近日,山東省環(huán)保廳發(fā)布山東省地方標(biāo)準(zhǔn)《人工濕地水質(zhì)凈化工程技術(shù)指南》,詳情如下:
前言
本指南按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。
本指南由山東省環(huán)境保護廳提出。
本指南由山東省環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。
本指南起草單位:山東省環(huán)境規(guī)劃研究院、山東大學(xué)、山東省環(huán)境保護科學(xué)研究設(shè)計院。
本指南主要起草人:張建、謝剛、史會劍、梁爽、武道吉、王洪秀、袁琦、孫豐凱、鞏巖、孫海盟、康興生。
人工濕地水質(zhì)凈化工程技術(shù)指南
1范圍
本指南規(guī)定了山東省人工濕地水質(zhì)凈化工程的設(shè)計、施工、運行管理等技術(shù)要求。
本指南適用于進水為微污染水體的人工濕地水質(zhì)凈化工程,可作為山東省內(nèi)新建、改建和擴建人工濕地水質(zhì)凈化工程的設(shè)計、施工、運行管理的技術(shù)依據(jù)。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB3838地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
GB18918城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
GB50141給水排水構(gòu)筑物工程施工及驗收規(guī)范
GB50201防洪標(biāo)準(zhǔn)
GB50268給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范
GB/T50979橡膠壩工程技術(shù)規(guī)范
HJ/T15環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求超聲波明渠污水流量計
HJ/T96pH水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求
HJ/T101氨氮(NH3-N)水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求
HJ/T103TP水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求
HJ/T353水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范
HJ/T354水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)驗收技術(shù)規(guī)范
HJ/T355水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運行與考核技術(shù)規(guī)范
HJ/T377環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求化學(xué)需氧量(CODCr)水質(zhì)在線自動監(jiān)測儀
HJ623區(qū)域生物多樣性評價標(biāo)準(zhǔn)
JGJ79建筑地基處理技術(shù)規(guī)范
SL265水閘設(shè)計規(guī)范
3術(shù)語與定義
下列術(shù)語與定義適用于本指南。
3.1人工濕地水質(zhì)凈化工程constructedwetlandwaterpurificationsystem
模擬自然濕地結(jié)構(gòu)與功能,人工建造的利用植物、填料、微生物等的聯(lián)合作用使水質(zhì)得以凈化的生態(tài)處理工程,簡稱為“人工濕地”。按照水的流態(tài),可分為表面流和潛流人工濕地水質(zhì)凈化工程。
3.2表面流人工濕地surfaceflowconstructedwetland
水在填料表面以上流動,從濕地進水端水平流向出水端,依靠根莖攔截、植物同化吸收以及系統(tǒng)中微生物的降解等作用,使水質(zhì)得以凈化的人工濕地。
3.3潛流人工濕地subsurfaceflowconstructedwetland
水在填料中流動,從濕地池體一端進入,沿填料孔隙流向出水端,經(jīng)填料表面吸附阻截、植物同化吸收以及系統(tǒng)中微生物的降解等作用,使水質(zhì)得以凈化的人工濕地。
3.4微污染水體slightly-pollutedwater
受到有機物污染,主要污染物濃度超過GB3838中IV類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值,但不高于GB18918中二級標(biāo)準(zhǔn)限值的水體。
3.5填料substrate
為人工濕地植物與微生物提供生長環(huán)境并對污染物起過濾、阻截、吸附等作用的填充材料,如砂礫、沸石、石灰石、頁巖、陶粒等。
3.6孔隙率porosity
人工濕地填料層中,存在于填料間的孔隙體積占總體積的百分比,%。
3.7水力坡度hydraulicslope
水在人工濕地內(nèi)沿水流方向單位長度上的水位下降值,%。
3.8滲透系數(shù)permeabilitycoefficient
水在人工濕地填料或防滲層中,單位水力坡度下的滲流流速,單位為米/秒(m/s)。
3.9水力停留時間hydraulicretentiontime
水在人工濕地內(nèi)的平均停留時間,單位為天(d)。
3.10水力負荷hydraulicloading
單位時間、單位面積人工濕地內(nèi)所能接納的污水體積,單位為立方米/(平方米?天)(m3/(m2?d))。
3.11污染削減負荷pollutantremoveloading
單位時間、單位面積人工濕地內(nèi)去除或降解污染物的質(zhì)量,單位為克/(平方米?天)(g/(m2?d))。
3.12再生水recycledwater
污水經(jīng)適當(dāng)再生工藝處理后具有一定使用功能的水。
4工程設(shè)計
4.1一般規(guī)定
4.1.1設(shè)計單位應(yīng)具有相應(yīng)的設(shè)計資質(zhì),設(shè)計過程應(yīng)符合國家及我省相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。
4.1.2工程設(shè)計應(yīng)包括人工濕地類型選擇、平面布置設(shè)計、集配水系統(tǒng)設(shè)計、填料設(shè)計、植物配置、防滲設(shè)計和附屬設(shè)施設(shè)計。
4.1.3工程應(yīng)根據(jù)受納水體環(huán)境功能區(qū)、環(huán)境容量、國家及我省現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、當(dāng)?shù)厮廴局卫碚w規(guī)劃,合理確定出水水質(zhì)。南水北調(diào)輸水干線匯水區(qū)域內(nèi)人工濕地在進水水質(zhì)符合相關(guān)要求的前提下,人工濕地出水主要污染物指標(biāo)應(yīng)滿足GB3838中Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
4.1.4工程設(shè)計應(yīng)重在考慮充分發(fā)揮生態(tài)效益及水資源調(diào)蓄功能,并兼具景觀效果。
4.2建設(shè)規(guī)模
4.2.1人工濕地建設(shè)規(guī)模按日處理能力可分為三類:
a)小型人工濕地的日處理能力<3000m3/d;
b)中型人工濕地的日處理能力3000(含)~10000m3/d;
c)大型人工濕地的日處理能力≥10000m3/d。
4.3工程選址和工藝選型
4.3.1工程選址應(yīng)符合當(dāng)?shù)乜傮w規(guī)劃和專項規(guī)劃要求,綜合考慮水文水利、再生水回用、地形地貌、土地權(quán)屬、土地利用現(xiàn)狀及對地下水水質(zhì)與土壤的影響等因素,宜優(yōu)先選擇洼地、荒地等經(jīng)濟價值低、便于利用的土地進行建設(shè)。
4.3.2工藝選型應(yīng)根據(jù)進水水質(zhì)、處理水量和出水水質(zhì),綜合考慮各類型人工濕地的特點和工程用地等因素,通過技術(shù)經(jīng)濟比選確定最佳方案。
a)城鎮(zhèn)污水處理廠(站)出水口宜合理利用周邊閑置土地和坑塘,建設(shè)表面流人工濕地和潛流人工濕地相結(jié)合的人工濕地;
b)當(dāng)進水污染物濃度較高且可利用土地面積受限時,宜建設(shè)潛流人工濕地;
c)工程建設(shè)滿足GB50201要求的前提下,宜利用河灘地、閑置坑塘、低洼地、塌陷地等建設(shè)表面流人工濕地;
d)在支流入干流處、河流入湖口附近,宜根據(jù)可利用土地類型、河流水質(zhì)、水量建設(shè)人工濕地;土地面積充裕時,宜建設(shè)表面流人工濕地。
4.3.3人工濕地系統(tǒng)由多個濕地單元構(gòu)成時,可采取并聯(lián)式、串聯(lián)式、混合式等組合方式。
4.3.4當(dāng)人工濕地進水懸浮物濃度較高時,濕地前端宜設(shè)置生態(tài)滯留塘、生態(tài)礫石床等設(shè)施。
4.3.5構(gòu)筑物布設(shè)應(yīng)緊湊、合理,高程設(shè)計應(yīng)盡量減少土石方調(diào)整。
4.4設(shè)計要求
4.4.1人工濕地設(shè)計參數(shù)要求
4.4.1.1人工濕地主要設(shè)計參數(shù)宜根據(jù)試驗資料確定,無試驗資料時,可參考表1確定。
4.4.1.2表面流人工濕地需設(shè)置一定比例深水區(qū),一般控制在30%以內(nèi)。
4.4.1.3當(dāng)表面流人工濕地前端設(shè)置潛流人工濕地時,水力負荷可放寬至0.5m3/(m2?d)。
4.4.1.4潛流人工濕地可由一個或多個處理單元構(gòu)成,多個處理單元并聯(lián)時,各單元面積宜平均分布,并保證配水均勻。
4.4.2集配水系統(tǒng)設(shè)計要求
4.4.2.1人工濕地宜采用穿孔管、集(配)水管、集(配)水堰等裝置保證集、配水均勻。
4.4.2.2穿孔管長度應(yīng)與人工濕地單元寬度基本一致。管孔密度應(yīng)均勻,管孔間距不宜超過人工濕地單元寬度的10%。
4.4.2.3穿孔管周圍應(yīng)選用粒徑大于穿孔管孔徑的填料,并保證較大孔隙率,不宜超過50%。
4.4.2.4集、配水及進、出水管應(yīng)考慮防凍設(shè)計。
4.4.2.5人工濕地應(yīng)設(shè)置排空閥等排空設(shè)施。
4.4.2.6人工濕地可設(shè)置溢流堰、可調(diào)管道及閘閥等水位調(diào)節(jié)設(shè)施。
4.4.2.7人工濕地出水量較大且跌落較高時,應(yīng)設(shè)置消能、防沖刷設(shè)施。
4.4.2.8人工濕地總排水管進入地表水體時,應(yīng)采取防止地表水體高水位倒灌的措施。
4.4.3填料設(shè)計要求
4.4.3.1填料應(yīng)選擇具有一定機械強度、比表面積較大、穩(wěn)定性良好并具有合適孔隙率及表面粗糙度的填充物。
4.4.3.2填料選擇在保證處理效果的前提下,應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)刭Y源條件,選用礫石、碎石、火山巖、陶粒、沸石、石英砂、石灰石、礦渣、爐渣等材料。
4.4.3.3填料充填應(yīng)平整,且保持不低于35%的孔隙率。潛流人工濕地建成后試運行期填料孔隙率宜控制在35%~50%。
4.4.4植物配置要求
4.4.4.1應(yīng)優(yōu)先選用移栽后成活率高、耐污去污能力強、耐寒性好的蘆葦、香蒲、菖蒲、蓮、睡蓮、菹草、狐尾藻、黃花鳶尾、水蔥等本地植物。
4.4.4.2人工濕地出水直接排入河流、湖泊時,尤其要避免選擇空心蓮子草、鳳眼蓮、水盾草等外來入侵物種。
4.4.4.3應(yīng)根據(jù)人工濕地水深合理配植挺水植物、浮葉植物和沉水植物,并根據(jù)季節(jié)合理配植不同生長期的水生植物。
4.4.4.4應(yīng)根據(jù)植物種類與工藝類型合理確定種植密度,挺水植物宜為(9~25)株/m2,浮葉植物宜為(3~9)株/m2,沉水植物宜為(20~45)株/m2。
4.4.5防滲設(shè)計要求
4.4.5.1表面流人工濕地應(yīng)根據(jù)進水水質(zhì)和土壤滲透系數(shù),采取必要防滲設(shè)計。
4.4.5.2防滲設(shè)計應(yīng)綜合考慮地質(zhì)、水文、施工、經(jīng)濟、工期等因素。
4.4.5.3防滲層下方基礎(chǔ)層應(yīng)平整、壓實、無裂縫、無松土,表面應(yīng)無積水、石塊、樹根和尖銳雜物。人工濕地開挖時應(yīng)保持原土層,并于原土層上采取防滲措施。
4.4.5.4潛流人工濕地防滲設(shè)計還應(yīng)符合以下要求:
a)應(yīng)在濕地底部和側(cè)面進行防滲處理,防滲層滲透系數(shù)應(yīng)不大于(10~6)m/s;當(dāng)黏土層滲透系數(shù)不大于(10~6)m/s,且厚度大于500mm時,可不另做防滲,但需對該黏土層進行滲透能力檢測,確保防滲效果;
b)防滲層應(yīng)足夠堅固,防止植物根系穿透破壞;
c)防滲材料采用聚乙烯膜時,應(yīng)由專業(yè)人員用專業(yè)設(shè)備進行焊接;
d)防滲層完工后應(yīng)進行滲透實驗。
4.4.6附屬設(shè)施設(shè)計要求
4.4.6.1水質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備
a)大、中型人工濕地進出水口,應(yīng)安裝水質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備;小型人工濕地出水口,可根據(jù)實際需要,安裝水質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備;
b)安裝在線監(jiān)測設(shè)備應(yīng)符合HJ/T353、HJ/T354、HJ/T355相關(guān)要求;監(jiān)測儀器應(yīng)符合HJ/T15、HJ/T96、HJ/T101、HJ/T103、HJ/T377相關(guān)要求;
c)應(yīng)定期檢查并校核在線監(jiān)測設(shè)備,保證設(shè)備運行正常且監(jiān)測數(shù)據(jù)有效。
4.4.6.2管理用房
a)應(yīng)在人工濕地合適位置設(shè)計建設(shè)管理用房;
b)管理用房應(yīng)包括管理人員辦公休息場所、設(shè)備存放間等。
4.4.6.3其他附屬設(shè)施
a)橡膠壩工程設(shè)計應(yīng)符合GB/T50979相關(guān)要求;
b)閘壩工程設(shè)計應(yīng)符合SL265相關(guān)要求;
c)管渠、虹吸管等設(shè)施設(shè)計應(yīng)符合GB50268相關(guān)要求。
5工程施工
5.1一般規(guī)定
5.1.1施工單位應(yīng)具有相應(yīng)的施工資質(zhì),施工過程應(yīng)符合國家及我省相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。
5.1.2施工單位應(yīng)嚴格按設(shè)計文件組織施工,工程變更應(yīng)在取得主管部門對設(shè)計變更的批復(fù)后進行。
5.1.3施工單位應(yīng)采取有效污染控制措施及安全技術(shù)措施。
5.1.4施工單位應(yīng)建立質(zhì)量管理體系,對施工全過程實行質(zhì)量控制。
5.1.5人工濕地竣工驗收后,設(shè)計或施工單位應(yīng)向運行管理單位提供運行維護說明書。
5.1.6人工濕地質(zhì)保期一般為2年,建設(shè)合同另有規(guī)定的,按合同規(guī)定執(zhí)行;施工單位應(yīng)在質(zhì)保期內(nèi)對工程質(zhì)量承擔(dān)保修責(zé)任。
5.2關(guān)鍵施工節(jié)點
5.2.1潛流人工濕地地基應(yīng)清除有機土壤及高黏土,回填堅實基礎(chǔ)材料。
5.2.2潛流人工濕地周邊護坡宜采用夯實的土壤構(gòu)筑,坡度宜為4:1~2:1。夯實過程應(yīng)滿足JGJ79相關(guān)要求。
5.2.3潛流人工濕地選料、洗料、堆放、撒料等過程應(yīng)保證填料清潔。
5.2.4潛流人工濕地圍護結(jié)構(gòu)采用混凝土結(jié)構(gòu)、磚砌結(jié)構(gòu)或土工布結(jié)構(gòu)時,施工均應(yīng)滿足GB50141要求。
5.2.5人工濕地植物最佳栽種時間宜在植物地下繁殖體萌芽前;種植時應(yīng)有專業(yè)人員指導(dǎo),且濕地內(nèi)應(yīng)保持一定水深。
5.2.6施工過程應(yīng)利用現(xiàn)有地形盡量減少土石方調(diào)整量;充分利用工程區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有濕地植物,減少對濕地生態(tài)環(huán)境的擾動。
5.2.7床體高程和床體底部坡降應(yīng)滿足設(shè)計要求,進行高程校核后進行下一步施工。
5.2.8埋地管道溝槽底部應(yīng)平整,管道周圍宜填充砂或石粉等,不得使用建筑渣土和塊石回填。
5.2.9人工濕地進出水口管底標(biāo)高、坡度和受納水體的正常水位標(biāo)高應(yīng)銜接,避免出現(xiàn)倒坡、排水不暢、管內(nèi)積水等情況。承插口管安裝時應(yīng)將插口順?biāo)鞣较颉⒊锌谀嫠鞣较蛴上掠蜗蛏嫌我来伟惭b。
5.2.10鹽堿地、海水倒灌區(qū)域建設(shè)人工濕地宜采用排鹽等預(yù)處理措施,防止地質(zhì)因素影響人工濕地植物生長和出水水質(zhì)。
6運行管理
6.1控制指標(biāo)
6.1.1人工濕地管理單位應(yīng)定期委托有資質(zhì)單位對濕地進、出水口水質(zhì)進行監(jiān)測,監(jiān)測指標(biāo)包括流量、水位、水溫、DO、pH、SS、BOD5、CODCr、NH3-N、TN、TP等,并出示監(jiān)測報告,存檔備案。
6.1.2大型人工濕地可按HJ623要求定期開展生物多樣性調(diào)查,建立人工濕地資源檔案。
6.2監(jiān)督管理
6.2.1建設(shè)單位作為人工濕地的管理單位,可以結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況,選擇適宜的管理模式對人工濕地進行自行運營或委托第三方運營。
6.2.2運營單位應(yīng)定期對人工濕地運行狀況進行檢測,并負責(zé)對植物、布水管道、填料、附屬設(shè)施等進行管理和維護,保證人工濕地正常運行。
6.2.3運營單位應(yīng)加強人工濕地運營檔案管理,制定崗位責(zé)任制,由專人負責(zé)人工濕地各項基礎(chǔ)設(shè)施維護和日常運營工作。
6.2.4人工濕地應(yīng)進行標(biāo)樁定界,并設(shè)置工程運行監(jiān)督牌、方向指示牌、提示警告牌等。
6.3操作規(guī)范
6.3.1植物管理
6.3.1.1應(yīng)加強對植物生長管理,定期分苗、收割植物,補種缺苗、死苗,勤除雜草、枯枝、落葉,及時控制病蟲害。人工濕地不宜使用除草劑和殺蟲劑。
6.3.1.2植物發(fā)生歪倒,應(yīng)及時扶培。
6.3.1.3大型人工濕地宜配置植物自動收割裝置。
6.3.2水位控制
6.3.2.1人工濕地運行應(yīng)嚴格控制水位變化,定期檢查集、配水均勻性和填料區(qū)水流暢通性。
6.3.2.2人工濕地日常運行可采用連續(xù)、間歇或潮汐流方式,具體按人工濕地運行維護說明書要求執(zhí)行。
6.3.3表面流人工濕地應(yīng)采取以下淤積預(yù)防措施:
a)應(yīng)定期察看人工濕地是否存在緩流、淤積等現(xiàn)象;
b)應(yīng)定期對人工濕地前端生態(tài)滯留塘或生態(tài)礫石床進行清淤處理。
6.3.4潛流人工濕地除應(yīng)采取以上淤積預(yù)防措施外,還可采取以下堵塞預(yù)防與治理措施:
a)宜采用間歇運行、反沖洗等措施沖刷填料,促進生物膜脫落;
b)堵塞較輕的處理單元可排空靜置,堵塞嚴重的處理單元可挖掘清洗局部填料或更換新填料;
c)人工濕地底部應(yīng)設(shè)置清淤裝置;
d)人工濕地內(nèi)可設(shè)置通氣管,與底部排水管相連。
6.3.5人工濕地低溫環(huán)境運行控制
6.3.5.1冬季來臨前,表面流人工濕地植物應(yīng)及時收割。
6.3.5.2低溫運行時應(yīng)對進、出水管(渠)采取防凍保溫措施,可適當(dāng)抬高表面流人工濕地水位,延長水力停留時間。極寒天氣時,應(yīng)降低運行水位,在冰層和水面間形成空氣隔絕層,提高保溫效果。
6.3.6輔助工程維護
6.3.6.1定期檢查布水設(shè)施,確保管網(wǎng)不堵塞,布水均勻。
6.3.6.2定期對水力提升泵站進行維護和保養(yǎng)。
6.3.6.3定期對排水管網(wǎng)窨井進行檢查,發(fā)現(xiàn)滲漏應(yīng)及時維修。
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