山东某乡镇人工湿地污水处理项目申请建设可研报告书.doc

某县某镇人工湿地污水处理项目 可行性研究报告
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目 录

1 总论 1
1.1项目背景 1
1.2可行性研究报告编制单位 2
1.3可行性研究编制依据 2
1.4可行性研究范围 3
1.5项目概况 3
1.6主要技术经济指标 4
2 需求分析 5
2.1农村环境的综合整治 5
2.2当地生活污水处理现状及排水规划 5
2.3项目需求分析 6
2.4项目建设意义和必要性 6
3 建设规模 9
3.1项目设计规模 9
3.2建设内容及规模 9
4 厂址选择 10
4.1厂址选择 10
4.2场区自然状况 10
4.3配套条件 12
5 项目建设方案 13
5.1指导思想和规划原则 13
5.2总体目标 13
5.2人工湿地的净化机理 14
5.3污水水质 14
5.4工艺设计要求 15
5.5处理工艺 15
5.6工艺方案参数设计 16
5.7平面设计 18
5.8结构设计 18
5.9植被选择 19
5.10总图布置 22
5.11建筑工程 22
5.12厂内供水工程 23
5.13消防 23
5.14供电工程 24
5.15采暖工程 25
6 配套管网工程设计 26
6.1排水体制 26
6.2污水管网设计 26
6.3管材及接口 26
6.4施工方法 26
7 环境保护、劳动安全卫生及消防 27
7.1环境保护 27
7.2劳动安全卫生 32
7.3消防 33
8 节能 34
8.1编制依据 34
8.2项目节能概述 34
8.3能耗分析 34
8.4节能措施 34
9 日常管理与劳动定员 36
9.1组织机构 36
9.2日常管理工作重点 36
10 项目实施计划与工程管理 37
10.1项目实施进度计划 37
10.2工程管理 37
11 项目招标方案 39
11.1项目的招标 39
11.2项目招标内容 39
11.3项目招标组织形式 39
11.4项目招标方式 39
11.5项目招标具体方案 39
12 投资估算及资金筹措 41
12.1 投资估算 41
12.2 资金筹措 41
13 可行性研究的结论与建议 42
13.1结论 42
13.2建议 42

附表：项目投资估算表

42

1 总论

1.1项目背景
1.1.1项目名称
某县某镇人工湿地污水处理项目
1.1.2项目承办单位
单位名称：某县某镇人民政府
法人代表：
1.1.3项目建设性质
新建
1.1.4项目提出背景和项目建设的必要性
某县某镇位于某县城南14.5公里处，濒临黄河，与东平县、平阴县隔河相望，与铜城街道办事处、刘集镇、姜楼镇为邻，辖区内有铜（城）鱼（山）路与单（庄）王（营）路贯穿南北东西，交通便利，地理位置优越。主要山脉有鱼山、曲山，其中鱼山海拔82.1米。
全镇共辖6个管理区，54个行政村，版图面积64.37平方公里，耕地面积5.4万亩，全镇总人口3.01万人，其中从事非农产业的人口为25723人，占总人口的86% ，镇驻地总人口为5800人，其中从事非农产业的人口为3600人 ，占驻地总人口的62.1% 。全镇生产总值达10.47亿元，人均GDP达到3.5万元，其中工业企业产值6.3亿元，二三产业所占比重达到73%，实现地方财政收入1100万元，农民人均纯收入6750元。
由于当地经济发展的滞后，某镇镇域内暂没有完善的污水处理设施，使近年来当地农村生活污水的无序排放成为农村环境的重要污染源，原来分布于各个村庄的露天水沟现在都慢慢变成了臭水沟，气味难耐，高温天气更是臭气熏天，这些严重影响了城镇卫生，影响生态和人居环境，对当地经济的可持续发展和居民身体健康造成不良影响。生活污水排放沟渠分散而不集中，四处溢流的现象较为突出，尤其雨季更为严重，农业废弃物得不到妥善的处置，存在乱堆乱放的现象，严重影响着某镇辖区各村的村容村貌。按每人每天产生120L生活废水计算，整个某镇域内每天有3600多吨生活废水散布在辖区各自然村内，而且大部分没有得到有效的处理，严重污染了当地村的居住环境，直接威胁着广大农民群众的生存环境和身体健康。
农村污水处理工程是一项重民生、顺民意的基础工程，是努力优化农民生活方式、提升农民生活质量、建设社会主义新农村的德政工程。近些年来，我国各地农村针对农村生活污水的处理广泛采用人工湿地处理的方式进行污水的处理。鉴于某县某镇农村生活污水的问题日益严重，迫切需要采取积极的措施针对生活污水进行科学合理的治理，改善当地农村落后的环境条件。
1.2可行性研究报告编制单位
（1）编制单位名称：
（2）资格证书编号：
（3）资格等级：
（4）发证机关：
（5）法人代表：
1.3可行性研究编制依据
（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》
（3）《建设项目环境保护管理条例》（国务院令第253号）
（4）《关于实行“以奖促治”加快解决突出的农村环境问题的实施方案》（国办发[2009]11号）
（5）《城市污水处理及污染物防治技术政策》
（6）《市政工程设计管理标准》
（7）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
（8）《人工湿地污水处理工程技术规范》（征求意见稿）
（9）项目承办单位提供的有关文件资料
1.4可行性研究范围
本可行性研究报告的范围为：根据某县某镇农村生活污水排放现状，结合污水处理近、远期实施计划，对本项目的建设规模、选址、处理工艺及污水收集系统等方面给予技术经济论证，提出合理可行的工程设计方案，对项目后期运营进行预测，本报告的编制主要为达到以下目的：
（1）论述工程的必要性和可行性，确定工程项目；
（2）确定工程建设规模；
（3）提出合理的工程方案并加以论证、优化；
（4）提出工程投资估算、效益分析、运行管理组织及实施进度计划；
（5）提出资金筹措方案；
（6）作为工程进行初步设计、施工图设计、工程施工、工程运营的工作依据。
1.5项目概况
1.5.1建设地点
本项目拟建于某县某镇鱼北村东北。
1.5.2建设规模
本项目总投资487.44万元。项目占地150亩，总建筑面积700m2；人工湿地面积23850平方米；建设污水主管网2000m，铺设分户收集管10000m。
1.5.3建设内容
本项目占地150亩，项目新建人工湿地1处，设计生活污水处理能力为5000m3/d。项目主要建设内容及购置设备设施如下：
（1）人工湿地：项目建设人工湿地23850平方米，包括表明流人工湿地20250平方米，水平潜流人工湿地3600平方米。
（2）土建工程：包括办公管理用房1座，建筑面积500平方米；格栅间1座，建筑面积200平方米；集水井1眼；以及其他配套设施。
（3）设备设施：格栅、提升泵、水力管道等人工湿地污水处理配套设备设施。
（4）管网部分：按照设计要求建设主管网约2000米；根据住户需要建设铺设分户收集管约10000米。
1.6主要技术经济指标
见表1-1。
表1-1 主要技术经济指标
序号
名称
单位
数量或指标
备注
一
建设规模

1
项目占地面积
亩
150

2
项目总建筑面积
平方米
700

3
人工湿地面积
平方米
23850

二
项目污水处理能力
m3/d
500

三
劳动定员
人
5

四
项目总投资
万元
487.44

1
工程费用
万元
457.41

2
工程建设其他费用
万元
15.84

3
预备费用
万元
14.20

五
建设期
年
1

六
资金筹措
申请上级补助390万元
自筹资金97.44万元

2 需求分析

2.1农村环境的综合整治
党的十六届五中全会明确提出了建设社会主义新农村这一重大的历史任务，为进一步促进农村经济繁荣，全面建设社会主义新农村，是我们当前农村工作重中之重。随着我国全面建设小康社会步伐的日趋加快，改善农村基础设施、生态环境、人居环境、村容村貌等农村环境综合整治工作也逐渐成为了当前人们关注的焦点。
近年来，我国新农村建设进程发展势头强劲，农村、农民面貌均发生较大变化，农民生活质量逐步提高，农村用水量和排水量逐年增加，水环境问题逐渐显现。对水资源进行切实可行有效的保护，使水资源得以可持续利用，促进社会经济的可持续发展，对农村生活污水进行收集处理，使污水达标后排放，最大程度降低城市污水对地下水、地表水的污染日益重要，同时，解决以往农村生活污水肆意排放造成的其他问题。
国家对污水治理、环境保护工作十分重视，将环境保护列为我国的一项基本国策，制定了许多法律法规，如《中华人民共和国水污染防治法》、《国务院关于环境保护若干问题的决定》等，对控制城镇水污染、促进城镇污水处理设施建设都做了政策性和法律性的规定。《城市污水处理机污染防治技术政策》（建城[2000]124）明确指出；“全国设市城市和建制镇均应规划建设城市污水集中处理设施”，“2010年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%”。
2.2当地生活污水处理现状及排水规划
2.2.1当地生活污水处理现状
某镇位于某县城南14.5公里处，濒临黄河，与东平县、平阴县隔河相望，与铜城街道办事处、刘集镇、姜楼镇为邻，辖区内有铜（城）鱼（山）路与单（庄）王（营）路贯穿南北东西，交通便利，地理位置优越。全镇共辖6个管理区，54个行政村，版图面积64.37平方公里，耕地面积5.4万亩，全镇总人口3.01万人，其中从事非农产业的人口为25723人，占总人口的86% ，镇驻地总人口为5800人，其中从事非农产业的人口为3600人 ，占驻地总人口的62.1% 。
根据实地勘察了解，该镇目前没有完善的污水管网，农村生活污水肆意排放，无统一规划设计，不成体系，辖区内村庄形成了多处露天水沟；并且雨水、污水合流排放，多处露天水沟慢慢变成了臭水沟，严重影响了城镇卫生，影响当地生态和人居环境。
2.2.2污水排水规划
建设污水收集管网，实行雨水、污水分流制，雨水流入村内坑道、池塘，污水纳入污水处理管道，保护农村水体和环境卫生。
2.3项目需求分析
按某镇辖区内每人每天产生120L生活废水计算，整个某镇域内每天有3600多吨生活废水散布在辖区各自然村内，而且大部分没有得到有效的处理，这些未经处理的生活污水肆意排放，严重污染了农村的生态环境，直接威胁广大农民群众的身体健康以及农村的经济发展。一方面，未经处理的生活污水自流到地势低的河流、湖泊和池塘地表水体中，严重污染各类水源；另一方面，生活污水也是疾病传染扩散的源头，容易造成传染病、地方病和人畜患疾病的发生与流行，严重污染了当地村的居住环境，直接威胁着广大农民群众的生存环境和身体健康。
随着中央一系列强农惠农政策力度的加大，将进一步加快农业农村发展。而农村的发展要有完善的基础设施作为保障，逐步完善农村生活污水的收集处理，改善农村生活污水的排放问题亟需解决。
2.4项目建设意义和必要性
2.4.1项目的建设符合相关的产业政策
人工湿地是由基质、水体、植物、动物和微生物组成的生态系统。生活在土壤中的微生物（细菌和真菌）在有机物的去除中起主要作用，湿地植物的根系将氧气带入周围的土壤，但远离根部的环境处于厌氧，形成处理环境的变化带，这就加强了人工湿地去除复杂污染物的难处理污染物的能力。大部分有机物的去除是靠土壤中的微生物，但某些污染物如重金属、硫、磷等依赖于土壤和植物的作用。凭借人工湿地污水处理方式工程建造和运行费用低、水质净化效果的诸多优点，人工湿地污水处理技术在农村污水处理中得到了广泛应用。
本项目建设符合国家产业政策，参考《国家产业结构调整指导目录》（2007年本），本项目符合鼓励类第二十三项“资源节约和综合利用”第2条“三废综合利用及治理工程”。某镇人工湿地污水处理工程是贯彻国家鼓励发展的项目，符合当地发展规划，为建设资源节约型社会、环境友好型社会、构建和谐社会奠定基础，从而促进经济社会的快速发展。
2.4.2有利于促进某镇社会主义新农村建设，改善某镇农村人居环境。
“十一五”规划提出了建设社会主义新农村的重大历史任务，并明确了“生产发展、生活富裕、乡风文明、村容整洁”的建设目标。加强农村生活污水的处理，是村容整洁的组成部分，也是社会主义新农村建设的重要内容，农村生后污水造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安全隐患，还会加剧淡水资源的危机，使耕地灌溉得不到有效保障，危害农民的生存发展。因此，加强农村生活污水收集、处理与资源化设施建设，避免因生活污水直接排放而引起的农村水体、土壤和农产品污染，确保农村水源的安全和农民身心健康，是新农村建设中加强基础设施建设、推进村庄整洁工作的重要内容，也是改善农村人居环境需要解决的迫切问题。
2.4.3 本项目的建设是促进某镇经济建设、新农村建设和环境建设同步发展的需要
目前，某镇绝大部分生活污水未经任何处理直接排放，使当地地表水及附近合流受到不同程度的污染，尤其是村庄内的坑塘、水体变黑发臭，成为露天污染池，影响了当地居民的身体健康，地下水也因此受到不同程度的污染，本项目的建设不仅可以改善某镇环境质量、提高城市居民生活水平与身体健康水平，而且可以改善投资环境，促进经济效益、社会效益、环境效益同步发展。从当地乡村发展上开看，对于某镇及周边地区的可持续发展有着重要意义。因此，处理农村生活污水、治理污染势在必行。
2.4.4有利于增强地区基础设施，促进经济的发展
污水处理作为城镇环境保护的重要方面，与人民生活息息相关。项目的建设和使用，对于改变某县某镇农村生活污水处理现状、提升城市环境卫生管理水平具有十分重要的意义。
本项目建设有利于完善当地的基础设施配套，将会大大改善投资环境，有利于项目的引进，促进当地经济的发展。

3 建设规模

3.1项目设计规模
3.1.1生活污水量预测
（1）镇区规模
根据当地的人口资料，现某镇辖区所在地的常住人口为3.01万人。根据城市发展总体规划，2010～2020年某镇辖区人口综合增长率为3%，预计2020年某镇人口规模将达4.04万人。
（2）生活污水量预测
本项目生活污水处理厂设计年限为2010年-2020年，按人均生活污水量0.12m3/d计算，预计2020年某镇全镇生活污水排放量达4848m3/d。
3.1.2污水处理规模
根据某镇的生活污水总量的预测情况，本项目某镇人工湿地的生活污水处理规模设计为5000m3/d，按照设计要求建设主管网及分户收集管。
3.2建设内容及规模
本项目占地150亩，项目新建人工湿地1处，设计生活污水处理能力为5000m3/d。项目主要建设内容及购置设备设施如下：
（1）人工湿地：项目建设人工湿地23850平方米，包括表面流人工湿地20250平方米，水平潜流人工湿地3600平方米。
（2）土建工程：包括办公管理用房1座，建筑面积500平方米；污水预处理车间1座，建筑面积200平方米；集水井1眼；以及其他配套设施。
（3）设备设施：格栅、提升泵、水力管道等人工湿地污水处理配套设备设施。
（4）管网部分：按照设计要求建设主管网约2000米；根据住户需要建设铺设分户收集管约10000米。
4 厂址选择

4.1厂址选择
4.1.1厂址选择原则
（1）污水管线尽可能的短且布置合理。
（2）中途提升泵站尽可能少，充分利用地理条件的优势。
（3）靠近城镇受纳水体，处理后污水排放便利。
（4）有充足的用地，便于远期发展。
4.1.2厂址选择
根据某镇总体规划，厂区选择在某镇鱼北村东北，该厂址具备以下优势：
（1）该处现状场地较为开阔，有利于远期发展，并且污水厂厂区不用涉及拆迁。
（2）靠近农田，处理后的污水排放方便。
（3）污水处理厂及其配套管网高程布置上可以利用城市地势，从而减小了管道埋深，减少了中途提升泵站，节约初期减少投资和常年运行费用。
（4）供水、供电方便，交通便利。
4.2场区自然状况
4.2.1地质状况
某县的地貌是微波起伏、类型不同的黄泛冲积平原。总趋势是由西南向东北倾斜，平均坡降为1/7000-1／9000。
拟建场区地形平坦，地貌类型单一，地层结构简单，分布连续，厚度稳定，物理力学性质均匀，地层承载力较高，无不良地质现象分布，场区稳定性良好，适宜建筑物的建设。
4.2.2气象条件
某县属温带季风大陆性气候，四季分明，年平均气温和降水量适中，无霜期较长，日照充足。具体数据如下：
⑴气温
历年平均气温： 14.4℃
极端最高气温： 41.1℃
极端最低气温： 20.7℃
最热月平均气温： 31.1℃
夏季平均气温： 25.6℃
⑵气压
年平均气压： 1013hpa
极端最高气压： 1043ghpa
极端最低气压： 999.6hpa
⑶湿度
年均相对湿度： 64.6%
最热月平均相对湿度： 76%
⑷风向、风速
年主导风向及频率： SSE风，15%
年次主导风向及频率： S风，14%
年平均风速： 3.4米/秒
最大风速： 25.1米/秒
年静风频率： 20%
⑸雨量、雪量
年平均降雨量： 563.3mm
年最大降雨量： 985.8mm
年最小降雨量： 309.0mm
降雪天数： 67天
最大积雪深度：130mm
年平均日照： 2300小时
年平均无霜期： 236天
4.2.3水文条件
某县区域地表水系与灌渠，支渠纵交错，相互沟通，对境内地下水起到人工补络作用厂址位于黄河冲积平原上，地貌单一，地形平坦，地下水为第四系孔隙潜水。地下水的主要补给来源为大气降水及河水的渗透，主要排泄方式为大气蒸发和工农业用水及缓径流。根据该场地附近的水质分析资料，地下水水质呈弱碱性，基本为重碳酸氯硫酸一钾钠钙镁型，对混凝土不具备分解性腐蚀作用和结晶性腐蚀作用。
4.3配套条件
（1）供水
项目用水主要为生活用水、消防用水及道路、车辆冲刷用水，采用自来水并打机井一眼配合使用。
（2）排水
本项目设置有完善的排水渠道，生活污水进入污水收集管网汇集到污水处理设施进行处理，处理后的污水达到合格标准后排入农田作为灌溉用水。
（3）供电
项目用电由某县市政供电供给，可从区域就近引线至变配电室，经变压后供场区使用，满足项目日常用电需求。
（4）采暖
办公管理用房等可采取安装壁挂式空调的方式，满足项目的冬季采暖需求。

5 项目建设方案

5.1指导思想和规划原则
5.1.1指导思想
贯彻执行国家和山东省的环境保护及污水处理的有关法律、法规和技术政策，遵循经济规律和自然生态规律及可持续发展战略理论，结合当地的实际情况，协调好当前与长远、局部与整体关系，促进农村生活污水处理与经济社会协调发展，实现社会效益、环境效益和经济效益的统一。
5.1.2规划原则
项目规划建设要以经济、社会发展战略思想为指导的原则，贯彻生活污水处理减量化、资源化、无害化原则，实现统一布局、优化配置和区域共享的原则，积极推进农村生活污水收集处理的原则，坚持实事求是、因地制宜和适度超前的原则，促进农村生活污水处理事业的发展。
（1）贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的相关法规、政策、规范和标准。
（2）工程建设与当地规划的发展相协调，最大程度的发挥工程效益。
（3）根据污水水质及处理程度的要求，选用技术先进、工艺成熟、处理效果好、投资省、占地面积小的工艺流程。
（4）工程建设必须考虑近、远期结合，全面规划，通过深入的技术经济比较，选择合理的方案，确保合理建设，根据资金筹措情况分期分阶段逐步实施，更好地发挥投资效益，减少基建费用和运行成本。
（5）同时减少污水处理厂配套的厂外工程，充分发挥污水处理厂的效益。
（6）充分考虑厂区绿化，改善工人工作和生活环境。
5.2总体目标
本项目通过农村生活污水处理厂及污水管网的建设，提高某县某镇农村生活污水处理水平，改善当地环境质量，实现可持续发展，促进当地人居环境的改善及经济社会的发展。
（1）生活污水收集率
到2011年，生活生活污水收集率达90%，2020年，生活污水收集率达到100%。
（2）生活污水处理率
到2011年，生活污水处理率达90%，2020年，生活污水处理率达到100%。
5.2人工湿地的净化机理
人工湿地是由基质、水体、植物、动物和微生物组成的生态系统。生活在土壤中的微生物（细菌和真菌）在有机物的去除中起主要作用，湿地植物的根系将氧气带入周围的土壤，但远离根部的环境处于厌氧，形成处理环境的变化带，这就加强了人工湿地去除复杂污染物的难处理污染物的能力。大部分有机物的去除是靠土壤中的微生物，但某些污染物如重金属、硫、磷等依赖于土壤和植物的作用。以下是人工湿地系统对污水主要污染物的净化机理：
（1）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。
（2）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。
（3）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。
5.3污水水质
（1）作为生活污水处理的主体工程。
按照城镇生活污水水质一般范围，可认为某镇生活污水水质状况如下：COD 250—350mg/l（项目取中间值300 mg/l，需监测核实）；BOD 150--250 mg/l（取中间值200 mg/l）；SS 200—300 mg/l（项目取中间值250 mg/l）; NH3-N 30—40 mg/l（取中间值35 mg/l），P 8—10mg/l（取最大值10 mg/l）；水量按照5000m3/d设计。
（2）作为生活污水处理厂的后续工程。
一般镇区均需要建设二级污水处理厂，按照城镇污水处理厂的出水标准，如某镇二级污水处理厂达标排放，则污水处理厂出水应执行广东省《水污染排放限值》(DB4426—2001)中第二时段中的二级标准：COD 60mg/l；BOD 30 mg/l；SS 30 mg/l; NH3—N 15mg/l，P 1mg/l；水量按照5000m3/d设计；作为生活污水处理厂的后续工程，人工湿地的处理压力要小得多，且水平潜流式人工湿地对氨氮的处理效果不如垂直流人工湿地，本项目暂不深入分析此项。
5.4工艺设计要求
5.4.1出水要求
某镇生活污水最终出水进入排灌渠，排灌渠水质应符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅳ类水体要求，因此人工湿地出水应执行广东省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二时段中的二级标准为：COD 100mg/l；BOD 30 mg/l；SS 30 mg/l; NH3—N 15 mg/l，P 1 mg/l。
5.4.2处理效率
某镇（拟）采取以挺水植物系统为住的潜流湿地类型，根据大量的实验数据表明，在正常情况下，潜流型人工湿地污染去除率为：COD>80%；BOD 85--95%,可达到10 mg/l；SS <20mg/l；NH3—N>60%，P>90%，农药及细菌>90%。因此东升镇生活污水流经人工湿地后，其水质为：COD<72mg/l；BOD <20 mg/l；SS <20mg/l；NH3—N <14 mg/l，P 1 mg/l，符合广东省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二时段中的二级标准。
5.5处理工艺
考虑到生活污水中的污染物浓度普遍不高，预处理可不设稳定塘，只设格栅间、集水井；因SS浓度相对高，为避免发生堵塞，可置多孔管和三角堰，并定期取出填料清洗，可有效防止堵塞；工艺流程如下：

进水

多孔管
集水井
三角堰

表面流人工湿地
提升泵
集水井
水平潜流人工湿地
出水
格栅间

5.6工艺方案参数设计
5.6.1多孔管基本参数
多孔管可采用管式五孔管（φ25×5/76），单孔孔径25mm，有效孔径76mm，可有效防止堵塞。
5.6.2集水井基本参数
集水井设计规模为5000m3/d，约折合208.3m3/h，按水力停留时间HRT为1.5h计，集水井容积应为312.5 m3，考虑到集水井进水口应高于地面20—50cm，集水井初步设计为L×B×H=10m×8m×5m。
5.6.3泵参数
型号 125-230C，流量237.6m3/h，两台，一用一备。
扬程 7.3m，转速 1480（r/min）功率 11KW，效率 74%，工作时间 24h/d。
5.6.4人工湿地基本参数
（1）湿地面积的预计
计算公式：As=(Q×（lnCo－lnCe）)/(Kt×d×n)
其中As为湿地面积（m2）
Q为流量（m3/d），假定流量为5000 m3/d。
Co为进水BOD（mg/l），假定进水BOD为200mg/l。
Ce为出水BOD（mg/l），假定出水BOD为20mg/l。
Kt为与温度相关的速率常数，Kt＝1.014×（1.06）（T－20），T假定为25，则Kt=1.357。
d为介质床的深度，一般从60－200cm不等，大都取100－150cm，项目取120cm。
n为介质的孔隙度，一般从10－40％不等。
表5—1 人工湿地面积计算表
孔隙度
10％
20％
30％
40％
湿地面积（m2）
70701
35351
23567
17675
可见，填料床孔隙度的大小对人工湿地面积的影响较大。一般项目预计介质的孔隙度为30%，则人工湿地面积约为23567 m2，其中，表面流人工湿地面积约为20167m2，水平潜流人工湿地面积约为3400 m2；本项目人工湿地面积在项目平面设计中具体计算。
（2）水力停留时间计算
计算公式：t=v×ε/Q
其中 t：水力停留时间（d）
v：池子的容积（m3），容积为V=23567 m2×1.2m=28202.4 m3，
ε：湿地孔隙度，湿地中填料的空隙所占池子容积的比值，需实验测定；本项目按30%计，
Q：平均流量（m3/d），假定流量为5000 m3/d。
则：水力停留时间（d）=1.697d=40.7h。
（3）水力负荷计算
计算公式：HLR=Q/As
Q=5000 m3/d。
As=23567 m2。
则HLR=0.2122m3/ m2·d。
（4）水力管道计算
计算公式V＝πR2×S＝Q/t
V：流量
R：管径
S：流速， 0.5m/s
Q：总流量，Q=5000 m3/d。
t：停留时间，t=1.697d=40.7h。
可以计算出R=0.1474m，可用D30的水利砼管管道，也可以用D30的不锈钢管。
5.7平面设计
（1）表面流人工湿地
表面流人工湿地一般长宽比约为10：1，根据以上表面流人工湿地积预计为20167 m2，As1=L×B=10B×B=20167 m2，B=44.91m，取45m；L约等于449.1m，取450m，As1=L×B=450m×45m=20250m2。即本项目中表面流人工湿地面积为20250m2。
（2）水平潜流人工湿地
根据以上水平潜流人工湿地面积预计为3400 m2，可用下式计算：
AS2 = Q×(ln C0—ln Ce) / ( Kt×Dn)
但由于整个湿地系统是按照整体计算，无法用BOD的初始浓度和出水浓度单独进行计算，潜流湿地床长度过长,易造成湿地床中的死区,且使水位难于调节,不利于植物的栽培，L:B一般控制在1—3之间,为便于管理，潜流湿地最好与水平流湿地同宽，因此B=45m；则L=75.6m，取80m，计算
As2=L×B=80×45=3600m2
即本项目中水平潜流人工湿地面积为3600m2。
5.8结构设计
（1）进出水系统的布置
湿地床的进水系统应保证配水的均匀性，一般采用多孔管和三角堰等配水装置。进水管应比湿地床高出0.5m。湿地的出水系统一般根据对床中水位调节的要求，出水区的末端的砾石填料层的底部设置穿孔集水管，并设置旋转弯头和控制阀门以调节床内的水位。
（2）填料的使用
水平表面流湿地床由两层组成，表层土层，厚0.4m，砾石层铺设厚度0.2m，总厚度0.6m；潜流湿地床由三层组成表层土层、中层砾石、下层小豆石(碎石)，钙含量在2-2.5kg/100kg为好；土层0.4m，砾石层铺设厚度0.5m。下层铺设厚度0.3m，总厚度1.2m，人工湿地填料主要组成、厚度及粒径分布见表5—2人工湿地填料分析表。
（3）潜流式湿地床的水位控制：床中水面浸没植物根系的深度应尽可能均匀。
表5—2 人工湿地填料分析表
填料层
水平表面流湿地
潜流湿地
土壤层
石英砂，厚0.4m，粒径2—6mm
石英砂，厚0.4m，粒径2—6mm
中间层
砾石，厚0.2m，粒径5—8mm
砾石，厚0.5m，粒径5—8mm
底层
/
碎石，厚0.3m，粒径8—10mm
5.9植被选择
5.9.1选用原则
（1）植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能；
筛选净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,减少管理上尤其是对植物体后处理上的许多困难。一般应选用当地或本地区天然湿地中存在的植物。
（2）植物具有很强的生命力和旺盛的生长势；
①抗冻、抗热能力
②抗病虫害能力
③对周围环境的适应能力
（3）所引种的植物必须具有较强的耐污染能力；
水生植物对污水中的BOD5、COD、TN、TP主要是靠附着生长在根区表面及附近的微生物去除的，因此应选择根系比较发达，对污水承受能力强的水生植物。
（4）植物的年生长期长
人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降的现象，因此，应着重选用常绿冬季生长旺盛的水生植物类型。
（5）所选择的植物将不对当地的生态环境构成威胁，具有生态安全性；
（6）具有一定的经济效益、文化价值、景观效益和综合利用价值。由于所处理的污水不含有毒、有害成分,可以考虑其综合利用。
5.9.2配置分析
（1）根据植物类型分析
①漂浮植物
漂浮植物中常用作人工湿地系统处理的有水葫芦、大薸、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。
②根茎、球茎及种子植物
这类植物主要包括睡莲、荷花、马蹄莲、慈姑、荸荠、芋、泽泻、菱角等。
③挺水草本植物类型
这类植物包括芦苇、茭草、香蒲、旱伞竹、皇竹草、藨草、水葱、水莎草、纸莎草等，为人工湿地系统主要的植物选配品种。根据这类植物的生长特性，它们即可以搭配种植于潜流式人工湿地，也可以种植于表流式人工湿地系统中。
④沉水植物类型
沉水植物一般原生于水质清洁的环境，其生长对水质要求比较高，因此沉水植物只能用作人工湿地系统中最后的强化稳定植物加以应用，以提高出水水质。
（2）原生环境分析
根据植物的原生环境分析，原生于实土环境的植物如美人蕉、芦苇、灯心草、旱伞竹、皇竹草、芦竹、薏米等，其根系生长有向土性，可配置于表面流湿地系统和潜流湿地土壤中；如水葱、野茭、山姜、藨草、香蒲、菖蒲等，由于其生长已经适应了无土环境，因此更适宜配置于潜流式人工湿地。
（3）养分需求分析
根据植物对养分的需求情况分析，由于潜流式人工湿地系统填料之间的空隙大，植物根系与水体养分接触的面积要较表流式人工湿地广，因此对于营养需求旺盛、植株生物量大、一年有数个萌发高峰的植物如香蒲、菖蒲、水葱、水莎草等植物适宜栽种于潜流湿地；而对于营养生长与生殖生长并存，生长缓慢，一年只有一个萌发高峰期的一些植物如芦苇、茭草等则配置于表面流湿地系统。
（4）适应力分析
一般高浓度污水主要集中在湿地工艺的前端部分。因此前端工艺部分一般选择耐污染能力强的植物，末端工艺由于污水浓度降低，可以考虑植物景观效果。
表5-3 水平表面流——潜流复合型湿地植物选择及搭配表
植物类型
水平表面流型
潜流型
备注
漂浮植物
水葫芦、浮萍
水葫芦
少量
根茎、球茎
睡莲、荷花
/
/
挺水植物
芦苇、美人蕉、灯心草
芦苇、菖蒲、水葱、纸莎草
主要植被
沉水植物
/
/
/
（3）、植被选择投资分析
本项目采用水平表面流——潜流复合型湿地系统，植被包括漂浮植物、根茎、球茎、挺水植物等 ，其中以挺水植物为主；植物种类包括水葫芦、浮萍、芦苇、睡莲、荷花、芦苇、美人蕉、灯心草、菖蒲、水葱、纸莎草等；其分配及投资分析如表5—4：
表5-4 水平表面流——潜流复合型湿地植物分配及投资分析表
植物
水葫芦
睡莲
荷花
芦苇
美人蕉
灯心草
纸莎草
菖蒲
水葱
数量（苗）
8万
2万
2万
10万
4万
10万
1万
1万
1万
单位价格
0.05
5.0
3.0
0.35
0.9
0.25
0.6
0.3
0.3
合计（万）
0.4
10
6
3.5
3.6
2.5
0.6
0.3
0.3
由以上可以看出，湿地植被需投资27.2万左右（浮萍可就地获得，未计入总成本）。
5.10总图布置
5.10.1项目区总图平面
根据建设单位对项目区整体要求，遵循合理布局、节约用地的原则，符合建设项目本身使用特性，在满足运营工艺的前提下，在项目区布置综合办公管理区，并配备与之配套的变电站及相关公用设施。根据规划场区东侧为办公管理用房，建设面积为500平方米；北侧为生活污水预处理区，包括格栅间、集水井等；预处理区以南为人工湿地。在污水处理区与办公管理区之间布设绿化带。
5.10.2道路布置
（1）设计原则
厂区道路设计原则除符合《厂矿道路设计规范》的要求外，还应满足企业运输、消防、管线布置、绿化等方面要求，满足交通便捷通畅的要求。
（2）布置形式和宽度
厂区内道路均采用双坡路面设计，厂区主要道路为6.0m宽水泥混凝土面层，碎石基层，同时为利于消防，全厂道路设计为环形。
5.11建筑工程
5.11.1建（构）筑物
本项目建（构）筑物总面积700平方米，包括办公管理用房500平方米，污水预处理车间200平方米，均采用砖混结构，建筑整体应与周边环境相融合，同时适合本项目特性。
5.11.2建筑结构
（1）设计依据及设计要求
基本风压：0.4KN/m²；基本雪压：0.4KN/m²；冻土深度：0.5m。
本工程抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g。
（2）楼面和屋面设计均布活荷载标准值
综合用房：2.0KN/m2；楼梯、卫生间：2.5KN/m2；屋面：0.5KN/m2。
（3）砌体
建设中优先使用目前国家推广使用的墙体填充材料，尽量减少粘土红砖的使用量。
（4）基础
所有墙基础均采用钢筋混凝土基础，混凝土采用C30；柱子采用独立基础，混凝土采用C30；所有基础垫层均采用C10混凝土。
5.11.3厂区竖向
厂区道路均按照坡度根据地下排水管网的埋深及坡降，并考虑