芳村区B涌景观河段水体生物修复工程.docx
- 文档编号:24032437
- 上传时间:2023-05-23
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:53.02KB
芳村区B涌景观河段水体生物修复工程.docx
《芳村区B涌景观河段水体生物修复工程.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《芳村区B涌景观河段水体生物修复工程.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
芳村区B涌景观河段水体生物修复工程
芳村区B涌景观河段水体生物修复工程
1.项目概况
1.1、地理位置
B涌位于芳村区商业中心的浣花路,花鸟虫鱼市场、芳村客运站和地铁坑口站附近,是芳村区著名的景观河,西起东漖路,东至花地大道东侧,河道全长1200米,其中东漖路至花地大道河段全长722米,宽22米。
B涌为新开河涌,已完成驳岸、绿化工程,河涌北岸种植垂柳,河涌南岸种植小叶榕,形成垂柳依依,绿树婆娑,既有北国风光,又有南国秀丽的独特人文景观,特别是河涌两岸的通花拦杆设计,更是匠心独运,为芳村区商业中心增色不少。
市领导对B涌整治十分重视,多次视察并亲自指导B涌绿化工程和通花拦杆设计,希望将B涌建成全市的河涌整治样板,并向全市推广河涌两岸的通花拦杆方案。
B涌为感潮河涌,其水位受东面珠江航道和西面花地河潮汐影响,每天有两次涨潮和落潮,涨落潮水位差约为0.8米。
由于B涌东面的沙涌河床较高,其水位主要受西面花地河潮汐影响,涨潮时水位高0.8—1米,退潮时河床露出。
由于西面茶漖涌和东漖河涌沿线生活污水和工业废水随潮水上涨进入B涌,在此停留沉淀,使B涌(原为硬底化河涌)淤积深约0.6米的黑色淤泥。
B涌沿线有4个生活污水排放口;加之上游随潮水进入的有机污染物和底泥有机物释放,使B涌常年处于极度富营养状态,有时甚至处于黑臭状态,大量黑色底泥淤积使水体上层溶解氧过饱和,而下层却处于厌氧状态,底泥厌氧使水体中不断出现底泥上浮,同时使底泥中积累的大量的磷释放出来,加剧水体富营养。
水体富营养(水体呈现浓绿色)和底泥上浮是B涌水体的显著特点;如果没有每天1—2次上游潮汐水和B涌进行水体交换,B涌将处于黑臭状态。
B涌水体的黑臭或富营养与底泥上浮,与其两岸美丽的景观不相称,与其作为芳村区市中心重要的景观河涌的地位不相称,对B涌水体的治理意义十分重大。
1.2、水质情况
1.2.1、感官指标
由于上游污染物大量排放,加上B涌东漖路—花地大道河段4个污水排放口,使整条河涌常年呈现浓绿的富营养状态。
有时呈现黑臭状态。
1.2.2、理化指标
从B涌中间取水样测理化指标,见下表:
样点
长×宽×深(米)
Do(mg/L)
ORP(mv)
TDS(‰)
PH
COD(mg/L)
东潡路—花地大道(涨潮)
722×22×0.8
7.4
68
6.3
7.8
98
东潡路—花地大道(退潮)
722×22×0.3
0.6
-12
6.7
6.1
138
1.3、污染源情况描述
主要污染源为上游茶漖涌和东漖河涌沿线随潮水进入的工业废水和生活污水。
其它污染源还有:
A.沿岸4个污水排放口排放污水;
B.雨水带入的氮、磷等营养盐;
C.河面漂浮的垃圾及枯枝落叶等有机杂物;
D.河涌底泥释放有机污染物和营养盐。
1.4、富营养和黑臭的基本成因
上述因素增加了河水中有机物及N.P的浓度,底泥厌氧及厌氧条件下大量磷源释放使水体富营养,由于底泥微生物分解有机物需要消耗溶氧,缺氧的后果导致有机分解不彻底及厌氧,产生底泥黑臭化,因河道水流缓慢,水体中有机物及死亡藻类沉淀加剧底泥黑臭化,造成水体上层好氧,下层厌氧,水体呈现极度富营养状态,如果水体停留时间过长,会形成水体黑臭。
2.设计依据及治理目标
2.1执行标准规范
本方案执行《中华人民共和国水污染防治法》
本方案引用:
地表水环境质量标准(GB/3838-2003)
本方案引用:
广东省新制定的地方生活污水排放标准(DB44/26-2001)
2.2设计依据
对于游茶漖涌和东漖河涌沿线随潮水进入的工业废水和生活污水直接排入河道,河道中溶解氧偏低,COD和BOD、SS较高,河水黑臭,透明度低。
其中对周围居民影响最大的是河水黑臭问题,臭气散发,对居民构成强迫性侵害。
因此首先要对河水进行充分曝气,使河水处于好氧环境,切断臭气的根源;其次在充分曝气的基础上进行接触氧化法好氧净化,降解超高的BOD、COD、SS等指标;最后对因生活污水而偏高的SS采取针对性措施。
因此我们的治理目标分为下述3步:
(1)完全消除河水发臭问题;
(2)对河水的BOD、COD、SS、NH3-N进行全面降解,达到广东省地方污水排放1级标准。
;
(3)进一步提高治理效果,争取使治理后的排放污水达到国家标准地表水4类或5类水平。
广东省新制定的地方生活污水排放标准(DB44/26-2001)如下:
1级排放标准
2级排放标准
COD
<40mg/L
<60mg/L
BOD
<20mg/L
<30mg/L
SS
<20mg/L
<30mg/L
国家标准中对地表水的质量标准(GB3838-88)部分数据如下:
4类
5类
基本要求
不应有引起感官不快的漂浮物;
不应有令人厌恶的色、臭味
COD
<20
<25
BOD
<6
<10
DO
>3
>2
凯氏氮(含氨氮和有机氮)
<2
<2
2.3设计原则
2.3.1选择投放微生物制剂+先进的生物床+曝气造流工艺,达到处理要求程度。
2.3.2因地制宜,合理布置。
2.3.3投资少,运行成本低,方便操作管理和维修。
2.4设计规模、设计水质
2.4.1设计规模:
设计处理水量为1万吨/天,最大负荷2万吨/天;
2.4.2设计水质:
按照本方案及上述所报设备,深圳市创浪科技有限公司可以保证治理后出水达到广东省新制定的地方生活污水排放标准(DB44/26-2001)的1级排放标准,即:
现状mg/L
去除率%
治理后排水标准mg/L
SS
最大304,平均213
>91
<20
BOD
最大87,平均58
>80
<20
COD
最大208,平均156
>80
<40
实际运行后,通过摸索现场运行经验和数据,深圳市创浪科技有限公司可能适当采取措施或自费添加少量设备,有信心使治理后出水达到国家地表水4类水标准(GB3838-88),即:
现状mg/L
去除率%
治理后排水标准mg/L
臭气
明显
>90
闻不到明显臭气
漂浮物
明显
>90
消除水面油斑、落叶及其他集聚物
SS
最大304,平均213
>91
<10
BOD
最大87,平均58
>90
<6
COD
最大208,平均156
>88
<20
DO
最小0.6,平均2.25
>3
凯氏氮(含氨氮和有机氮)
最大33.4,平均29.7
>93
<2
2.5、总体设计
整治定位于以生物修复技术为主,通过强化土著微生物的自然分解能力,进行底泥生物氧化和河道水体生物修复,同时辅之以环境工程手段如设置方块生物床,增加人工造流及人工复氧等措施,使河道现有有机污染负荷及新增负荷得到降解,强化河涌的自净能力。
同时,由于该水体的治理河段与非治理河段相连接,污染源的控制不易,且水体有一定的换水率,故要加强河道卫生管理和维护,通过河涌两端的橡皮坝进行调水,变自然潮汐的双向流水为单向流水,通过造流曝气机的功能,改变富氧水与贫氧水的交换,保持综合治理的长期结果,使B涌成为芳村区市中心真正的样板河涌,景观河涌。
2.6、治理目标:
在完全截污的情况下,即B涌4个污水排放口排出污水以及上游茶漖涌和东漖河涌沿线排入河涌的工业废水和生活污水全部达到国家有关排放标准,治理目标为,透明度、漂浮物、CODmn、BOD5、TSS、PH指标达到国家景观用水C类标准。
若无法完全截污,治理目标为,透明度、漂浮物、TSS、PH指标达到国家景观用水C类标准,CODcr、BOD5达到国家农田灌溉水质(GB5084—92)之蔬菜灌溉用水标准。
3.工艺流程及工艺说明
3.1工艺流程:
经综合考虑,决定采用以下工艺流程:
3.2总体说明:
我们的方案是把两侧护岸已被衬砌的B涌本身当作污水治理的构筑物,不再建设专门的处理厂。
接触氧化曝气池、生物床均放在B涌内,粗格栅和细格栅也都设置在B涌内。
为了直接在B涌内进行治理,首先在B涌内建造橡胶水坝对污水进行拦截,目的是延长污水的滞留时间,为曝气好氧净化创造条件。
若无水坝,河道污水722米距离的流过时间可能不到30分钟,接触氧化法的净化效果无从保证。
而且现在水深约0.8m,太浅,使曝气能量浪费。
水坝高度可在0.8~1.6m左右,使坝内水深达到1.6m。
水坝的建造形式可根据需要和投资额而定。
投资宽裕、要求高且希望泄洪时可建成橡胶坝或带闸门水泥坝,不考虑泄洪希望少投资时可建成无闸门水泥溢流坝,河水从坝顶溢流流出。
3.3粗格栅
格栅是污水处理行业必备的设备。
特别是河涌这种露天开放式水环境,人们丢弃的塑料、纸张等固体垃圾很多,必须用格栅拦截这些粗大垃圾,为后续曝气处理工序创造条件。
本方案中粗格栅采用间距为20mm的全自动清污格栅。
每个排污口均安装1台粗格栅,共4台。
3.4细格栅
对于淹没式生物床接触氧化法而言,生物接触填料是微生物挂膜的地方,填料内缝隙比较宝贵,不应被无机悬浮物充满,否则会降低使用效率。
因此需要加设细格栅,对较小的无机悬浮物进行清除。
本方案中粗格栅采用间距为5mm的全自动清污格栅。
同样由于B涌源头有4个大排污口,故共需4台细格栅。
3.5接触氧化曝气池
参考广东省相同水质条件下成功的淹没式生物床接触氧化法污水治理经验和数据,确定在曝气池总水力停留时间为12小时。
B涌污水流量按10000吨/日计算,每小时流量为416.7t/h。
B涌水深建坝后达1.6m,涌宽22m,则可算出储水12h需要的河涌长度约为150m。
为保证较好的净化效果,一般生物接触氧化池数量不少于2座,串联起来使用。
多级串联的好处是第一段接触氧化池用来承接排入污水的负荷冲击,好氧微生物菌种比较适应较高的BOD负荷和负荷变动冲击;末段接触氧化池则用来对经初步治理后的较低BOD负荷的污水进行进一步精细净化,好氧微生物菌种比较适应较低BOD负荷,且不与排入的原污水直接混合,能保证出水的质量。
理论设计中B涌中用于生物接触氧化池的总长度为300m,对等分割,1级接触氧化曝气池和2级接触氧化曝气池长度均为150m即可。
在接触氧化曝气池内,沿河两岸等间隔设置“造流曝气机”(参见附图)。
两岸的曝气机造流方向相反,使得河涌内污水像氧化沟一样循环流动。
由于“造流曝气机”的造流能力远大于曝气充氧能力,因此应以需氧量来计算所需机器数量,充氧能力得到保证的话,造流能力和对生物膜的冲刷能力就远远富余。
简单计算,每除去1kgBOD5需要1kgO2,B涌的BOD5平均约为50mg/L,每天的BOD5总量为:
50x1000x10000x0.001x0.001=500kg/d
则每日需氧量也为500kg/d,换算后每小时需氧量为21kg/h。
按保守的转化率为25%计算。
侧需氧量每小时需84kgO2。
按每千瓦生产2.2kg氧计算。
84kgO2÷2.2kgO2/kw.h=38kw.h(电耗)
计划采用1.5kw的EBE-32-80型“量造流曝气机”,38kw的总功率需要25台“超大流量造流曝气机”。
考虑到B涌两侧曝气机需要等间隔布置,机器数量应为偶数,因此最终确定机器数量为26台。
第二级接触氧化曝气池长度为100米,BOD浓度较低,因此决定安装12台“造流曝气机”,每边6台,间距为17米。
第一级接触氧化曝气池长度为150米,安装20台“造流曝气机”,每边10台,间距也为15米。
由于B涌宽度仅有22米,“造流曝气机”喷射出的超大水流以一定角度呈发散状态,两岸对向流动的大水流容易在河涌中互相冲顶,消耗能量。
因此需要在22米宽的B涌正中央设立中间隔板,如同氧化沟一样,将以相反方向对流的水流区分开来。
一、二级接触氧化曝气池总长为250米,在中央隔板的隔离下,B涌被分割成氧化沟一样的形状,沟宽10米。
造流曝气机一边曝气一边使污水沿河岸缓缓循环流动。
由于污水得以充分流动搅拌,曝气机处的富氧水团被均匀分散到河道各处,使得整个河道中的污水都处于好氧状态,从而能从根本上杜绝臭气的发生。
与此同时我们在B涌内设置生物床填料,这样就在河道中实现了接触氧化法的技术条件,填料上将会生长大量的好氧微生物,形成生物膜,依靠生物膜分解河水中的有机污染物。
经综合考虑和计算,决定采用悬浮球型填料组块,直接投加到B涌内无需固定,但两级接触氧化曝气池间的隔离坝和最终的拦截坝上应设悬浮球拦截杆,防止悬浮球型填料流失。
按照悬浮性球型填料厂家的设计资料,每立方米填料每日可承担12~40kgBOD5负荷。
B涌内每天排放的10000吨污水中BOD5总量为500kg/d。
因此悬浮性球型填料的使用量为
500/12~40=12.5~42m3
为使填料购买中有损耗,最后决定使用悬浮性球型填料50m3。
接触氧化曝气池内“造流曝气机”的设置位置示意图如下:
超大流量造流曝气机中央隔板
第一接触氧化曝气池第二接触氧化曝气池
4.工艺的实现机理:
本工艺机理是这样实现的,自然界的河流湖泊本来具有一定的自净能力,能自我净化水质,保持水质洁净。
但当人类的污染物超标排放时,往往会大大超过水体自身的净化能力,甚至水体自身的净化能力为零。
使水体特别是底层水体严重缺氧,极大地抑制了好氧微生物(硝化细菌等)的活性。
在缺氧状态下厌氧微生物大量繁殖,对落入水底的有机物进行厌氧分解,产生硫化氢、甲烷、氨等有害气体,释放臭气并造成鱼虾大量死亡甚至绝迹。
硫化氢又与水中的铁反应,生成硫化铁使水体发黑。
得不到及时分解的有机物沉积在水底,形成黑色淤泥,并发出恶臭。
要治理河湖中有机污染物超标造成的水体污浊、黑臭污染,首先必须运用人工方法提高河流、湖泊水体的自净能力,而最有效的方法就是对严重缺氧河流、湖泊人工造流并进行高效曝气增氧,将严重缺氧的死水区变成富含氧气、充分流动交换的活水区。
但是在河湖中进行的曝气不能采取一般污水处理厂曝气头曝气那样的面曝气,而只能采取点曝气。
因为在河流、湖泊中铺设遍布全区的曝气管网是不现实的。
而且氧气自身在水中的传递速度很慢,在一大气压下200C时的水中氧的溶解度仅为0.00917g/l,采取点曝气增氧时水体必须流动,才能将曝气点处的富氧水块与远离曝气点的贫氧水块充分交换,实现全水域曝气。
流速较快的河流自身可以实现富氧水体块与贫氧水块的交换,但对于湖泊、水库、河道的水闸门前蓄水区、平原地区水流极其缓慢的河流等水体而言,水体基本为非流动的死水,必须在曝气的同时进行人工造流,实现全水域曝气,才能让富氧水与贫氧水进行迅速交换。
由于水量庞大,传统工艺曝气造流的电耗大得惊人,根本很难实现,而本工艺提出的有机污染型河流、湖泊治理专用设备-超大流量造流曝气机能做到大流量、低能耗,被称为微动力曝气的典范。
有机污染型河流治理专用设备-“造流曝气机”这一产品,成功解决了低成本造流和全流域造流曝气增氧这个问题。
它最先采用美国航天技术材料SRO6Fe2O3制作的永磁制造强磁区磁化污水的方法去降低水的表面张力而改变水的溶解性去提高氧迁移率的方法,巧妙地运用最先进的流体力学设计,利用了二级射流及整流放大的能量转换原理,使其消耗同样的电力能营造出比普通水泵大20-30倍的水流量。
在水中形成庞大的水平循环水流,同时还能进行高效曝气增氧。
因而特别节能,用很小的耗能就能将庞大的水体搅动,使整个水体由死水变为富含氧气流动水,因而提高了河流、湖泊的自净能力。
营造出庞大的富氧循环水流之后,再在水流流路上敷设高效填料-方形块状生物床,便在污染河湖里成功实现了生物接触氧化法的技术条件,形成了水域内生物接触氧化法直接净化河流、湖泊的技术体系。
在运行调试期间,选择投加法国伊迪生力环境生物公司特制的酶可邦(MAKERPAN)氨氮硝化剂(MAKERPANE.A),氨氮硝化剂为合成的、特选的粉末状微生物复合物,含有处于潜伏期的纯的硝化细菌和亚硝酸菌,以及营养盐,适合在缺氧条件下对污水进行脱氮处理。
亚硝酸菌主要支持微生物的作用过程,使氨氮转化成亚硝酸盐氮,生物氧化作用可提升硝化菌进行硝化作用;硝化菌是自养生物菌,是以二氧化碳为碳源进行合成作用的,它的复制速度为8-16小时;氨氮硝化剂发生的两种作用可使水中的氨减少,进而毒性减弱,所发生的上述两种作用并没有过多地消耗溶解氧,因为它们已经被氧化过了。
每立方米的地点可以施用0.5-5克氨氮硝化剂(根据氨氮含量选择),施用时间为3天一次。
然后每周或根据需要对每立方米的水域施用0.5-5克剂量,持续1个月投放,以便可以优化处理过程及消除由于底泥翻起产生的恶臭。
采用生物接触氧化法进行河湖直接净化,可以快速、高效、低能地降低河湖水中的BOD含量,防止有机淤泥的淤积,消除水体臭气,还能防止夏季鱼虾缺氧死亡。
其专用的造流曝气增氧机和填料全部沉没在水中,丝毫不影响水面景观。
具有无可比拟的优越性。
5.工程进程安排
在不影响河涌正常排洪、泄洪功能的基础上,利用提升增氧技术,增加河涌水体溶氧和降低CODcr。
在此基础上,利用解毒技术、生物促生技术和底泥微生物定向扩增技术,对极度富营养水体和黑臭水体进行生物修复。
5.1环境工程设计施工期(20天)
在对B涌各个污染源的污染物种类和数量进行调查研究的基础上,在河涌两端设立橡皮坝,利用橡皮坝进行人工调水,变自然潮汐的双向流水为单向流水,并在中间设隔离带,营造第一级和第二级接触氧化池环境。
根据上述设计方案,在河涌安装26台提升式增氧机,并完成水底电缆及生物床的安装。
5.2、底泥生物氧化期(30天)
每二天将3PPM剂量的BioEnergizer和1.5PPM剂量的MICATROL(毒性缓冲剂)以及土著微生物和生物氧化共代谢底物喷洒于河涌底泥,令底泥在高强度的生物冲量作用下产生启动,并迅速补充生物必需的营养,通过提高微生物的新陈代谢活性来间接完成底泥污染物的降解和底泥生物氧化。
4.2、水体生物修复期(30天)
由于河水具有流动性和扩散作用,且不断会有新的污染源近来,底泥生物氧化结束,每天将2PPM剂量的BioEnergizer以及土著微生物和生物氧化共代谢底物向河道中均匀喷洒,并启动增氧设施,以保持生物降解速度。
水体生物修复期30天。
4.3河涌生态恢复期(30天)
每天投加一次法国伊迪生力环境生物公司特制的酶可邦(MAKERPAN)氨氮硝化剂(MAKERPANE.A)BioEnergizer及微生物促进剂,每次以0.5PPM的剂量向河道中均匀喷洒,接种和投放枝角类、挠足类等浮游动物、着生动物、底栖动物甚至鱼类等高等动物。
在此过程中,首先形成的是菌藻生态系统,随着河涌水体溶解氧的增加,逐步出现枝角类、挠足类等浮游动物、着生动物、底栖动物甚至鱼类等高等动物,形成包括生产者(水生高等植物、浮游藻类、着生藻类)、消费者(浮游动物、着生动物、底栖动物和鱼类)和分解者(微生物)共同组成的河涌生态系统,河涌生态系统建立有助于保持河涌洁净好氧状态,提高河涌自净能力。
河涌生态恢复期为30天。
5.4总结评审期
治理期结束后,系统进入稳定的好氧洁净水体状态,就可停用生物活化剂,但仍需适量储备以备水质退化时应用。
期间完成总结报告,并召开评审会。
若在治理期间提早获得预期效果,则提早评审。
6.费用预算:
6.1主要设备选型(见表)
表1主设备设计参数及报价表
一项:
数量
每台功率kw
性能规格
单价(万元)
报价(万元)
造流曝气机
22台
1.5
EBE-32-80
0.7
15.4
综合电气控制系统
1套
1.5
1.5
生物床填料
50m3
0.05/m3
2.5
中央隔板
250m
0.01/m
2.5
水泥坝(方块)
44块
1m×1m×1m
0.065
2.86
电缆、附件、等其它杂费
大陆产
3
氨氮硝化剂
1300kg
大陆产
0.003
3.9
微生物促进剂
225kg
大陆产
0.008
1.8
总计
33.46
表2.生物促生剂
治理
阶段
硝化剂浓度PPM
使用
天数
使用硝化剂总ppm量
促进剂浓度PPM
使用
天数
使用促进剂总量ppm
底泥生物氧化期
3PPM
14
42ppm
1
15
15ppm
水体生物修复期
1PPM
30
30ppm
河涌生态恢复期
0.5PPM
30
15ppm
总量
75
87ppm
15ppm
表3.生物促生剂单价:
品种
产地
单价(元/公斤)
氨氮硝化剂
大陆
60
微生物促进剂
大陆
100
表4.生物促生剂总费用:
地段
总水量(吨)
硝化剂
浓度
PPM
硝化剂总量
KG
促进剂
浓度
PPM
促进剂总量
KG
硝化剂
总金额
(元)
促进剂
总金额
(万元)
东潡路—花地大道
15000
87
1300
15
225
7.8
2.25
6.2工程报价:
(单位:
万元)
[一]
表1+表4
合计
[一]
62.45
[二]
设计咨询费
[一]×1%
0.62
[三]
安装调试费
[一]×10%
6.2
[四]
综合调试、监测费
[一]×1%
0.62
总计
69.89
7.其他说明
7.1完工后运行费计算(完工后不用再投加生物制剂)
造流曝气机总功率为39KW,每日运转12小时。
每日总耗电为:
39x12=468度。
每度电以0.6元计,每日电费280.8元,处理每吨水耗电费1.9分钱。
每月电费约8424元。
运行费用极为节省。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 芳村 景观 河段 水体 生物 修复 工程