人工湿地监理细则

2022-07-27

第一篇:人工湿地监理细则

湿地监理实施细则

北京市密云云西地区再生水厂工程

湿地监理实施细则

北京燕波工程管理有限公司 第四十三项目监理部

2015年3月

北京市密云云西地区再生水厂工程

功能湿地监理实施细则

编制: 日期:

审批:

日期:

1 北京市密云云西地区再生水厂工程

功能湿地监理实施细则

目录

一、编制依据.................................. 3

二、适用范围.................................. 3

三、监理控制目标.............................. 3

四、控制重点与控制措施........................ 4

五、监理工作流程.............................. 8

六、监理的工作方法和措施...................... 9

七、环境保护和文明施工监理................... 10

八、安全生产监理............................. 11

2 北京市密云云西地区再生水厂工程

功能湿地监理实施细则

根据监理委托合同,建设、水利工程相关规范的要求,为满足北京市密云云西地区再生水厂工程功能湿地工程质量要求,确保日后功能湿地运行安全,进一步规范施工过程控制,结合本工程的实际情况,特制订本实施细则。 一 编制依据

1、北京市密云云西地区再生水厂工程监理规划

2、北京市密云云西地区再生水厂工程施工图纸

3、《工程建设标准强制性条文》(水利工程部分)

4、《水利工程建设项目施工监理规范》SL288-2014

5、《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176-2007

6、《水利水电建设工程验收规程》SL223-2008

7、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012

8、《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

9、《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》SL/T225-1998

10、《聚乙烯(PE)土工膜防渗工程技术规范》SL/T231-1998

11、《土工合成材料 非织造布复合土工膜》GB/T17642-2008

12、《土工试验规程》SL237—1999

13、《土工合成材料测试规程》SL235-2012

14、其他相关的规范、法规、标准 二 适用范围

本细则适用于北京市密云云西地区再生水厂工程功能湿地工程实施过程重要部位和关键工序。 三 监理控制目标

工程质量达到合格。监理通过对施工现场的检查、旁站、试验、测试、隐蔽工程验收、单元、分部工程验收等方法确保工程质量目标的实

3 北京市密云云西地区再生水厂工程

功能湿地监理实施细则

现。

四 控制重点与控制措施

(一)防渗施工

1、原材料控制

(1)对拟用进场原材料提前进行报验,按规范频率进行复试,填好见证记录,由监理工程师见证取样签字后,送检有资质试验室。

(2)使用前,由现场质检人员对土工膜外观检查(是否有破损、接缝处是否有针孔等)。对不合格产品、破损产品不得用于本工程。

2、膜下基础控制

(1)按设计承载力要求,控制压密度,并符合设计基础标高。 (2)基础土料土质及压实度符合设计及规范要求。 (3)基础由监理人员验收合格后,方可铺设土工膜。

3、土工膜铺设、焊接

(1)铺设时不应过紧,应留足余幅(大约1.5%,40-50cm),采用波浪形松弛铺设型式,留有变形余量。

(2)单元池土工膜合理布设,控制铺设幅数,减少焊接头。 (3)土工膜焊接前,应将预留接头清理干净,由厂家专业作业人员进行焊接。

(4)焊接完成,进行现场检测。充气法试验,充气至0,05~0.2MPa(观膜厚选择),静观0.5分钟,观察真空表,如气压不下降,接缝合格,否则应及时修补。

(5)施工单位“三检”合格后,报监理人员验收,填写自检记录、隐检记录。

4、土工膜成品保护 (1)人为破坏;

4 北京市密云云西地区再生水厂工程

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(2)砌筑过程中,加强保护;

(3)土料回填,不得上机械设备以防破坏。

(二)管道安装施工

1、原材料控制

所用管材必须满足设计和规范要求,准备好质量证明材料,及时进行进场材料报验。

2、施工过程控制

(1)管道衔接处的污物、泥士必须擦拭干净后才可使用。由于湿地工程管道集水管、放空管为花管,应由厂家按设计图纸要求进行打孔,孔位及孔径必须符合设计要求。

(2)接头内部与管端处部用布擦拭干净后,接头内部与管端外部涂上适量之胶合剂,待溶剂挥发(约5秒)而胶着性增强时,用力插入旋转,使胶合剂分布均匀并保持约30秒方可移动。

(3)管道安装的允许偏差和检验方法严格按标准执行,标高必须严格按照规范和施工图技术要求确定,确保管道在使用过程中不会出现下下挠现象。

(4)管在安装时管道端口无顶进深度标志线时,特别是夜间安装时其影响更大容易造成漏水或试压不成功,应着重控制。

(5)管道试压应严格按照相关规范进行,并做好安全防护。同时,打压时观察各接口,保证试压顺利进行,确保工程质量。

(6)回填土方必须达到要求的压实度,管道支墩达到设计强度。

3、成品保护

(1)管道安装后应及时进行成品保护,回填前禁止车辆通过。 (2)避免后续施工坠落硬物、石块等砸伤管道。

(三)砌石施工

1、原材料质量的要求

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(1)水泥是砌筑砂浆的重要组成部分,水泥进场是除了对合格证、检测报告以及批号进行检测外,还应对水泥做进场复试。

(2)砂的质量主要体现为含泥量的控制。

(3)为了确保搅拌均匀,砂浆必须采用机械搅拌,拌和时应采用重量比,不可以用体积比。

(4)石料应符合图纸和规范的要求,石质应均匀、不易风化、无裂纹。块石形状大致方正,上下面平整。

2、施工工程控制

(1)石块在砌筑前浇水湿润,表面如有泥土应清理干净。 (2)浆砌石防护体积较大,应采取分段分层砌筑,相邻工作段的砌筑高差不得超过1.2m,分段位置设置于沉降缝处各段水平缝一致。

(3)砌筑时先砌外圈定位行列,然后砌筑里层外圈应与里层砌块交错连接,避免形成通缝。

(4)各砌层的砌块应安放稳固,其块间应砂浆饱满、粘结牢固,不得直接贴靠或脱空。砌筑时底浆应铺满,竖缝砂浆应先在已砌石块侧面铺放一部分,然后在石块放好后填满捣实。

(5)砌筑上层砌块时,应避免振动下层砌块。砌筑工作中断后恢复砌筑时,已砌好的砌层表面应加以清扫和湿润。

(6)及时撒水养护

(四)铅丝石笼施工

1、原材料质量的要求

(1)铅丝石笼网应符合现行的国家标准,应有产品合格证和产品性能说明书。

(2)石块应选用材质应坚实新鲜的碎石,无风化剥落层或裂纹,表面无污垢、水锈等杂质。

2、施工过程控制

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(1)铅丝石笼运输过程中和运抵工地后应妥善保存,并应将其储存在不受损坏和方便取用的地方,尽量减少装卸次数。

(2)铅丝石笼连接应牢固可靠。

(3)装填石料时,用人工填筑石料,以保证石笼形状不受破坏。在填料时,为保证石笼的表面的平整度,在靠近外表面的方向先用人工将匀等的碎石有序紧密垒在铅丝面至顶部,后填入大量剩余石料。

(4)石料直径不小于石笼孔径。 (5)石笼堆砌应稳固,码放紧实。

(五)填料施工

1、原材料控制:

进场填料由质检员每车进行验收,重点控制材料洁净度、级配、粒径等指标是否满足设计指标要求,并进行过筛或水洗处理,不合格产品退场不得用于工程。

2、基础验收

(1)回填土平整、夯实,管道安装完成,且闭水试验合格,方可进行填料施工。

(2)施工过程中,沸石、石灰石不得被污染。

3、填料施工

(1)填料施工过程中,不得损坏PVC管道,管道安装高程应符合设计要求。

(2)按设计图纸级配、分层填筑,分层验收,填到设计顶高进行测量复核。

4、措施

(1)防止土粒、垃圾等污染物进入填料池。 (2)堤两侧做好挡护措施。

(六)一体化泵站安装

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1、本工程所用的一体化泵站生产厂家必须有相应资质和生产能力,随机质量证明文件齐全。

2、做好泵站基础位置定位,偏差在允许范围之内。

3、吊装要采用吊装带,禁止使用钢丝绳。吊装就位后及时进行微调并固定。

4、电气的安装接线应符合设备电气系统接线图的规定,配电箱应保持清洁。注意各驱动电机的序号和相线避免混淆,接线严格按图纸施工。

(六)水生植物种植

1、水生植物应形体均匀、根系发达,且无病虫害。相关检疫证要齐全,且随苗木同时到场。

2、严格控制种植密度,满足设计要求。

3、做好养护,保证成活率。 五 监理工作流程

1、审查施工单位企业资质等有关资料。

2、核查施工企业资质及营业执照。

3、检查项目经理及主要管理人员技术人员的上岗证书。

4、检查专职质检员、测量员、施工员的上岗证。

5、检查特殊工种上岗证:挖掘机、电焊工、电工、吊机操作工等的上岗证。

6、检查大型设备型号及安检证等。

7、检查测仪器、工具的检定证书。

8、检查施工单位质量保证体系、安全保证体系是否健全。

9、检查施工质量保证体系、安全保证体系组织机构落实情况。

10、监理验收程序

(1)原材料、构配件、设备进场报验

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材料、设备进场后,不论进货渠道如何,均应首先由施工单位进行自检。自检内容包括查三证(出厂合格证、质量保证书、试验检测报告,进口材料还需检查商检部门的检验报告)、外观检查符合要求后,实施见证取样。

施工单位自检合格后,应以书面形式报监理验收。监理在对资料、实物进行核对和必要的检查后作出同意使用或不同意使用的答复。未经同意使用的材料、设备一律不得用于本工程,亦不得存放于现场,且必须在监理通知期限内撤离现场。监理工程师对质量保证资料有怀疑或产品质量有问题时,亦可随机抽检,承包人必须给予配合。

(2)工序检查验收程序

施工单位自检合格后,以书面形式报监理单位验收,施工单位自检不合格,自行整改、返工。监理工程师收到施工单位的书面报告,经审核无误后,将即时进行验收,验收合格签字后,才能进入下道工序施工。

(3)工程完工后及时审查施工资料是否齐全

单元工程完成后,要求承包人应及时提交准确,完整的工程资料并进行单元工程质量检验评定。 六 监理的工作方法和措施

功能湿地施工主要质量控制点为防渗、填料等,为此监理工程师应根据工程的具体情况确定质量控制重点,制定监理的工作方法和措施。

1、组织有关监理人员学习相关图纸.技术资料.施工规范和质量标准。

2、审查专项工程的施工方案和技术措施。

对施工单位提交的施工方案,施工技术措施,给予审批,对其中存在的问题以书面的形式提出,交由施工单位进行修改后再报。对重大方案修改,审批后报监理公司备案。

3、检查施工单位操作持证上岗情况(管理人员资格证和特殊工种);

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检查施工单位是否对操作人员进行技术交底,以及是否有办理工种间交接验收手续。

4、严格材料的审核报验制度

督促施工单位及时对使用材料报验,监理工程师收到施工单位的工程材料使用报审表及相关资料后,及时对所报验的材料进行检查。经监理工程师检查并鉴字确认合格的材料方可用于工程中。监理工程师对抽检程序或试验报告有怀疑时,可自行抽检,施工单位应给予配合。

5、坚持工程工序“三检制”,在项目部自检合格后,及时提前报请监理工程师复查。凡上道工序未经复查或复查不合格的,绝不能转入下道工序。

6、加强对施工过程中各工序的检查验收,加强现场的巡视力度,发现问题及时通知施工单位改正。

7、坚持工程技术资料档案资料和工程施工进度同步。加强技术交底,精心质量设计,强化现场管理,最大限度地消除不规范作业和质量通病,提高一次成优率。 七 环境保护和文明施工监理

1、土方、废弃建筑材料等,要运到施工工地之外的指定地点,不能随处乱倒废弃材料。

2、当进行的施工会造成很多的灰尘时,应在施工区域连续安排洒水车洒水。

3、运输车辆要有篷布防止材料洒落。

4、各机械设备完成施工后要清理干净并停在规定的位置。有保卫看守工作机械设备,尽可能的限制环境污染及工业卫生。

5、出工地现场的车辆要清洗干净,以免造成其它路段的污染。

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八 安全生产监理

1、认真贯彻“安全生产,预防为主”的方针,督促施工单位建立健全安全生产责任制,并监督、检查其落实情况。

2、督促施工单位加强安全技术交底工作,牢固树立“安全第一”思想,确保安全生产。

3、对现场的临时用电、机械设备、架子搭设、垂直运输机械等进行安全检查,严防高空坠落、防物体打击、防电气触电、防机械设备伤害等安全事故。

第二篇:保利人工挖孔桩安全监理实施细则(1)

保利 玫瑰花语工程

人工挖孔桩 安全监理实施细则

编制:

审批:

四川明清工程咨询有限公司 保利玫瑰花语项目监理部

2013年 4月 6日

目 录

一、专业工程特征.

二、安全监理工作的依据

三、安全监理工作方法

四、安全监理工作措施

五、安全监理工作控制要点

2

一、专业工程特征.

1、 工程概况

本工程人工挖孔桩直径分别为直径800毫米的圆型和椭圆形,桩端采用扩底,持力层为中风化岩石,桩长约11m,桩身砼标号采用C30 ;护壁,砼标号为C30。 2 、场地工程地质、水文地质:无地下水,无流砂和淤泥质土。

3、 场地周边状况:邻10号楼约15米远为市政道路,无建筑物。

4、施工时间:2013年4月6日至2013年5月1日

二、安全监理工作的依据

1、监理规划

2、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)

3、《砼结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)

4、《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001)

5、人工挖孔桩施工图、施工图审查意见、图纸会审纪要

6、人工挖孔桩专项施工方案

7、其他有关劳动保护、安全生产方面的规定与标准及强制性条文等

三、安全监理工作方法

坚持“预防为主,重点进行事前控制”的原则,同时注重施工过程中的安全检查与安全控制管理,发现问题及时处理,消除安全隐患,把安全事故苗头消灭在萌芽状态。

1、监理准备工作

(1)审查人工挖孔桩设计图纸,审查基坑支护、排水设计图纸,熟悉工程地质、水文地质勘察资料,对其中的安全方面的问题通过建设单位向设计单位提出。

(2)审查核验承包单位提交的安全施工保证体系,人工挖孔桩工程施工方案,以及其他有关的技术文件及材料,并由项目总监在技术文件上签署意见;审查未通过的,返回整改,否则不得实施。

(3)核查承包单位提交的有关人工挖孔桩工程施工机械、安全设施等验收记录。

2、现场检查

(1)认真监督承包单位按专项施工方案实施,发现偏离,应及时纠正。 (2)先落实安全技术措施,后进行施工

3 严格按“落实安全技术措施”为上道工序,“进行施工”为后道工序办。

(3)加强巡视,检查尤其是重要部位,核对地层资料与实际有无出入,对软弱土层、粉细砂、卵石层的坑壁安全及涌水情况进行观测,并监督实施安全技术措施。

(4)旁站监理,对井圈施工、钢筋笼下孔、桩孔砼浇捣进行旁站监理,并做好记录。 (5)下达《监理工程师通知单》,除口头督促整改外,还须签发《监理工程师通知》明令整改,承包单位应按规定以《监理工程师回复单》的形式回复,监理复查通过后,方可进行下道工序施工。

(6)开好工地例会,把安全文明施工列入例会议题,对存在的问题责成整改,并在下次例会上反馈整改结果。

四、安全监理工作控制要点

1、准备工作阶段

(1)审查施工单位人工挖孔桩施工方案(安全技术措施)、环境保护措施、、应急救援预案,经审批后方可施工。

(2)审查施工单位的安全生产管理体系、三类人员的安全生产上岗证、特种作业人员上岗证以及督促承包单位建立健全安全生产责任制。 (3)审查施工机械并签署意见。

(4)监督施工单位对工人进行安全技术交底,并检查交底记录,协助承包单位实行对工人先教育、培训、交底后上岗的制度,不得违反。

2、桩孔施工阶段

(1)严格按先挖“一节”土方、支护“一节”坑壁、再向下“一节”挖土的程序施工,不得违背,并严禁超挖。每天开挖深度不超过1米。

(3)监督专职安全管理人员实施安全技术措施,执行先措施、后施工的原则。 安全技术措施:

(i) 孔内必须设置应急软爬梯;供人员上下井。使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置,不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚登井壁凸缘上下。使用前必须检验其安全提吊能力;

(ii)每日开工前必须检测井下的有毒有害气体,并应有足够的安全防护措施。桩孔开挖深度超过10m时,应有专门向井下送风的设备。

(iii)孔口四周必须设置护栏。

4 (iv)挖出的土石方应及时运离孔口,不得堆放在孔口四周1m范围内,机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。

(v)施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作;电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电必须分闸,严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上,严禁拖地和埋入土中,孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。

(2)多孔桩承台同时施工时,应采取间隔挖孔方法,以减少地下水的相互渗透和防止土体滑移。

第三篇:人工湿地污水处理技术

人工湿地污水处理工艺设计与研究设想

摘要:人工湿地作为一种新型生态污水处理技术,在实际应用中取得了快速发展。为了适应我国对这一技术的迫切需要,本文介绍了目前人工湿地污水处理的工艺结构、基本设计方法,阐述了人工湿地污水处理系统工艺设计的主要内容及存在的若干问题,并提出了开展人工湿地工艺设计研究的一些设想。

关键词:人工湿地;污水处理;工程设计

Abstract : As a new type of ecological wastewater treatment technology ,constructed wetland has been developed at a great speed in its application. In order to satisfy the urgent need of this technology in China ,the basic configuration , types and design methods of current wastewater treatment technology by constructed wetland are introduced ,and the main contents and problems of the process design of constructed wetland for wastewater treatment are summarized , and some research interests are proposed in this paper.

Key words : construced wetland ; wastewater treatment ; process design

1 引言

近年来,各种水处理技术在实际应用中取得了不断的发展,特别是作为二级处理的活性污泥法以其工艺相对成熟、运行稳定、处理效果好而成为城市污水处理的主流工艺,但传统的活性污泥不仅基建投资大,运行费用高,且主要以去除碳源污染物为目的,对氮、磷等营养物质的去除则微乎其微,经处理后的出水排入水体后仍将引起“富营养化”等环境问题。三级处理虽可解决上述问题,但因投资和运行费用昂贵而难以大面积推广。同时事实也说明,单纯依靠传统的人工处理方法在我国当前的情况下尚难以从根本上解决水污染问题,只能延缓其发展趋势。70年代以来,人工湿地处理技术的提出和发展,为综合解决上述问题提供了一种新的选择。

人工湿地是一种人工建造和监督控制的与自然湿地相类似的地面, 是人为地将石、砂、土壤等一种或几种介质按一定比例构成基质,并有选择性地植入植物的污水处理生态系统[1]。由于人工湿地具有处理效果好、建设和运行费用低、易于维护管理等优点[2,5 ],因而受到世界各国的普遍重视,成为近年来发展较快的一种污水处理新技术[6]。

但是,由于人工湿地污水处理技术还处于开发阶段,尤其在我国人工湿地污水处理技术的发展及其应用时间还相对较短,还没有比较成熟的设计参数,其工艺设计也还处于试验阶段;人们对其的认识较少,加之存在许多亟待解决的问题,因而人工湿地的应有潜力未能得到深入挖掘。本文将在阐述人工湿地污水处理系统工艺设计的主要内容及存在的若干问题的同时,提出一些开展人工湿地工艺设计研究的设想和展望,以供广大环境保护工作者参考。

2 人工湿地的类型与工艺流程

人工湿地系以人工建造和监督控制的、与沼泽地相类似的地面,通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用以达到对污水的净化。此种湿地系统是在一定长宽比及底面坡度的洼地中,由土壤和填料混合组成填料床,废水在床体的填料缝隙或在床体表面流动,并在床体表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物,形成一个独特的动、植物生态系统,对废水进行处理[7]。

人工湿地按污水在其中的流动方式可分为两种类型[7]:①自由水面人工湿地(简称FWS,或称地表径流型人工湿地),②潜流型人工湿地(简称SFS)。FWS系统中,废水在湿地的土壤表层流动,水深较浅(一般在0.3~0.6m)。与SFS系统相比,其优点是投资省,缺点是负荷低。北方地区冬季表面会结冰,夏季会滋生蚊蝇、散发臭味,目前已较少采用。而SFS系统,污水在湿地床的表面下流动,一方面可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用,提高处理效果和处理能力;另一方面由于水流在地表下流动,保温性好,处理效果受气候影响较小,且卫生条件较好,是目前国际上较多研究和应用的一种湿地处理系统,但此系统的投资比FWS系统略高。

人工湿地的工艺流程有多种,目前采用的主要有:推流式、阶梯进水式、回流式和综合式4种,如图1所示[7]。阶梯进水可避免处理床前部堵塞,使植物长势均匀,有利于后部的硝化脱氮作用;回流式可对进水进行一定的稀释,增加水中的溶解氧并减少出水中可能出现的臭味。出水回流还可促进填料床中的硝化和反硝化作用,采用低扬程水泵,通过水力喷射或跌水等方式进行充氧。综合式则一方面设置出水回流,另一方面还将进水分布至填料床的中部,以减轻填料床前端的负荷。实际设计中,人工湿地的运行可根据处理规模的大小进行多级串联或附加必要的预处理、后处理设施构成。这样的多种方式的组合,一般有单一式、并联式、串联式和综合式等,如图2所示[7]。在日常使用中,人工湿地还常与氧化塘等进行串联组合。

人工湿地污水处理系统一般包括前处理和人工湿地两部分。前处理一般包括化粪池、格栅、沉砂池、沉淀池、厌氧池和兼性塘等。直接将未经沉淀处理的污水引入人工湿地,虽然首级人工湿地的COD、BOD、SS的去除率高,但容易引起堵塞等问题,使维护费用增加。因此,将沉淀池或稳定塘作为人工湿地系统前处理是非常必要的。人工湿地一般工艺处理流程见图3[7]。

a c

b

d 图1 人工湿地的基本流程

a.推流式;b.回流式;c.阶梯进水式;d.综合式

a

c

b

d

图2 人工湿地的不同组合方式 a.单一式;b.串联式;c.并联式;d.综合式

图3 人工湿地一般工艺处理流程

3 人工湿地系统的设计

人工湿地污水处理技术还处于开发阶段,尤其在我国还没有比较成熟的设计参数,其工艺设计也还处于试验阶段。其设计受很多因素的影响,主要是:水力负荷、有机负荷、湿地床的构造形式、工艺流程及其布置方式、进出水系统的类型和湿地所种植植物的种类等。由于不同国家及地区的气候条件、植被类型以及地理条件各有差异,因而大多根据各自的情况,经小试或中试取得相关数据后进行设计[7]。

3.1 选址及污水量和污水水质的确定

在人工湿地修建前,先进行污水量的调查和污水水质分析,确定处理规模以及有关污染物的去除率,设计处理后污水必须达到国家规定的污水排放标准。然后,根据地质、地貌、水文、污水出口等自然状况以及市政规划等因素选定人工湿地地址。比如地形有一定自然坡度可减少开挖土方量,有利于排水、降低投资且减少对周围环境的影响;一般人工湿地应建在非洪涝灾害区或则需考虑修建相应的防洪措施;在房价较低地段修建可大幅度降低修建成本等。

3.2 植物的选择

人工湿地系统设计中,应尽可能增加湿地系统的生物多样性,以提高湿地系统的处理性能,延长其使用寿命。植物在碎石中为微生物提供场所,在整个湿地系统中占有重要的地位,因此应慎重选择。

总的来说,选择植物应该满足:(1)耐污能力和抗寒能力强,适宜于本土生长,最好以本乡土植物为主;(2)根系发达,茎叶茂密;(3)抗病虫害能力强;(4)有一定的经济价值。而常用的植物有芦苇、香蒲、大米草、美人蕉、水花生和稗草等,目前最常用的是芦苇。芦苇的根系较为发达,具有巨大比表面积的活性物质,其生长可深入到地下0.6~0.7m,具有良好的输氧能力。种植芦苇时,一般应尽量选用当地芦苇进行移栽,即将有芽苞的芦苇根分剪成10cm长左右,将其埋入4cm深的土中并使其端部露出地面。插植的最佳季节在秋季或早春,插植密度可为1~3株/m2。

3.3 填料的选用

湿地床由三层组成,表层土壤、中层砾石层和下层小豆石层。表层土壤可用当地表层土,优先选用钙含量为2~2.5kg/100kg的混合土,以利于提高脱磷效果。在铺设表层土时,要将地表土壤与粒径为5~10mm石灰石掺和,厚度为150~250mm。表层以下采用粒径在0.5~5mm的砾石或花岗岩铺设,其铺设厚度一般为0.4~0.7m,有时也采用粒径在5~10mm或12~25mm石灰石填料。进水配水区和出水集水区的填料常采用粒径为60~100mm的砾石,分布于整个床宽。由于表层土壤在浸水后会有一定的下沉,因此,设计的填料表层标高应高出期望值10%~15%[7]。

3.4 基本技术参数的确定

主要是确定污染物负荷、停留时间、水深和所需的土地面积等技术参数,污水的特性、地理位置、气候条件、人们的生活方式、经济和科技水平等均影响工艺参数的选择。基本技术参数见表1[7]。

表1 人工湿地基本技术参数

设计参数 单位 FWS SFS

水力停留时间 d 4~15 4~15

水深 ft 0.3~2.0 1.0~2.5

BOD5 水力负荷率

lb/acre.d <60 <60

Mgal/acre.d 0.015~0.050 0.015~0.050

面积 Acre/(Mgal/d) 67~20 67~20 注:ft×0.3048=m

lb/acre.d×1.1209=kg/hm2·d

Mgal/acre.d×0.9354=m3/m2·d

Acre/(Mgal/d) ×0.1069= hm2/(103m3/d) 3.4.1 基本几何参数的确定

在人工湿地的设计中,湿地的长宽比可按下列公式计算:

为保证废水以推流方式流经湿地,一般要求长度应>20m,长宽比L/W不应过大,建议控制在3∶1以下,常采用1∶1,对于以土壤为主的系统,L/W比应小于1∶1[1]。根据现有人工湿地的设计与运行经验,一般单个碎石床的长度<50m,宽度为25~30m,湿地床的深度一般根据水生植物自然根系的延伸程度来设计的,多数为0.6~0.7m。

3.4.2 FWS系统的设计[7]

由于废水在人工湿地中流动缓慢,故人工湿地通常可视作一级推流式反应器,稳态条件下可用以下反应动力学公式描述:

基于人工湿地的影响因素较为复杂,各国研究者对湿地床的尺寸提出了不同的计算方法。Reed建议FWS系统可用下列方程计算[8]:

Tchobanoglour建议,设计水温为T时,反应动力学速率常数可由下式确定[8]:

当湿地床的底坡或水力坡度不小于1%时,上述方程可调整为: 对床表面积As,Kaklec和Knight建议用下式计算:

初步设计时,k值可取34m/y,背景BOD5值可由下式计算:。FWS系统的有机负荷

随废水性质和条件变化很大,其范围在18~110kgBOD5(ha·d)。一般只作为设计校核的指标,它的控制对维持系统好氧状态及防止蚊虫、恶臭等非常重要。

FWS系统的水力负荷可达150~500m3/(ha·d)。在确定水力负荷的同时应考虑气候、土壤状况、渗透系数和植被类型等场地类型,还应考虑接纳水体的水质要求,尤其注意由于蒸发、蒸腾的失水量对夏季处理的影响及在干旱地区设计湿地的可行性[7]。在特殊情况下,要求湿地设计达到零排放时,湿地中的水主要通过蒸发、蒸腾、补充地下水或系统内回用等途径完成,这时水力负荷及水平衡计算是设计时需要重点考虑的问题。

3.4.3 SFS系统的设计[7]

1.湿地床坡度的确定。

在SFS系统中,水流有两种流态,层流和紊流。当湿地床中所用填料的粒径不大,污水充满整个填料缝隙并处于饱和状态时水流为层流,此时填料床的坡度可用Darcy公式计算[8,10]:

对于其中的渗透系数Ks,到目前为止尚无准确的测定,如果是以砾石为主的湿地床,欧洲人建议取10-3m/s,而美国的经验认为Ks不宜大于10-4m/s。

一般认为当湿地床中的渗流雷诺数Re大于1~10时,水流变为紊流,此时不宜用Darcy定律来描述了,尤其是当采用的填料粒径较大时,则需要考虑水流的扰动作用了。此时宜用Ergun公式来描述[8,10],即:

2.湿地床表面积的确定。 湿地的表面积As可用下计算[8]:

式中KT与温度的关系为。据有关文献报道和实际试验,某一特定SFS系统的K20与床

体填料的孔隙率n有关,关系式为,对典型城市污水取K0=1.839d -1,高浓度有机工业废水

K0=0.198d -1。

英国人Kitkutb推荐用下列公式计算表面积:

。 附-符号说明:

Ac,As—湿地床的横截面积,表面积,m2; Se,So—进水、出水BOD5,mg/L; Q—平均设计流量,m3/d; Ks—渗透系数,m3/(m2·d);

K20,KT—温度20℃,T℃时的速率常数,d-1;

Ko—某一填料中植物根系充分发展后的最佳速率常数,d-1; L—湿地床长度,m; W—湿地床宽度,m; D—湿地床深度,m; S—底坡或水力坡度。

由上述各式,即可确定湿地床的基本尺寸。湿地床长度通常定为20~50m,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。床横截面面积与温度、有机负荷无关,只受填料的水力学特性影响。在借鉴有关经验的基础上人们建议,通过填料横截面的平均流速Q/Ac以不超过8.6m/d为宜,以避免对填料根茎结构的破坏。

3.湿地床深度的确定。

湿地床的设计深度,一般要根据所栽种的植物种类及其根系的生长深度来确定,以保证湿地床中的必要的好氧条件。对于芦苇湿地系统,用于处理城市或生活污水,湿地床的深度一般取0.6~0.7m;而用于较高浓度有机工业废水的处理时,湿地床的深度一般在0.3~0.4m之间。为保证湿地深度的有效使用,在运行的初期应适当将水位降低以促进植物根系向填料床的深度方向生长,湿地床的底坡一般在1%或稍大些,最大可达8%,具体应该根据填料性质及湿地尺寸加以确定,如对以砾石为填料的湿地床,其底坡一般可取2%。表2[7]为深圳白泥坑人工湿地系统各单元的设计参数。

表2 深圳白泥坑人工湿地系统各单元的设计参数 项目 单元 长/ 个数 m

宽/ m

碎石粒径/ 碎石层厚/ mm

cm

池底坡度/ %

水力负荷/ (m3/m3·d)

第一级 3 42 11-12.5 10-50 40-100 1,1.5,2.0 95.4

第二级 2 47 18.5 10-30 50-120 2.0,3.0 95.4

第三级 3 30 19

150 0 (停留4天)

第四级 3 54 19 5-10 60-100 0.5,1,1.5 100.7

3.5 进出水系统的布置

湿地床进水系统的设计应尽量保证配水的均匀性,一般采用多孔管或三角堰等。多孔管可设于床面上或埋于床面以下,埋于床面下的缺点是配水调节较为困难。多孔管设于床面上方时,应比床面高出0.5m左右,以防床面淤泥和杂草积累而影响配水。同时应定期清理沉淀物和杂草等,保证系统配水的均匀性。系统的进水流量可通过阀或闸板调节,过多的流量或紧急变化时应有溢流、分流措施。

湿地出水系统的设计可采用沟排、管排、井排等方式,合理的设计应考虑受纳水体的特点、湿地系统的布置及场地的原有条件。为有效地控制湿地水位,一般在填料层底部设穿孔集水管,并设置旋转弯头和控制阀门。对严寒地区,进、出水管的设置须考虑防冻措施,并在系统的必要部位设置控制阀和放空阀。

3.6 湿地的水位控制

通常,湿地进水的水位是不变的,为使污水在床体内以推流式流动,须对床层的水位加以控制。通常,SFS系统对水位的控制有几点要求:①在系统接纳最大设计流量时,湿地进水端不出现雍水,以防发生表面流;②在系统接纳最小设计流量时,出水端不出现填料床面的淹没,以防出现表面流;③为了利于植物的生长,床中水面浸没植物根系的深度应尽量均匀,并尽量使水面坡度和底坡基本一致[7]。当出水端控制水面时,床堤的底坡选择对工程造价和水流流态有较大影响。因此,湿地床的底坡应尽可能地与床体的水面线坡度一致,且湿地床的长度不宜过长,过长易增加植物浸没深度的不均匀性,同时水流易形成大片的死区,将增加出水端水位控制的难度。

3.7 防止地下水污染

为防止湿地系统因渗漏而造成地下水污染,要求在工程时尽量保持原土层,并在原土层上设置防渗层。防渗层的设置方法有多种,如采用厚度为0.5~1.0mm的高密度聚乙烯树脂,或油毛毡密封铺垫等,为防止床体填料尖角对薄膜的损坏,施工时可在塑料薄膜上预铺一层细砂。

4 存在的问题与研究设想

在我国,人工湿地污水处理技术还处于开发阶段,还没有成熟的设计参数,工业设计也还处于试验阶段,其中存在的很多问题都有待研究和解决。

4.1 存在的问题

人工湿地污水处理技术中存在的问题可以概述如下:

(1)人工湿地的基质种类比较单一,只有土壤、砾石和沙等几种,难以处理特殊污染物的水体,而且基质中的某些化学组成还可能抑制水体中某些污染物的去除。

(2)人工湿地植物种类单一,常用的湿地植物主要为芦苇、菖蒲、香蒲等挺水植物,实际应用中只选用其中的一种或几种植物,这样必然影响系统的处理效果。

(3)关于人工湿地去除污染物机理的研究虽然取得了很大的进展,但总体上看还无法为其工艺设计提供有力的理论指导,有待进一步深入,特别是对水体中主要污染物如N、P 元素及重金属元素的去除机理尚不十分清楚。

(4)污水在人工湿地中运行情况相当复杂,给人们对其水力学特征的研究带来了很大困难,一些工艺参数只能依据实践经验,因而导致了系统水力学设计不合理,出水效果不理想。

(5)目前关于人工湿地污染物降解动力学的研究虽已取得一定进展[11,12],但采用的模型都是湿地床的静态宏观模型,没有考虑传质效率,即没有考虑污染物从液相迁移到生物膜过程中的阻力,难以反映人工湿地的真实情况。 (6)人工湿地类型单一,对含特殊污染物或污染负荷比较高的水体难以达到处理效果。

第四篇:人工湿地污水处理技术[大全]

人工湿地技术是为处理污水而人为地在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如砾石等)混合组成填料床,使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动,并在床体表面种植具有性能好,成活率高,抗水性强,生长周期长,美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇,蒲草等)形成一个独特的动植物生态体系。

人工湿地去除的污染物范围广泛,包括N ,P ,SS ,有机物,微量元素,病原体等。有关研究结果表明,在进水浓度较低的条件下,人工湿地对BOD5的去除率可达85%――95%,COD去除率可达80%以上,处理出水中BOD5的浓度在10mg/l左右,SS小于20mg/l。(2)废水中大部分有机物作为异样微生物的有机养分,最终被转化为微生物体及CO2 ,H2O。

人工湿地面积可视情况而言,可在市郊结合部,也可在污水处理厂出水的附近建造。一些人工湿地属预处理型,在那些目前还不具备建造污水处理厂的城乡结合部建造人工湿地,将生活污水排入,利用所种植物对其进行处理,然后再排入自然水系,保护水体;还有些湿地属于加强型,在污水处理厂附近建造人工湿地,将污水处理厂处理过的水引入,再经过人工湿地的加强处理,提高其水质,然后排入自然水系,作为其补充水源。

根据湿地中主要植物形式人工湿地可分为:

1、浮游植物系统;

2、挺水植物系统;

3、沉水植物系统。其中沉水植物系统还处于实验室研究阶段,其主要应用领域在于初级处理和二级处理后的精处理。浮游植物主要用于N ,P去除和提高传统稳定塘效率。目前一般所指人工湿地系统都是指挺水植物系统。挺水植物系统根据废水流经的方式,可分为表面流湿地(SFW)、潜流湿地(SSFW)、立式流湿地(VFW)。(3)表面流湿地和立式流湿地因环境条件差(易孳生蚊虫),处理效果受气温影响较大以及对基建要求较高,现多不再采用。故人工湿地大部分采用潜流式湿地系统。

人工湿地污水处理系统是一个综合的生态系统,具有如下优点:①建造和运行费用便宜;②易于维护,技术含量低;③可进行有效可靠的废水处理;④可缓冲对水力和污染负荷的冲击;⑤可提供和间接提供效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育。但也有不足:①占地面积大;②易受病虫害影响;③生物和水力复杂性加大了对其处理机制、工艺动力学和影响因素的认识理解,设计运行参数不精确,因此常由于设计不当使出水达不到设计要求或不能达标排放,有的人工湿地反而成了污染源。另外,据已有数据,当上下表面植物密度增大时,人工湿地系统处理效率提高,在达到其最优效率时,需2~3个生长周期,所以需建成几年后才达到完全稳定的运行。因此,目前人工湿地技术最大问题在于缺乏长期运行系统的详细资料。

总得来说,人工湿地污水处理系统是一种较好的废水处理方式,特别是它充分发挥资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益,因此具有较高的环境效益、经济效益及社会效益,比较适合于处理水量不大、水质变化不很大、管理水平不很高的城镇污水,如我国农村中、小城镇的污水处理。人工湿地作为一种处理污水的新技术有待于进一步改良,有必要更细致地研究不同地区特征和运行数据以便在将来的建设中提供更合理的参数。

第五篇:水解酸化-人工湿地处理农村污水

摘要:福建某饮用水源地采用水解酸化-人工湿地工艺处理农村污水,实际运行结果表明:该工艺切实可行、运行成本低,取得了较好的处理效果。当进水CODCr,BOD5,SS,NH3-N,TP 质量浓度分别低于200,300,200,25,5mg/L 时,出水CODCr,BOD5,SS,NH3-N,TP 质量浓度分别低于60,60,80,15,0.5mg/L。该系统出水水质稳定可达《农田灌溉水质标准》,出水直接回灌农田或山林,不设排放口,可以很好地保护水源。

关键词:水解酸化;人工湿地;农村污水

中图分类号: X7 文献标识码: B 文章编号: 1674-4829(2012)04-0026-03

Rural Sewage Treatment Using Hydrolysis and Acidification22.

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作者简介:李艳波(1978-),女,河南济源人,硕士,讲师,主要研究方向为饮用水的保护及水污染控制技术。

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