漳泽水库(浊漳南源入湖口)人工湿地水质净化工程可行性研究报告.doc

第一章 总论61.1 项目概况61.2 编制依据与原则61.3 编制范围81.4 项目的总体思路与目标81.5 项目设计规模及设计水质101.6 项目总投资及资金筹措方式10第二章 项目建设的背景及意义112.1 自然概况112.2 水体污染情况132.3 工程建设的必要性172.4 工程建设的可行性21第三章 项目选址253.1 工程选址253.2 工程现场特征26第四章 建设规模及工艺方案的确定274.1 处理规模及进出水水质274.2 生态修复工程生态学原理284.3 工艺方案论证与选择29第五章 湿地修复与水质净化系统设计455.1 总平面布置和高程设计455.2设计负荷465.3 单体设计465.4 配套设施555.5 结构设计575.6 电气设计585.7 自控、仪表设计605.8 工程量统计615.9 植物的选择与配置65第六章 环境保护736.1 评价依据和规范736.2 工程建设环境影响736.3 环境保护措施73第七章 防洪安全797.1 评价依据和规范797.2 防洪安全影响797.3 防洪工程措施80第八章 安全与节能818.1 安全措施818.2 节能82第九章 工程管理849.1项目实施原则849.2项目管理机构及定员849.3工程的管理869.4进度计划安排91第十章 投资估算9310.1 依据说明9310.2 投资估算9510.3 资金来源及使用计划96第十一章 成本分析及效益分析9811.1 成本分析9811.2 主要技术经济指标10011.3 评价结论100第十二章 招投标方案101第十三章 工程效益分析10313.1环境效益10313.2生态与景观效益10413.3社会与经济效益105第十四章 结论与建议10714.1结论10714.2建议108108前 言 浊漳河分为南、北、西三源，南源发源于长子县发鸠山，长80km，西源发源于沁县漳河村，河长78km，浊漳河南源流域面积3477km2。北源发源于榆社县柳树沟，河长l09km。浊漳南源与浊漳西源在襄垣县甘村汇合，流至合口村又与浊漳北源汇合，始称浊漳河。浊漳河在平顺县出省境成为河北省与河南省的界河。省境内全长237km(以浊漳北源为主流)，流域面积l1688km2。 浊漳南源是一条季节性河流，如同我国北方大多数小流域河流，除一年汛期的几场洪水外，其它时间基本以污、废水为主。 近年来，由于浊漳南源沿线各城区的生活污水、工业废水和面源污染排入浊漳南源中，加上雨水较少，河水受到了一定程度的污染，流域生态系统受到一定破坏。浊漳南源河水污染治理有待进一步提高。 根据流域综合整治规划和省、市环保要求，浊漳南源河水水质应达到地表水环境质量标准(GB3838-2002)类标准。为确保流域综合整治规划目标的顺利实现，长治市在实施流域污染综合治理的基础上，计划建设漳泽水库(浊漳南源入湖口)人工湿地水质净化工程，对浊漳南源的污染河水进行深度处理，处理后水质达到地表水环境质量标准(GB3838-2002)IV类标准，工程的顺利实施，可有效改善浊漳南源入湖水质。 针对浊漳南源河道和入湖口的土地利用现状和浊漳南源河水水质、水量现状，综合考虑技术的生态安全性、效果持久性、经济可行性和自然生态性，基于经济可行、技术稳定、管理简便的原则，确定采用人工湿地技术对浊漳南源污染河水进行治理，具体工艺方案为：液压升降坝+生态滞留塘+河道走廊人工湿地。第一章 总论1.1 项目概况1、项目名称： 漳泽水库(浊漳南源入湖口)人工湿地水质净化工程2、项目建设单位：长治市国家城市湿地公园管理处3、项目地点： 浊漳南源河道和漳泽水库入口处4、编制单位： 山西国阳投资咨询有限责任公司1.2 编制依据与原则1.2.1编制依据中国人民共和国环境保护法 (1989)中华人民共和国水污染防治法 （2008）全国生态环境建设规划 （1998）全国生态环境保护纲要 （2000）城市污水土地处理利用设计手册（1990）人工湿地污水处理技术导则 （2009）污水稳定塘设计规范 （CJJ/T54-93）地表水环境质量标准 （GB3838-2002）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）水电水利工程围堰设计导则（DL/T5087-1999）堤防工程设计规范（GB50286-98）建筑结构设计统一标准（GBJ68-84）建筑桩基技术规范（JGJ94-94）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）地下工程防火设计规范（GBJ108-87）1.2.2编制原则漳泽水库（浊漳南源入湖口）人工湿地水质净化工程是一项具有显著社会效益、经济效益和环境效益的基础生态工程。鉴于本工程的实际特点，切合漳河流域治污现状及规划情况，提出本工程技术方案的编制原则。（1）执行国家环境保护政策，与山西省流域水污染防治规划和长治湿地生态保护与修复规划紧密衔接，明确工程目标，确保削减污染负荷、改善河流水质与生态系统；（2）兼顾工艺先进、技术稳定、经济可行、管理简便和因地制宜的设计原则，保证水环境综合治理与生态修复工程方案实用、经济，并具有可操作性；（3）水质净化与生态保护相协调，环境效益和经济效益并重；（4）人工湿地建设和城市规划协调统一，充分考虑与城镇的建设及相关的市政、水利、湿地公园管理处等各部门的项目建设的有机结合，促进经济、社会和环境协调发展。1.3 编制范围依据流域综合整治规划水污染治理目标，就漳泽水库(浊漳南源入湖口)人工湿地水质净化工程建设方案进行分析论证，提出技术方案，并对工程进行投资估算。漳泽水库(浊漳南源入湖口)人工湿地水质净化工程主要是利用漳河南源河道和入湖口的滩地建设河道走廊人工湿地，净化入漳泽水库的漳河南源来水。设计范围包括：液压升降坝、河道生态滞留塘、河道走廊人工湿地、入湖口湿地修复及湿地配套工程等设计。1.4 项目的总体思路与目标根据浊漳南源河水污染情况及浊漳南源河道及入湖口的土地利用现状，确定漳泽水库(浊漳南源入湖口)人工湿地水质净化工程采用液压升降坝+河道生态滞留塘+河道走廊人工湿地+入湖口表流湿地修复的串联组合的工艺。在浊漳南源208国道老桥南部50米处建设液压升降坝，抬高河水水位，形成河道生态滞留塘和河道走廊湿地，在植物、微生物和土壤的联合作用下实现水质的深度净化，然后进入入湖口表面流人工湿地进一步处理，水质达标后直接排入漳泽水库。在湿地工程中配置景观植物，建设具有水质净化与生态景观功能的湿地系统。通过湿地建设实现河流走廊和湖滩地的生态修复，达到增加生物多样性、防止水土流失、改善气候和涵养水源的目的。同时，通过湿地水生植物的种植和销售，提高湖滩地的经济效益，建立湿地的可持续运行机制。设计目标如下：(1)有效净化浊漳南源污染河水，经过湿地工程处理后水质达到地表水环境质量标准(GB3838-2002)类标准，即CODcr30mgL，氨氮l.5mgL，TN1.5mgL，TP0.1mgL。(2)综合考虑环境、经济和景观等要素，遵循生态学原理和因地制宜的原则，建设具有水质净化与生态多样性功能的湿地生态系统。（3）处理后的水可直接排入漳泽水库，保障水库水质，力求达到环境效益、经济效益和社会效益的统一，实现可持续发展。(4)建设水质在线监测点等，为漳泽水库的湿地水质的净化、生态系统的保持与稳定提供技术探索和工程示范。1.5 项目设计规模及设计水质1、设计规模 漳泽水库(浊漳南源入湖口)人工湿地水质净化工程建设规模为2590.5亩，污水处理规模为2.4105m3d(3-10月)、1.2105m3d(1 1-12月、翌年2月)(一月份结冰期湿地不进水)。2、设计水质设计进水为浊漳南源污染河水，湿地工程设计进水水质为：CODcr40mgL NH4-N3.0 mgL TN3.0 mgL TP0.3 mgL 漳泽水库(浊漳南源入湖口)人工湿地水质净化工程处理出水执行地表水环境质量标准(GB3838-2002)类标准要求，相应的出水水质控制指标为：CODcr30 mgL NH4-N 1.5 mgL TN1.5 mgL TP0.1 mgL 3、污水处理工艺 人工湿地系统主体工艺采用液压升降坝+滞留塘+河道走廊人工湿地+入湖口表流湿地修复的组合工艺。1.6 项目总投资及资金筹措方式 本项目总投资为3596.84万元。第二章 项目建设的背景及意义2.1 自然概况2.1.1地理位置长治位于山西省东南部。地处北纬3550-37O8，东经ll301-11340。东倚太行山，与河北、河南两省为邻，西屏太岳山，与临汾市接壤，南部与晋城市毗邻，北部与晋中市交界。本工程位于长治市浊漳南源河道和漳泽水库入口处，工程区地理位置见附图一。2.1.2地形地貌长治市东倚太行、西靠太岳，位处两大山系的群山环绕之中，整个地势东、北部高，西、南部略低，中间散布着武乡盆地、沁县盆地、黎城盆地、襄垣盆地、长治盆地。全境东西长150km，南北宽l40km。境内山地、丘陵、盆地纵横交错，海拔大都在8001500米之间，最高的太岳山北台顶，海拔2453米。2.1.3气候特征长治市地处内陆，距离海洋遥远，而且受到地形条件限制，在东侧有太行山屏障，西部有太岳山环绕，形成了比较典型的大陆性季风气候，属于是我国东部季风气候区。按我国气候划分标准，长治市属于暖温带季风气候，其基本特征是：四季气候差异分明，日照充足；冬长夏短，春季略长于秋季；气候一年四季始终温和，大陆性季风强盛而且持久，海洋性季风的作用相对较弱。气候宜人，很适合北方各类农作物的生长，故此也是山西省植物种类比较繁多的地区之一。长治市冬季干旱少雨，夏季降雨充沛，秋雨多于春雨。2.1.4水文水系漳河在山西省境内分为清漳河和浊漳河两支。清漳东源发源于昔阳县沾岭山，河长104km，清漳西源发源于河顺县八赋岭，河长96.5 km。东西二源于左权县上交漳汇合后称清漳河，在黎城县出省进入河北。省境内河长l46km(以清漳东源为主流)，流域面积4159km2。浊漳河分为南、北、西三源，南源发源于长子县发鸠山，河长80km，西源发源于沁县漳河村，河长78km，北源发源于榆社县柳树沟，河长109km。浊漳南源与浊漳西源在襄垣县甘村汇合，流至合口村又与浊漳北源汇合，始称浊漳河。浊漳河在平顺县出省境成为河北省与河南省的界河。省境内全长237km(以浊漳北源为主流)，流域面积11688 km2。浊漳河出省境处多年平均径流量为11.6亿m3，多年平均流量为36.8m3s，多年平均径流模数为3.15m3(skm2)。清、浊漳河在河北省内相会，称漳河。2.1.5水生植被漳河流域有水生植物70多种，以轮叶黑藻、蒙草、光叶眼子菜、金鱼藻、微齿眼子菜、篦齿眼子菜、马来眼子菜、荇菜、芦苇、菰、莲、芡和菱等13种植物构成湖泊水生植被的主要建群种类。从岸边向湖心随着水深的变化，形成明显的四个植物系列带。湿生植物带分布在东、西两岸，该带在冬春枯水期为湿地，主要植物为蓼、李氏禾和芦苇。挺水植物带主要水生植物种类是芦苇，约占全湖总面积的20。漳泽水库浮叶植物带不太明显，它们大部分与沉水植物带混生在一起。沉水植物带在湖中分布面积最大，水深一般在1m以下，汛期时可达3.5m。主要种类有轮叶黑藻、蒙草、光叶眼子草、金鱼藻、马来眼子菜、微齿眼子菜、篦齿眼子菜、苦草等。目前拟建工程区内水生植物生物量较大，生态系统较为稳定，挺水植物主要以芦苇、香蒲为优势种，长势良好；浮叶沉水植物以菹草、金鱼藻、眼子菜、红线草为主，其中以沉水植物最为丰富。2.2 水体污染情况 依据流域综合整治规划要求，浊漳南源在进入漳泽水库的河水水质需达到地表水环境质量标准(GB3838-2002)IV类标准要求。近年来，由于工农业发展、城镇建设等原因，浊漳南源上游的工业废水和生活污水排放量日趋增多，大量工业废水和生活污水存在严重超标现象，且偷排偷放，致使河水污染加重，河道受损，其自净能力几乎丧失，流域生态系统遭受到破坏，污染河水也造成了地下水的严重污染。这些污染物被带入漳泽水库，污染漳泽水库水质。 浊漳南源监测断面位于北寨，2008-2009全年监测数据如表2-1、表2-2和表2-3所示。表2-1 2008年浊漳南源北寨断面水质监测结果月份COD（mg/L）氨氮（mg/L）PH1月31.97.736.753月51.88.877.955月59.710.07.357月39.90.5357.119月33.86.756.9711月24.03.157.77全年平均40.26.27.32表2-2 2009年浊漳南源北寨断面水质监测结果月份COD（mg/L）氨氮（mg/L）PH1月39.55.767.733月37.84.797.895月44.41.977.537月16.01.77.049月29.51.447.8511月24.00.2947.79全年平均31.82.6597.64表2-3 2010年浊漳南源北寨断面水质监测结果月份COD（mg/L）氨氮（mg/L）PH1月32.32.057.673月352.137.515月352.726.907月342.977.159月172.997.27全年平均312.577.30由上表可知，随着上游环境治理设施的加强，2009年和2010年河流水质有较大改善，但相对于地表水类的目标值仍有一定距离。综合来看，目前浊漳南源河水水质尚未达到流域治理要求的水质指标：CODcr30mgL，氨氮l.5mgL， TP0.1mgL。从目前浊漳南源水环境现状来看，主要存在如下环境问题：(一)点源污染突出 工业污染由于资金、技术等原因，达标排放仍为粗放型，处理设施效果不明显。部分企业的外排水达到行业排放标准后，其浓度仍明显高于地表水V类水水质要求，仍然构成河道水污染的重要威胁。随着浊漳南源上游工业生产的迅速发展，加之不少企业存有“重生产，轻治理的思想，无有效的污染治理措施；有些企业虽然建设了污染治理设施，但由于资金技术等方面的原因，不能正常运转，使得大量未经处理或处理不达标的废水源源不断地排放到浊漳南源中，污染严重，进而恶化了浊漳南源河水水质。(二)城市污水处理厂设施欠完善浊漳南源沿线区域现有的排水设施不完善，排水灌渠密度低，相当部分雨水地面漫流；排水设施少，加之雨水口设置不规范，不能有效收集地面雨水；城区部分生活污水直接排入浊漳南源，严重污染了河道。随着城市化进程的加快，城市生活污水排放量渐增，生活污水所占比重日益增大，因地方资金筹措困难，城市污水处理厂建设进展滞后，中水回用系统的建设状况仍有很大提升空间。(三)水质污染加剧了水资源短缺浊漳南源因接纳城镇生活污水、工业废水和面源污染，使得有限的水资源逐渐丧失其利用价值。本控制单元的调蓄能力较差，汛期径流得不到有效拦蓄，而污水直接入漳泽水库的状况未得到有效控制。(四)污水处理厂达标排放水对河道而言仍然是污染 浊漳南源上游沿线的城区污水处理厂处理出水执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GBl8918-2002)一级B标准。目前，污水处理厂运行稳定，出水水质基本达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GBl8918-2002)一级B标准，即CODcr60mgL、NH3-N8(15)mg/L、TN20mgL。但相对于浊漳南源的河道水质目标值而言，仍然是较高的污染负荷，仍不能达到流域治理规划的要求，直排入漳泽水库，对水库水质依然有较大影响。 从2000年开始，省环保厅大力推进小流域污染综合治理工作，全省各市全部编制并实施了小流域污染综合治理规划。如今，漳河流域各河流的水质己开始出现改善。 按照山西省要求，上游流域城区生活污水、工业企业污水经过相应治理达标排放后，待湿地工程运营时，预计进入工程区的浊漳南源来水水质为CODcr40mgL，氨氮3.0mgL；自工程区净化后，出水水质必须达到CODcr30mgL，氨氮1.5mgL，以满足流域治理的要求。2.3 工程建设的必要性2.3.1浊漳南源流域水污染治理工作的需要 近期(2009-2011年)对污染进行全面治理，主要河段水质基本达到地表水类水质标准以上；初步建成节水型社会，工业废水处理率达到50；水土流失治理度达23。中期(2012-2016年)实现全流域工业和生活污废水无条件零排放；干流及主要一二级支流河道的自然生态基本得到修复。 远期(2017-2026年)使全流域森林覆盖率增加4.2左右，并使现有林地保护率达到30；逐步完成浊漳河流域生态恢复和水源涵养，建立高效稳定的“经济-社会-自然”复合生态系统，实现“蓝天碧海”和人口、资源、环境协调发展。项目所在地浊漳南源属于漳泽水库水系，长期以来，随着城镇人口的膨胀和工农业的发展，在经济发展的同时，环境质量也逐渐恶化。所以，本工程的建设可以有效改善浊漳南源的地表水污染状况，减轻漳河水系水体污染。2.3.2漳河流域严峻的水污染防治形势漳河流域由于多年来延续的高消耗、高污染的粗放型经济增长方式，导致流域内结构性污染严重。同时，漳泽水库流域境内河流大多数属季节性河流，枯水期基本上无水或断流，平水期径流量较小，对接纳的大量工业废水和生活污水起不到稀释和净化作用。废水中的污染物在河床中沉积、渗透，同时造成了沿岸地下水的污染。丰水期由于降水形成地表径流汇入河内，使河床中沉积的污染物被冲至下游，易造成下游水体突发性污染。受历史因素制约，漳河流域内工业基础相对薄弱。为带动地方经济发展，提升人民生活水平，近年来，漳河流域的地方经济进入了一个高速增长时期。但由于漳河流域综合整治规划的实施，严格的环境标准对经济的增长方式、产业的结构和布局提出了更高的要求。可见，漳泽水库作为调蓄水库，面临着严峻的治污形势，而在漳河流域这么一个经济基础相对薄弱的地区，片面而简单地推行过于严格的污染物排放标准，不是保障流域水质安全的治本之策。2.3.3符合漳泽水库人工湿地建设规划 湿地是由水、永久性或间歇性处于水饱和状态下的基质以及水生生物和水生植物所组成，是一种具有较高的生产力和较大活性、处于水陆交接带的复杂生态系统。作为多种生物的重要栖息地，湿地系统具有保持水体、蓄洪防涝、净化水质、降解环境污染物等多种功能，是世界上生产力最高的生态系统之一，也是生物多样性的摇篮和重要遗传物质(基因库)的贮存地。人工湿地是人工设计的模拟自然湿地结构与功能的复合体，由处于水饱和状态的基质、挺水植物、沉水植物和动物等组成，采用适宜的形状和尺寸以及布水、集水系统以保证湿地系统具有良好的水力流态和较高的污染物去除效率。所谓漳泽水库人工湿地水质净化工程，就是采用人工的方式在漳泽水库流域内建设湿地，利用湿地系统中的物理、化学和生物的三重协同作用对水中的污染物进一步进行降解、净化。这样不但可以有效地降解水污染物、减轻湖泊富营养化程度，改善漳泽水库水质，增加漳泽水库的环境容量，而且可以恢复漳泽水库的自然生态。同时，对于提升湖区的经济运行质量、保持流域、区域生态平衡，减轻自然灾害，提高人民生活质量，促进漳河流域经济健康持续地发展都具有十分重要的意义。可见，人工湿地水质净化工程的建设，是净化漳泽水库流域内所有入库污染物的最后一道屏障，是漳河流域“治、用、保”综合治理思路的关键环节之一。基于因地制宜、经济可行的原则，漳河流域人工湿地的建设模式可分为如下四种：(1)河流入湖口人工湿地水质净化工程模式。即在河流的入湖口附近建设人工湿地水质净化工程，将河水引入人工湿地进行强制净化，以确保入库河水达标；(2)湖滨带湿地修复工程模式。即采用人工的方式，进行退耕还湿、退池还湿，将湖滨带现在的耕地、鱼池等恢复为原来的自然湿地状况；(3)湖区湿地修复工程模式。将漳泽水库湖区内现在的耕地、鱼池恢复为原来的湿地系统；(4)河道走廊湿地恢复工程模式。即利用河道两侧的河滩地，进行湿地修复，以提高河流自净能力，强化河流水质净化作用。2.3.4改善当地生态环境漳泽水库作为调蓄水库，面临着严峻而紧迫的治污任务。人工湿地水质净化工程的建设，是漳河流域“治、用、保”综合治理思路的关键环节之一，也是净化流域内所有入湖污染物的最后一道屏障。 目前浊漳南源北寨段的污染河水水质基本为劣V类，距离流域综合整治规划要求的地表水类水质还有一定距离，如果污染河水直接进入漳泽水库，会对水质安全造成严重威胁。为确保流域综合整治规划水质目标的顺利实现，有必要在浊漳南源入湖口处建设人工湿地水质净化工程，对入库河水进行深度处理。 2.4 工程建设的可行性2.4.1国内外有大量的人工湿地成功应用案例有目的地利用湿地来处理污水则始于70年代。美国、澳大利亚、荷兰，丹麦、英国、日本等都进行过这方面的尝试。70年代的湿地污水处理系统大都利用原有的天然湿地，即保持了天然湿地的结构，大都以泥泽的形式出现。湿地常被结合到氧化塘处理工艺中以提高氧化塘系统的处理效果。80年代后，人工湿地则发展到人工建造的、以不同粒径的砂石为基质的处理系统，并由试验进入应用阶段。人工湿地经过几十年的发展，有关湿地污水处理能力和过程的基础研究已经比较成熟。许多国家建造了人工湿地污水处理设施，包括英国、加拿大、美国、墨西哥、印度、南非、巴西、澳大利亚以及许多欧洲国家，这些系统由于其较低的建设和运行费用得到越来越多的当地和地区管理者的认可。人工湿地技术主要应用于以下几个方面：(1)面源污染治理城市暴雨径流(Schueler,1992；Shutes et al l997)、农业区暴雨径流中化肥和杀虫剂的去除(Raisin et al，1997)、垃圾渗滤液处理（Kadlec，1997）、尾矿废水处理(Eger et al，1993)、停车场与机场暴雨径流(Revitt et al，1997)。(2)点源污染处理城市污水的二级和三级处理(Kadlec and Knight,1996)、畜禽养殖径流废水处理(HILL and Payne，1997)、食品工业废水(Kadlec，1997)、石化工业废水(Knight，1998)。另外，部分地区甚至有的用于处理一些难降解有毒有机物，如菲和除草剂(Machate.Hetal，1996)。目前，在世界各地运行着的许多湿地在污水处理中发挥着重要作用，然而，它们对有机物、氮、磷的去除效率是不尽一样。这除了与环境、水质和湿地形式有关外，还与湿地的设计方法、水力学特性有着直接的关系。我国在“七五期间开始人工湿地的研究。首例采用人工湿地处理污水的研究工作始于l9881990年在北京昌平进行的表面流人工湿地。处理量为500m3d的生活污水和工业废水，占地面积为2ha，水力负荷为4.7cmd，HRT为4.3d，BOD负荷为59kgBODha.d。用于处理水解池出水或原污水。1990年，国家环境保护局华南环境科研所在深圳白泥坑建造了占地8400m2的人工湿地示范工程，处理规模为3100m3d城镇污水。该系统自从投入运行以来，取得较好的处理效果。2006年，山东沙河水库新薛河入湖口人工湿地水质净化示范工程，采用液压升降坝+生态滞留塘+多级表面流人工湿地组合工艺对污染河水进行处理，占地面积约l500亩。目前，该湿地工程运行良好，出水水质稳定达到地表水类标准，通过种植芦竹、芦苇、莲藕等经济植物也获得了一定的经济效益。同时，北京、沈阳、大连和晋城等城市也先后建设了或在建人工湿地工程及滩地生态修复工程。这些都说明在我国北方地区建设人工湿地工程技术上是可行的。2.4.2漳河流域综合治理为项目实施创造了良好条件2000年以来，山西省在漳河流域进行工业结构性污染治理，实施关、停、并、转和制订工业结构调整方案，这些措施的有效实施为漳河流域水质目标的顺利实现奠定了良好的基础。随着清洁生产、末端治理、环境基础设施建设等措施的有效实施，浊漳南源河水质得到了一定程度改善，为漳泽水库(浊漳南源入湖口)人工湿地水质净化工程的建设创造了有利的水质条件。2.4.3本项目建设有良好的地理条件浊漳南源入湖口处的湖滩地植被生长情况较好，适合于建设表面流人工湿地系统。工程区周边交通便利，附近水电供应充分，这些为工程的实施提供了良好的基础设施条件。第三章 项目选址3.1 工程选址根据浊漳南源的水文地质、水质情况、污染源分布和流域内土地利用现状等方面的情况，结合长治市的发展规划，考虑到湿地工程的代表性和推广性，初步选定在浊漳南源河道内和入湖口处建设人工湿地工程。具体位置见附图1项目地理位置图。工程选址依据：(1)为流域综合整治控制单元 浊漳南源是流域综合整治控制单元之一，承纳了上游外排的大量污染物，其水污染治理形势十分严峻。(2)河流特征具有典型的代表性 浊漳南源具有山西省大多数小流域河流的典型特点，属于季节性河流，除一年汛期的几场洪水行洪外，其它时间基本全部为纳污河。(3)污染特征具有典型性 浊漳南源流经长治市重要工业区，这里人口密集，工农副业发达，是浊漳南源的主要污染源。长治市众企业经污水处理厂处理后的外排废水、部分生活污水及农田面源污染均排入浊漳南源，造成了浊漳南源的严重污染。3.2 工程现场特征浊漳南源人工湿地工程建设用地主要为河滩地、湖滩地和湖滨浅水区。漳泽水库(浊漳南源入湖口)人工湿地水质净化工程区包括两部分：(1)一部分为浊漳南源河道内自208国道老桥南部50米处(湿地边界)至浊漳南源与石子河交汇处的河道走廊湿地区，工程区内该段河道长约l650m，河道比降12000-13000。建设有一液压升降坝北寨液压升降坝。(2)另一部分为浊漳南源入湖口的湿地修复区，分为东西两部分。该工程位于漳泽水库上游，能够有效及时收集、处理浊漳南源上游废水，有利于人工湿地的引水和排水，同时该工程用地符合国家的土地使用政策，土地现状也有利于湿地工程的顺利实施。第四章 建设规模及工艺方案的确定4.1 处理规模及进出水水质浊漳南源上游主要接纳长治市的工业废水和生活污水，河水中CODcr和氨氮浓度超标，大部分时间内为劣V类水质。漳泽水库(浊漳南源入湖口)人工湿地水质净化工程建设规模为2590.5亩，污水处理规模为2.4105m3d(3-10月)、1.2105m3d(1 1-12月、翌年2月)(一月份结冰期湿地不进水)。根据流域综合整治规划要求的河流水质要求，确定了该工程处理出水的水质目标。漳河南源流域面积较小，除丰水期有较大流量外，枯水期流量约l.0-2.1m3s。治污规划中处理规模如下表所示：表4.1 浊漳南源人工湿地工程设计水量处理水量(万m3d)湿地3月lO月1112月和2月1月浊漳南源入湖口人工湿地189O根据2008-2010年浊漳南源北寨处的河水水质情况，同时也为湿地处理留有一定的余地，设计进水水质为：CODcr40mgL 氨氮3.0mgL TP0.3mgL湿地工程设计处理出水执行地表水类，相应的水质指标为：CODcr30mgL 氨氮1.5mgL TP0.1mgL4.2 生态修复工程生态学原理入湖口湿地修复工程是利用生态学原理，应用自然界中物质循环转化并最终得以净化的一些规律，辅以少量人为强化的工程措施对工程进行调整，以少花费来达到防治环境污染的目的。所参考的生态学原理主要有：（1）生态适宜性原理和生态位理论在工程设计时先调查湖区的自然生态条件，如土壤性状、光照特性、温度等，根据生态环境因子选择适当的生物种类，让最适应的植物或动物生长在最适宜的环境中，以发挥其最大的净化功能和景观效益。同时又要避免引进生态位相同的物种，尽可能使各物种的生态位错开，使各种群在群落中具有各自的生态位，避免种群之间的直接竞争，保持群落的稳定。（2）生物多样性原理根据生物多样性和环境污染状况存在着对应的关系，利用生物多样性指数来对环境的污染状况作生物学的监测。在水体治理中，通过投放、放养布置适当的各类生物，通过各种措施为生物创造适宜的环境条件，最终使生物恢复到种类繁多而均衡，物流能流畅通，自我净化修复能力极强的洁净状态下的生态体系。（3）食物链原理通过放养滤食性生物、食草鱼、布置合适的水生植物种群体系，使湖中的有机污染物大部分被降解转化成稳定的无机物，一小部分被同化合成为水生生物以水产品的形式从水体中捕获采收取走，以达到降低污染物浓度的目的。（4）生物间互利共生原理利用生态系统中生物之间的相生、相克关系，促使清洁状态良性循环系统中出现的生物种类生长，通过捕食作用使种群内生物的数量保持在一个合适的范围内，并使生物多样性保持在一个较高的水平上。4.3 工艺方案论证与选择本着既要保障河水水质安全，又要促进经济发展和社会稳定原则，在河流综合整治过程中需采取科学的治污之路，即从流域内每一条汇水河流入手，按照目标、总量、项目、投资四位一体的小流域控制思路，实施“治”、“用”、“保”并举策略，综合运用经济、法律、科技和必要的行政手段，注重发挥市场机制、宏观管理机制和公众参与机制的作用，全面推进流域内经济结构调整、城市环境基础设施建设、清洁生产、污染治理、污水资源化、生态保护和建设等各项工作，扎实推进流域污染综合治理。所谓“治”，即污染治理。是指以循环经济理念和工业生态学为指导，综合采用结构调整、清洁生产、末端治理、环境基础设施建设、面源污染治理、清淤疏浚等全过程污染防治措施，解决流域内环境污染问题。所谓“用”，即行政辖区内水资源的充分循环。是以节水为基础，因地制宜，分类指导，充分利用闲置荒地及废弃河道，建设中水调蓄设施，合理规划污水回用工程，最大限度地实行水资源的流域内循环，减少污水排放量。所谓“保”，即流域生态修复与功能强化。是在污染治理和污水资源化的基础上，采用湿地建设、水土保持、小流域开发治理、自然保护区建设等生态修复、重建技术，对流域的生态恢复过程进行强化，使之向提高自净能力、改善水质与生态环境、恢复自身应有生态功能的有利方向尽快转变。按照长治市环保要求，浊漳南源河水水质应执行地表水环境质量标准(GB3838-2002)IV类标准。对流域的生态恢复过程进行强化，使之向提高自净能力、改善水质与生态环境、恢复自身应有生态功能的有利方向尽快转变，改善当地水环境才是流域水污染综合治理的根本。从治理技术的内在属性和特点上来讲，污染河流的净化技术一般分为物理化学技术和生物生态技术。 物理化学技术是目前在城市河道治理中比较常用的应急技术，主要有河道曝气、底泥输浚、引水冲污和投加化学药剂等。物理化学技术短期效果好，但是费用高，只能处理小型河流或者景观价值较高的河流，对环境有一定的副作用，生态效果不理想，难以长期应用。生物生态技术目前主要有生物过滤、人工湿地、滞留塘、多自然河道和植物浮床等。(1)生物过滤技术生物过滤技术属于污染河流的强化治理技术，特别适合于严重污染河流支流的水质净化。生物过滤技术结合了生物膜的降解特性和填料的过滤作用，既具有生物膜处理技术的处理效率和抗冲击负荷较高的特点，又具有过滤技术的稳定性(对不同种类及大小的污染物，在不同环境条件下都具有一定的去除能力)，技术的适用性和持续性比较强；生物过滤技术还可以通过对运行条件的调整，实现多种污染物去除功能(如脱氮除磷等)。(2)强化人工湿地技术湿地是陆地和水体之间的过渡地带，具有独特的生态结构和功能，是自然环境中自净能力很强的区域之一。人工湿地可以利用天然或人工构筑水池或沟槽，在底面铺设防渗层，并充填一定深度的土壤和填料组成填料床，表面种植一些生长快速的耐水植物(如芦苇、香蒲等)，形成一个含多种基质和生物的独特生态环境。因而人工湿地是一种良好的污染河水的生态净化技术。根据水流方式，人工湿地可以分为潜流(SSF)和表面流(FWS)两种。其净化机理主要有：a过滤和沉降；b吸附和离子交换；c污染物的降解；d植物对营养物质的吸收；e对病原体的灭活。在具体的应用中，可以通过选择不同的基质(土壤和填料)，根据实际情况种植不同的植物，利用系统中不同基质、植物、微生物和动物形成的独特生态环境，对污染河水进行净化。(3)滞留塘技术滞留塘技术在国外的应用和研究最早出现于20世纪60年代，并逐渐受到重视。在美国、加拿大、日本等国已大规模应用于控制暴雨径流污染和污染河流的自净能力强化，并形成了成熟的应用技术，获得了大量的设计、运行和管理经验和参数。在国内也有很多类似的河道稳定塘应用，河流滞留塘技术通过直接在河床上建堰拦水，可以延长河水在单位距离上的停留时间，促进颗粒污染物的自然沉降，提高河水的透明度；可以利用河滩、河岸以及塘内的植物吸收和微生物吸附降解作用，降解河水中的有机污染物，削减氮磷等诱发水体富营养化的物质；可以利用拦水堰上的跌水，加强河水自然复氧，最终提高单位距离上的河流自净能力。河流滞留塘技术相对易于实施，管理简单，比较适合于河滩宽阔的小型河流的污染治理和修复。(4)多自然型河道技术“多自然型生态河道即指“多种动植物及微生物可以共存、繁殖的河道”。构建多自然型的生态河道主要通过河道环境条件的天然模拟和强化，在再生河道生物群落的同时，创造良好的生态环境与自然景观。天然河道是一个复杂的生态系统，由不同的生物群落所组成。河道物理结构广义上可分为：水体的河床部分(水生生物区)、河滩部分(水交换区，两栖区)和受水影响的河岸区。构建多自然型的生态河道，即从这三个层次上通过环境条件的天然模拟和强化，营造适于各种生物栖息繁衍的环境条件，再生各种生物群落，恢复和强化河道的自净能力，重建河道良好的生态系统。(5)植物浮床技术植物浮床技术的核心是将植物种植于水体水面上，利用植物的生长从污染水体中吸收大量污染物质(主要为氮、磷等营养物质)，并通过收获植物体的方法将其搬离水体。还可以在植物根部放置软性填料，进一步促进植物生长，去除水中污染物质。北京市在永定河上利用植物浮床技术，对水体