸门：10 个，400*400mm填料：SADeN填料,粒径2 15mm, 1250mm厚;鹅卵石,粒径338mm, 300mm 厚。硫自养单元二级：单元尺寸：B=3.8m, L=6.5m墙体：钢混结构；防渗：钠基膨润土防水毯；集水管：DN75, PVC管闸门：5 个，400*400mm填料:SADeN填料,粒径215mm, 1250mm厚;鹅卵石，粒径338mm, 300mm 厚。b.进水渠有效B=0.7m, L=20m;c.集布水渠有效B=2.8m, L=20mod.出水渠有效B=0.7m, L=20mo2、水平潜流湿地水
25、平潜流人工湿地总有效净化面积15263m2,共分为8个单元，分为2组, 对称布置，每组4个单元并联运行，整个潜流湿地为二级运行湿地，共用1条布 水渠，1条集布水渠，1条出水渠，每条集布水渠共收集4个单元人工湿地出水。 出水排放至表流人工湿地。每个单元分别设置放空井，当人工湿地检修时，打开 放空阀门井内置蝶阀，进行人工湿地的放空检修。(1)平面设计a.水平潜流人工湿地总有效净化面积：S= 15263m2；一共分为8个单元，一级潜流湿地4个单元并联，一级潜流湿地与二级潜流 湿地串联；湿地单元尺寸依次为:B=27m, L=51.8m； B=27m, L=72m； B=28m, L=72m； B=28
26、m, L=67.2m； B=28m, L=72m； B=28m, L=57.1m； B=28m, L=72m； B=28m, L=39.8m；墙体：钢混结构；防渗：钠基膨润土防水毯；水力停留时间：HRT= 1.923d；水力负荷：q=0.26mV(m2d)；COD 削减负荷为 5.() (g/m2-d)；NH3-N 削减负荷为 2.0 (g/m2-d)；TP削减负荷为0.05 (g/m2-d) ob.布水渠有效 B=1.5m, L=130m;c.集布水渠有效B=1.5m, L=11 Imod.出水渠有效 B=1.5m, L=155mo(2)集配水设计为了防止水平潜流人工湿地内部出现断流、短流或
27、者死水区，湿地的集配水 系统设计尤为重要。布水渠：潜流人工湿地共计8个单元，一级潜流湿地的4个单元共用一条布 水渠，有效L=130m;通过环状布水管进行该单元湿地的配水。集水系统：二级潜流湿地共计4个并联单元，共用一个出水渠，出水渠有效 B=1.5m, L=155mo通过人工湿地内置收水管进行该单元的收水。集布水渠：一级潜流湿地的出水进入集布水渠，再经集布水渠对二级潜流湿 地进行布水，集布水渠有效B=1.5m, L=lllmo(3)填料层设计根据本工程出水水质的要求人工湿地出水COD、TP、NH?-N指标需稳定达 到提升水质的要求。在此基础上，结合政府的指导意见，考虑未来脱氮指标的要 求，最终
28、确定水平潜流人工湿地填料采用砾石+沸石填料。水平潜流人工湿地按水流方向从前向后分为进水区、主体区和出水区。选择 填料时，在保证为植物和微生物提供良好的生长环境的同时，选择当地较为经济 的填料。水平潜流人工湿地填料层厚度1.0m,设计如下：进水区：50mm 砾石,H=0.9m, L=2.0m；主体区：下部分粒径1020mm砾石:沸石=5:1混合填料,H=0.6m, L=68.0m； 上部分粒径26mm砾石，H=0.3m, L=68.0m；出水区：50mm 砾石，H=0.9m, L=2.0m。底部保护层：细沙，H=0.1m, L=72.0m,（4）放空设计每单元人工湿地设置放空阀门井，放空管道为D
29、N200。当人工湿地需要放 空时，直接打开放空阀，即可实现一级潜流湿地的放空。因人工湿地放空水为经 过湿地填料层的处理水，故出水水质较好，可直接排入表流人工湿地进行深化处 理。（5）防渗层设计综合考虑防渗效果、生态化、经济性及施工难易程度等多种因素，防渗采 用钠基膨润土防水毯。该工程水平防渗采用了针刺法钠基膨润土防水毯（GCL-NP）,防水毯规格为 长28m、宽5.0m,单位面积质量6000g/m2。对基础进行表土压实，清除杂物，保持平整，铺设防水毯，铺压10cm厚下 垫层（细沙），垫层随素土轻微夯实，再铺设填料。3、表流湿地表流湿地采用溢流堰的形式进水和出水。表流湿地总面积3750m2,分为进 水区、处理区和出水区。表流湿地内部通过不同深度的土砌沟渠进行导流，延长 水力停留时间。表流人工湿地水深为0.21.5m,平均水深设计为0.6m。其中处 理区水深为1.5m2.0m,长度约为25m。表流人工湿地底部做防渗处理，再敷设 200300m厚的种植土回填。（2）表流湿地护坡表流湿地两侧采用坡度1:3的格宾石笼生态网箱进行护坡护脚处理后，覆种 植土，形成天然绿岸。