1.总论
1.1项目由来
随着高明工业农业以及旅游业的发展，其经济水平在近年来得到了飞速的发展。但在经济飞速发展的同时，带来的是一系列的环境问题，其中最重要的是水污染问题。某生态果园位于佛山高明区荷城街道凌云山麓，环山而抱，山间淙淙流水，宛如一曲曲娓娓动听、摧人奋进的乐曲，水污染防治问题得到了当地政府的大力重视，在严格控制重污染企业落户的同时，也对其他企业的排污提出达标排放要求，保证生态园的水环境。高明区提出建设成为一个良性发展的生态环保型城市并将其视为可持续发展的重要目标。
高明某生态园创办于1999年，占地面积约4000亩，拟建成集住宿餐饮、旅游休闲于一体的综合性现代化生态园。该生态园在吸引大量游客的同时，也带来了生活污水对水环境的污染问题。为此，投资方高明某生态园决定在生态园内建设生态型处理设施进行生活污水的处理净化，使生态园的生活污水得到净化后达标排放，减少对生态园水环境的污染影响。佛山市某环保科技有限公司被该公司指定为生活污水湿地处理方案设计的编制单位。
1.2项目名称
高明某生态园生活污水湿地处理设计方案
1.3建设单位
高明某生态园
1.4项目建设地点
佛山市高明区荷城街道（原西安镇冼村）
1.5项目内容与规模
高明某生态园设计接待能力1000人/d，产生的生活废水预测量为1000t/d，分为两期工程建设，第一期工程考虑湿地处理能力为400t/d，第二期工程考虑600t/d，其中厌氧调节池以及接触氧化池、二沉池等前处理建筑按1000t/d设计，工程湿地预留第二期的用地面积，本设计仅考虑一期400t/d的处理能力。工程占地面积约5000m2，其中工程湿地占地面积一期约1000m2，二期约1500m2，并且包含生活污水的前处理设施建设用地。
1.6建设起止年限
高明某生态园生活污水湿地处理工程建设于2009年2月动工，预计于2009年7月完成。
1.7估计投资及贷款比例
本项目总投资约RMB200万元；其中直接工程费用约190万元，设计费10万元。
1.8编制依据
1.8.1国家法律法规
（1）《中华人民共和国环境保护法》，1989年12月；
（2）《中华人民共和国水污染防治法》，1996年5月修正；
（3）《中华人民共和国水法》，1988年1月；
（4）《中华人民共和国土地管理法》，1988年12月修正；
（5）《中华人民共和国水土保持法》，1991年6月；
（6）《中华人民共和国水污染防治法实施细则》，（2000年3月20日，国务院令第284）；
（7）《中华人民共和国环境保护法》，1989；
（8）《国务院办公厅关于加强湿地保护管理的通知》，国办发（2004）50号。
1.8.2地方性法规及其它文件
（1）《广东省环境保护规划》2005年
（2）《广东省环境保护条例》2004年
（3）《广东省水污染物排放限值》(DB44/26-2001)；
（4）《韶关市城市总体规划》（2006-2020），上海同济城市规划设计研究院，2007年8月
（5）《韶关市环境保护规划》环境保护部华南环境科学研究所，2007年12月
（6）《韶关市饮用水水源保护规划研究报告》韶关市环境保护科学技术研究所，2007年
（7）《韶关市区河段水环境保护规定》韶关市人民政府令，第24号；
（8）《韶关市水利发展“十一五”规划报告》2008年10月
（9）《新丰县旅游发展总体规划》2008年
（10）《新丰县土地利用总体规划》2008年
（11）相关镇的总体规划及文件
（12）项目委托书和地形
1.8.3采用标准及规范
（1）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；
（2）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
（3）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）；
（4）《城市污水处理及污染防治技术政策》，城建[2000]24号；
（5）《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》（CJJ31-89）；
（6）《室外排水设计规范》（GBJ14-87）；
（7）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）；
（8）《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）；
（9）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）；
（10）《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）；
（11）《建筑结构荷载设计规范》（GBJ9-87）；
（12）《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）；
（13）《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）；
（14）《水工砼结构设计规范》（SDJ20-78）；
（15）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）；
（16）《通用用电设备设计规范》（GB50055-93）；
（17）《建筑防雷设计规范》（B50057-94）；
（18）《工业与民用供电配电系统设计规范》（GB50052-95）；
（19）《低压配电装置及电路设计规范》（GB50054-95）。
其它专业规范标准。
1.9项目建设的必要性
1.9.1是解决水处理设施不足、提高城镇污水处理率的需要
生活污水是我国目前水环境污染的一个主要来源，主要原因在于我国大部分城市或城镇的污水处理设施没有完善，大部分生活污水没有经过处理直接排放进入江河中，大大加剧了河流水体的污染负荷。据统计，我国城市的生活污水量已经超过工业污水量，成为河流污染的第二大污染源。随着高明区经济的发展，进入河流的污染物也呈现逐年增长的趋势，为了控制污染物增长的速度，应对不同类型污水进行净化处理后排放，才能有效保证高明区河流的水环境质量。因此，对高明某生态园的生活污水进行处理是十分有必要的，可有效减少进入生态园的污染物含量。
1.9.2是生态园提升自我环保价值、扩大影响的需要
高明某生态园的生活污水进行湿地生态化的处理，能有效地处理生态园生活污水，这符合生态园生态旅游休闲的原则，通过宣传和教育，可提升生态园的环保价值理念，扩大度假村的影响，同时也对游客起到了环保宣传效果，实现生态园与自然环境的共生、同融、共长，为佛山市规范生态园建设、创建生态园的生态运营模式提供借鉴。
1.9.3是保护周边水环境生态系统的需要
生活污水的主要威胁是对水环境生态系统的影响。污水从排放点排放到河流以后，虽然已经过河流水体的稀释，但其污染物的存在会对河流生态系统造成影响。如由于生活污水的排放造成的河流、湖泊的富营养化，其中藻类的疯狂繁殖和生长过程是对水生生态系统造成极大威胁，因此，本项目的建设能减少进入周边河流的污染物量，保护周边水体环境的生态系统。
2.项目背景
2.1区域环境概况
高明区位于广东省中部，高明就是在广佛肇的交汇中心，下辖一街三镇，全区总面积960平方公里，人口约30万。高明区东北隔西江与南海区、三水区相望，南与鹤山市相连，西南与新兴市相连，西北与高要市接壤。高明某生态园，境内自然生态环境优美，四季如春。现已成为佛山、广州、三水、新会等各地旅行社长期组团来旅游的挂销点，成为中小学生集体第二课堂的科学实践基地。旅游资源丰富，到处呈现出青山绿水、鸟语花香，空气新鲜，有天然热水湖，气候条件好，为省级野生动植物自然保护区，有丰富的温泉资源，是旅游、度假、登高、赏雪的好去处。凭借这优美的环境，生动的科普园，科普实践基地，各种游乐设施，赢得了社会各界人士的广泛认可。先后被评为“佛山市高明区科普教育基地”、“佛山市高明区青少年户外活动基地”、“广东省无公害农产品广东省无公害农产品”、“佛山市科普教育基地”、“广东省科普教育基地”。
2.2自然条件
2.2.1地形地貌
高明区域形状狭长，东西最长处达55公里，南北相距42公里。地势自西南向东北倾斜，东北最宽处42公里，大部分地区属冲积平原区，包括三洲区、人和镇、西安区、富湾镇和荷城区及明城镇的一小部分地区，是由河流沉积物形成，属堆积地貌。其次是低山丘陵台地区，包括合水、更楼、杨梅、新圩镇及明城镇大部分地区，是大量花岗岩侵入形成，属侵蚀地貌。
2.2.2地质条件
该区石灰岩地层分布广泛，山地丘陵较多，近年来受气候、环境和地下水变化以及工程活动的影响，地面塌陷、山体滑坡、崩塌等地质灾害频繁发生。据1981年土壤普查资料，高明辖区内土壤划分为6个土类，即：水稻土、红壤土、赤红壤土、堆壤土、菜园土和潮沙泥土。红壤土或赤红壤土在高明区分布较广。
2.2.3河流文化
高明境内河道纵横交错，主要河道西江从西南部边境流过，北江干流（东平水道）斜贯市境。江西、北江干流及其支流西南涌等9条河流，在境内总长188公里。有横贯东西的沧江河（又名高明河）及15条支流。在高明境内流域总面积878.21平方公里。区内有港口、码头20多个，年货物吞吐量40多万吨，沿西江通航广州、肇庆、梧州、香港、澳门等地。
2.2.4生物资源
高明区植被类型属亚热带常绿林，有丰富的野生植物资源，据统计，木本植物有79个科，186个属、476个种以上。其中，裸子植物有9个科、16个属、21个种以上；被子植物有70个科、170个属、455个种以上；草木植物以蕨菜、芒类、蔓生莠、竹类居多。还有花草、药用植物、地衣植物、稀有食用菌，以及人工栽培农作物等。动物资源方面，因山地广阔，植被茂密、水源丰足、适宜各种动物繁衍。列入国家一、二类保护得野生动物有华南虎、金钱豹、金猫、穿山甲、鹿、猿、麝、猴、水獭、果狸、猫头鹰、山牛、蟒蛇、娃娃鱼、画眉、杜鹃、鹞鹰、喜鹊、长尾凤、白鹤、燕子、啄木鸟、白鹇等。
2.2.5林业资源
高明区森林资源丰富，林业用地面积为160933.3公顷，占全县土地面积的82.7%，是国家重点生态建设示范区，森林面积145775.5公顷，森林覆盖率79%，活木蓄积量571.6万立方米。全县建有生态公益林41133.3公顷，松香基地34866.6公顷，竹子基地16333.3公顷，水果基地9000公顷，速生丰产林基地2000公顷。
2.2.6气候条件
高明区境内气候温和，雨量充沛，光照充足，无霜期长，四季分明，属南亚热带季风气候。年均气温19.3℃，无霜期为286-307天，年均降雨量1923毫米，年均日照1575小时；中部偏北属高寒山区，年均气温比县城低7-8℃，昼夜温差大。
2.2.7自然灾害
高明区的主要自然灾害表现在台风及洪涝以及附属带来的其它灾害，如泥石流等。高明区易遭台风或热带风暴袭击，带来狂风暴雨暴潮，是造成其洪涝灾害的主要成因。
2.3社会经济情况
根据新丰县政府2010年工作报告，上半年全区实现地区生产总值207.22亿元，同比增长18.0%，完成年初目标的49.5%；实现工业总产值874.44亿元，同比增长21.8%；实现地方财政一般预算收入6.84亿元，同比增长29.9%，完成年初目标的50.4%；金融机构各项存款余额达191.35亿元，比年初增长8.6%；其中：城乡居民储蓄余额119.44亿元，比年初增长11.5%；金融机构各项贷款余额130.22亿元，比年初增长11.2%。通建设“三三二一”工程加快推进。江肇高速工程进展顺利，将军山隧道已全线贯通，高明河特大桥工程已完成60%，预计今年年底可建成通车；广明高速延长线工程已获省立项批复，目前正处于初步设计阶段。高明大道快速化工程和杨西大道等一批重点交通项目也加快推进，全区交通环境日臻完善。重点产业项目加快发展。海天60万吨酱油及小调味园项目已完成厂房、仓库工程量60%；中油高富技改项目已完成，装载加工能力增加到每年213万吨，年增加产值近20亿元。西江新城建设强力推进。启动面积为2.1平方公里的新城核心区建设，重点推进核心区内基础设施项目建设，目前新妇幼保健院、沧江中学附小以及富逸湾等总投资达50多亿元的多个重点项目正全面推进。“三旧”改造项目稳步推进。确定“532”模式，从今年起通过三年时间，按照50%、30%、20%的进度，启动167项“三旧”改造项目，规划面积2.22万亩。目前正实施改造项目22个，占地8200亩。园区基础设施建设成效显著。沧江工业园区道路、路灯、排污等基础设施建设进一步完善，中心城区第三污水处理厂已完成厂区及配套管网建设，园区各项配套设施加快提升。城市化进程明显加快。县城供水增容、污水处理、电力保障能力日益提升，城区道路改造不断完善。县城丰江河段实现了蓄水。城市功能日趋完善，城市品位不断提升。主动对接大广州、融入珠三角，对外交流合作明显加强，引资项目规模质量提高。2009年，全县引进外资项目8个，合同利用外资525万美元；实际利用外资910万美元，增长31.5%，引进内联项目45个，合同引进资金2.07亿元；全年实现外贸出口总额1050万美元，增长25.72%。积极开展群众文化活动，文化生活丰富，文艺创作繁荣；医疗卫生事业不断发展。教育事业全面发展，全县中小学办学条件得到进一步改善。
3.人工湿地处理生活污水的可行性分析
湿地系指不问其为自然或人工、长久或暂时之沼泽地,湿原,泥炭地或水域地带;带有或静止或流动,或为淡水,半咸水或为咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的水域。湿地是陆地与水体之间的过渡地带,是一种高功能的生态系统,具有独特的生态结构和功能。对于保护生物多样性,改善自然环境具有重要作用。由于人类的不合理开发,湿地资源在我国受到很大破坏。在特殊时期和环境条件下,研究和建立人工湿地生态系统是对自然湿地生态系统的适度补充,也是对其功能退化的恢复性建设。人工湿地是一种由人工建造和监督控制的,与沼泽地类似的地面。湿地能净化污水,是自然环境中自净能力很强的区域之一。它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用,通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化。
湿地处理技术是本世纪七十年代蓬勃兴起的一种处理污水的方式，自西德1974年首先建造工程湿地以来，该工艺已在欧洲得到推广应用，在美国和加拿大等国也得以迅速发展，美国在1988年至1993年间就建起了几百个工程湿地。目前欧洲已有数以百计的工程湿地投入废水处理运行。据统计，捷克共和国到1995年止已建起了39个工程湿地。但我国对工程湿地的研究开始较晚，直到“七五”期间才开始了对工程湿地较大规模的研究。1990年7月，国家环保局华南环保所在深圳白泥坑建造了处理规模为3100m3/d的工程湿地示范工程。
工程湿地能广泛应用于城镇生活污水、农业、工业、畜牧业、食品、矿山等废水的处理。目前，工程湿地越来越多地应用到对氮、磷的处理。例如，北美湿地数据库记录的115座工程湿地中，大部分用来处理二级污水厂出水或者水质较好的污水。因为常规的二级污水处理厂出水往往氮、磷偏高，而氮、磷在自然环境中累计往往会导致河流、湖泊发生富营养化，影响海洋生态，严重时发生水华和赤潮。工程湿地利用多种净化原理进行处理，具有运行费用低的优点，出水水质可以达到或超过二级污水处理水平，并且工程湿地具有生态价值和景观价值。
3.1湿地对污染物的去除机理
生活污水主要的污染物有三类。第一类为悬浮物SS，第二类为有机污染物COD和BOD5，第三类为无机营养盐氮和磷，此外，生活污水中还存在较低含量的重金属离子。下面针对各种污染物类型分别阐述湿地的去除机理或过程。
3.1.1对SS的去除
悬浮污染物在人工湿地中去除的基本机理是拦截、吸附、絮凝和胶体颗粒的沉淀。大量植物根系和饱和状态的基质，使悬浮污染物通过在基质和根区表面的重力沉淀、截留和吸附等作用被分离去除。但有研究表明，湿地进水中的SS过多容易导致湿地的堵塞，影响湿地的水流形态，从而影响湿地对污水的处理效果。因此，对于进入湿地的污水，最好能进行预处理减少其SS含量，并采用湿地的间歇性运行来延长湿地的使用寿命。
3.1.2对有机物的去除
人工湿地的显著特点之一是对有机污染物具有较强的去除能力。不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用,可以很快的被截流而被微生物利用,可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。
污水中的COD、BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用。在活性污泥或生物膜与污水接触初期，会出现很高的有机污染物去除率，这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所至。但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物不起作用。对溶解性有机物需靠微生物的新陈代谢和植物的吸收来完成，微生物在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代射以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质，这就是污水中COD、BOD5的降解过程。微生物的好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。国内有关对城市污水的研究表明污水中的不溶性BOD5(约占污水总BOD5的50%)和COD可在进水的5米内通过截留和沉淀作用而被快速去除;此外,资料表明,在进水浓度不高的情况下,湿地系统对BOD5和COD的去除率分别可达85%～95%和80%以上,处理出水中的BOD5浓度可在10mg/L左右。
3.1.3对N的去除
水中氮的去除转化包括很多过程，其中一部分氮可以被湿地中的植物吸收通过收割得以去除。另外,基质也可通过一些物理和化学的途径去除污水中一部分氮。但是氮主要还是在微生物作用下通过硝化、反硝化反应来去除的，植物根际复氧效率对处理效果有很大影响。有实验表明水面以下的植物部分以及附着其上和池壁上的藻类、微型植物通过光合作用产生的氧直接释放到水体能明显引起氧增，而水面以上植物部分光合作用向根部水体输氧的作用并不明显。
湿地处理过程的脱氮作用最主要包括好氧硝化作用和缺氧反硝化作用两个过程。
好氧硝化是指：污水中的有机氮，在好氧的条件下转化为氨氮，而后在硝化菌作用下变成硝酸盐氮，在缺氧的条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量的条件下，使硝酸盐氮变成氮气逸出。
缺氧反硝化是指：影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄或生物量，就可达到硝化与反硝化的目的。
人工湿地对氮的去除主要依靠微生物的氨化、硝化和反硝化作用,植物吸收和氨氮挥发所占比率还不到总去除率的20%。氮在污水中主要以有机氮和氨氮的形态存在,氨氮的去除主要取决于植物的供氧能力，植物输送氧至根区，在根茎部产生好氧环境消耗污染物，在这种环境下,氨氮被氧化为NO-2和NO-3，其机理是通过硝化反应先将氨氮氧化成硝酸盐，再通过反硝化反应将硝酸盐还原成气态氮而从水中逸出。
3.1.4对P的去除
进入人工湿地的污水中磷的存在形式最常见的有磷酸盐(包括PO4－3、HPO42－、H2PO4－)、聚磷酸盐和有机磷酸盐等。湿地除磷主要是通过湿地植物的吸收利用、填料的物理化学作用以及微生物的积累这三种途径来完成的。和氮一样，磷也是植物生长必不可少的元素之一。污水中的无机磷有一部分在植物的吸收和同化作用下，被合成为ATP、DNA、RNA等有机成分，主要通过植物的定时收割从湿地中去除。还有一部分无机磷则通过填料的吸附、吸收、过滤以及与填料中的Ca2+、Fe3+离子的反应生成难溶沉淀物而去除。
微生物对磷的去除是利用微生物对磷的正常同化吸收(将磷作为微生物体必需的成分C60H87O23N12P，而供微生物生长之需)，以及聚磷菌在好氧的情况下对污水中的溶解性磷酸盐的过量吸收作用,然后沉淀分离而去除。其中,最主要的是聚磷菌对磷的过量积累。湿地系统中植物根系的输氧及其传递作用，使得床体中呈现出连续的好氧、缺氧和厌氧状态,通过在厌氧条件下的放磷及在好氧条件下的摄磷（过量摄磷）有利于对磷的去除。
微生物在基质磷循环过程中还是发挥了重要的作用,主要包括：①改变无机磷化合物的溶解性；②矿质化有机磷化合物并释放无机磷酸盐；③将可利用的无机磷酸阴离子转化为细胞组分；④引起无机磷化合物的氧化或还原。总的来说,微生物的作用主要是对有机磷化物进行分解,产生无机磷化物，从而通过植物和部分微生物的吸收利用以及湿地基质的吸附达到有效去除磷的效果。
3.1.5对重金属的去除
湿地中金属的去除机理包括离子交换、与湿地中的基质螯合、或转化为不溶性物质沉淀，主要过程包括不溶性重金属随悬浮颗粒沉淀、溶解性重金属与基质和沉积物的离子交换和络合作用、溶解性重金属以难溶性化合物的形式沉淀或者植物对溶解性重金属的吸收作用。湿地中的植物在修复金属污染的过程中有着重要的作用，包括植物本身的作用以及植物根际分泌物的作用。植物本身作用包括三种类型:植物稳定、植物挥发和植物吸收。而根际分泌物在重金属污染的修复中的作用包括活化重金属元素，使其转化为植物可吸收态；改变金属的化学性质，从而改变其生物有效性和生物毒性，和重金属形成稳定的螯合体，起到固定和钝化作用，进而降低重金属在水体中的危害性。
3.2影响湿地处理效果的因素
3.2.1湿地基质
基质是人工湿地重要组成部分，对于去除污染物,特别是磷素污染物有着重要的作用。它的净化功能包括：(1)基质中植物根系吸收、转化、降解和生物合成作用；(2)基质中微生物降解、转化和生物固定化作用；(3)基质胶体及其复合体的络合和沉淀作用；(4)基质离子交换作用；(5)基质机械阻留作用。不同基质为植物和微生物提供的生存环境不同，从而影响水处理的效果。
3.2.2湿地植物
在人工湿地处理系统中,水生植物是重要有机组成部分,湿地中的植物不仅可以和基质一起过滤、截流水中悬浮物，还可吸收水中某些污染物质包括重金属从而将其去除。另外，由于植物对氧的输送、扩散等作用，可以在根部形成好氧区域，而对于氧扩散不到的区域会形成厌氧区域。这些区域的存在是湿地具有良好脱氮除磷效果的原因之一。植物还能固定污染区，防止污染源进一步扩散，由于植物根系的穿透作用，增强了介质的疏松度，从而加强和维持介质的水力传输能力。
3.2.3温度
人工湿地的净化作用主要是通过微生物的分解代谢和植物的作用完成的，这些作用受温度影响很大。另外，温度会影响水中溶解氧含量，从而影响好氧生物降解过程。在较低的温度条件下，污水净化的效果较差，甚至会造成湿地停止工作。这也是造成人工湿地水处理技术在寒冷地区难以推广的重要原因。
3.2.4溶解氧
人工湿地系统中,溶解氧有着重要的作用，表现在有机物、氮和磷的去除与溶解氧有密切关系。湿地中氧的来源有大气复氧、植物光合作用产生的氧气的传输、水面下植物以及根际附着的微型植物光合作用向根区释放氧气等过程。在扩散作用下在空间和时间上形成的的好氧厌氧交替分布有利于脱氮除磷。
3.2.5水力停留时间
水力停留时间影响湿地对总氮和总磷等的去除效果。在一定范围内，随着停留时间延长，氮磷去处效果会成指数提高；然而，当停留时间超过一定的范围后，处理效果会下降，同时可能存在污染物质重新释放或者发生可逆反应过程。因此，水力停留时间对于湿地设计非常重要。时间过短达不到好的处理效果甚至不达标，时间较长会提高处理效果，但过长是一种浪费，甚至会使湿地由污染物的“汇”地变为“源”头。
3.3湿地良性应用的条件分析
3.3.1湿地处理的进水要求
湿地并不能代替污水处理厂，因为湿地是一个自然生态的污染净化过程，其污染处理的过程需要一定的时间，因此，对于大量的污水，除非湿地面积足够，否则湿地处理并不能起到有效的污染去除作用。所以在中大城市中，由于收到土地利用的限制，利用湿地来进行污水处理被认为是不可行的，湿地的应用范围适合中小城镇或农村的废水处理。湿地进水在进入湿地前需进行一定的预处理（如调节池或沉淀池的使用能大大延长湿地的使用年限），以去除水体中的SS，防止湿地出现堵塞的情况。
3.3.2湿地的面积要求
根据国内外的研究成果，湿地的面积要求一般为：表面流湿地约10-20m2/t，潜流湿地约为2m2-5m2。
3.3.3湿地的管理要求
湿地运行时，是否存在完善管理是湿地运行期限长短的另一个重要方面，湿地管理包括湿地植物的收割，湿地运行方式的调整等。针对我国工程湿地建一个死一个的现状，究其原因，很大部分是因为没有对湿地进行有效管理而导致。
3.4结论
人工湿地系统是仿真的湿地生态系统，在我国是一项正在被研究、应用和发展的处理污水的新技术，由于它具有高效率、低投资、低运转费、低维持技术、处理量灵活、低能耗、处理效果好等优点，非常适合我国的国情，尤其是广大农村地区、中小城镇地区的污水处理方法。人工湿地系统是一新兴的废水处理技术，其中有许多不足或需改进之处，但是从目前应用来看，这项技术的应用已经日趋成熟，将会造福于人类，保护人类居住的环境健康。
4.工程建设规模和处理效果
4.1工程建设规模
高明某生态园按日接待能力1000人计，其废水量预测为1000t/d，其中一期工程湿地按日水量为400t/d设计，预留600t/d的湿地处理区域。前处理设施均按1000t/d设计，整个湿地区域占地面积约5000m2，其地理位置图见图4－1，现场地貌见图4-2。
4.2湿地处理工艺流程
高明某生态园的污水处理工艺流程如图4-3所示，
进水通过粗细格栅去除水体中的大件悬浮物质，进入厌氧调节池，主要通过厌氧调节池去除水体的COD、BOD5，将水体中大分子有机物分解成小分子有机物，进入接触氧化池后，一般地,配置好的氧化池混合液只需经2～3d曝气就可以挂膜,再经20d左右培养驯化即可正常运行,即使在运行中断后，只需很短几天就能恢复到正常处理效果。如采用污水处理厂的种泥进行挂膜则培养驯化速度更快。经过接触氧化可去除水体的COD以及进行硝化作用，有利于氨氮转化为硝酸盐氮；进入沉淀池后可去除此部分产生的悬浮物质；沉淀池出水直接进入工程湿地，通过基质、微生物以及植物的作用去除COD、N、P等污染物质，出水排入景观氧化塘，一方面有直观的生态景观，另一方面可对污水进行进一步处理，确保最终出水达标。
4.3处理效果预测
4.3.1设计进水水质及去除率
高明某生态园生活污水湿地处理的设计进水、出水水质（按污水一级排放标准）以及去除率见表4－1。
4.3.2本湿地工程的去除效果预测
由于湿地的去污效率是受多种环境因子和各类建造管理措施的影响，其中温度影响了湿地中的众多组分的活性（如微生物的活性和植物的生长）而成为影响湿地处理效率的主要因素。为此，以工程湿地受温度变化影响特征为基础，分为春、夏、秋、冬四个时段进行处理方案效果预测。具体的不同时段的去除率见表4-2。
对于春夏秋三季的处理效果预测，虽然处理能力有所变化，但均能达到设定处理目标。对于冬季，由于湿地植物的死亡或休眠，植物吸收污染物的作用未能充分发挥。而且微生物的活性在冬季也大大降低，此时湿地的处理主要靠基质填料层本身的物化作用、以及地下休眠根系或填料层上所附着生物膜的生化作用。因此，在冬季为了提供该系统的污染去除能力，应延长接触氧化池的曝气时间，使更多的N以硝酸盐氮形态存在，有利于垂直流湿地内的反硝化反应的进行，使污染物去除达到设定目标。
5工程设计方案
5.1平面布置
该处理系统位于高明某生态园员工食堂与主干道之间区域，占地面积约400多亩，环山而抱，山间淙淙流水，有利于处理系统沿地形布置。建设该处理系统需对原来排洪沟向南侧进行改道，排洪沟底为岩石层，可使湿地建设过程中减少防渗投资。
在场地西北侧布置格栅和厌氧调节池，向南侧布置接触氧化池及沉淀池，沿场地东侧布置垂直流湿地以及氧化塘，其中垂直流湿地分为两期工程，一期400t/d处理湿地占地1000m2，一个单元两级系统；在一期湿地北侧预留二期1500m2工程湿地。
5.2处理工艺运行方式
本工艺采用预处理＋湿地系统的污水处理方式，其中预处理设施按1000t/d设计，工程湿地按400t/d设计，并预留600t/d处理湿地面积（约1500m2）。
一期湿地处理系统是由1套组成，系统由两级级湿地串联。设有固定布水系统和可调节的出水系统，湿地系统面上均种有特意筛选的高等植物，具有十分良好的生态功能和景观功能。
阶段I：污水通过度假村排水管或排水沟，自流进入粗格栅和细隔栅池，去除污水中悬浮物后，进入厌氧调节池。
阶段II：厌氧调节池出水自流进入接触氧化池，接触氧化池主要功能就是向系统供氧，氨氮在氧充足的条件下，亚硝化细菌和硝化细菌将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮；
阶段Ⅲ：接触氧化池出水自流进入沉淀池，定期机械排砂。好氧出水进入沉淀池进行固液分离，污泥部分回流到厌氧池和好氧池，剩余污泥排到污泥干化场。
阶段Ⅳ：沉淀池上清液进入垂直流人工湿地布水系统，自流进入湿地系统的第一级湿地，第一级系统种植较耐污的高等植物，出水通过收集系统后进入第二级湿地，二级系统的布水和出水系统同一级湿地。污水通过两级湿地的物理、化学、和生物的处理可大大减少水体的污染物浓度。
阶段Ⅴ：垂直流人工湿地出水自流进入生态氧化塘，通过氧化塘植物吸收、微生物分解、沉积物吸附等净化方式，对污水进行进一步的净化，使污水处理达标排放。
5.3单体设计
5.3.1粗格栅
1.设计参数：
栅前水深：h=0.60m；
过栅流速：V=0.6m/s；
栅条间隙：b=20mm；
栅条宽度：S=10mm；
工艺尺寸：B×L×H=1.0×1.5×1.0m;钢筋混凝土结构；
在格栅井旁设一垃圾存放池，临时存放垃圾,定时清运(6天存放量)，砖混结构；
尺寸：B×L×H=0.5×1.0×0.5m。
2.主要设备：
采用人工格栅一套，格栅宽1.0m，安装角度60°。
渠道中设明渠流量计一套。
3.运行方式：
人工清渣，按0.1m3栅渣/1000m3计，每天渣量约0.04m3/d，含水率约70%～80%。
5.3.2细格栅
1.设计参数：
栅前水深：h=0.40m；
过栅流速：V=0.7m/s；
栅条间隙：b=10mm；
栅条宽度：S=10mm；
工艺尺寸：B×L×H=1.0×1.5×1.0m。
2.主要设备：
采用弧形式机械格栅一台，格栅有效宽度1.0m，配电功率为N=0.75kw。
3.运行方式
根据格栅前后水位差或时间自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。
5.3.3厌氧调节池
1.设计参数
数量2座，设计流量500m3/d；
总停留时间：2.1小时（当进水量为400t/d时，运行1座）；
有效水深：3.70m；
每座有效容积：87m3；
每座平面尺寸为：B×L×H=3.5×6.7×3.7m。
2.主要设备：
填料高2.5米，填料58m3。
3.钢筋混泥土结构
5.3.4接触氧化池
1.设计参数
两座，水力停留时间:3.3小时（当进水量为400t/d时，运行一座）；
曝气量水气比:1:4；
空气量:25m3/min，气压5.0米水柱；
每座有效容积:136m3，有效水深3.3米；
每座尺寸为：B×L×H=6.7×6.15×3.3m。
2.主要设备
接触氧化池采用主要设备为鼓风机2个（一用一备），型号GRB-50，功率5.5Kw。
3.填料
填料高度2.0米，采用立体弹性填料，共82.4m3。
5.3.5沉淀池
1.设计参数：
水力停留时间：3.2小时,数量二座；
有效水深：3.85m；
工艺尺寸：B×L×H=5.2×6.7×3.85m；
2.主要设备：
QJB-W型污泥回流泵一台，配电功率为N=0.75kw
3.砖混结构
5.3.6工程湿地
1.设计参数：
设计水量：400m3/d；远期为1000m3/d；
分两个湿地单元并联，其中一期建设400m3/d进水量工程湿地，预留二期600m3/d的工程湿地面积。设计负荷q=0.4m3/m2˙d；
湿地面积：1000m2，二期工程湿地面积为1500m2；
依地势分1个系统，系统分两级湿地布置；
每格湿地设计总坡度：0.3%～0.5%；
设计水面坡度：0.05%～0.1%；
理论总停留时间：59.9h。
湿地内铺设生物填料，粒径5～35mm；
填料厚度：h=0.8m；
填料体积：V=800m3；
设布水、集水系统，均采用穿孔PVC管；
布水方式：穿孔管布水，从上部进水，出水从下部出。
2.平面布置
工程湿地平面尺寸为：B×L×H=20×50×1.0m,每两格为一系统串联运行。平面布置见附图。
3.植物种类
植物种类布置为风车草、香蒲以及香根草等。
5.3.7生态氧化塘
1.设计参数
设计外形：方形、圆形或椭圆形（依现场地形而定）
设计水量：1000t/d，
占地面积：1000m2
水力停留时间：33.1小时
设计水面坡度：0.05%～0.1%
水深1.0m区域：500m2
水深0.3-0.8区域：300m2
水深<0.3m区域：200m2
2.平面布置
塘周边2m区域为浅水区域，水深小于0.3m，种植挺水植物，如香蒲、水生美人蕉或水葱等；向内延伸2-3m为浮水植物带，种植浮水植物，如睡莲、荷花等，塘中心为沉水植物带，种植沉水植物，如狐尾藻、菹草等种类。
5.4结构设计
本项目利用原有排洪沟以及周边地带进行建设，该地点在清除20－40cm的表层土壤或碎石层后，出露岩石层，有利于减少项目的地基处理费用，确定采用天然基础，抗震设防烈度为7度。
该项目的主要构筑物均为水工结构，对防水性能有较高要求的风机房、沉淀池、厌氧调节池、接触氧化池均采用钢筋砼结构，采用现浇钢筋混凝土结构。砼C25＋S6,裂缝宽度控制在0.2mm内。
湿地建设区域地基承载力高，为岩石层，无需采用砼防水构造底板以及无需专门设隔水层；隔墙采用砖混结构，以降低工程等价，池底边长尺寸超过规范要求设置温度伸缩缝，缝宽20mm，用泡沫板隔。
6.项目管理及实施计划
6.1实施原则与步骤
1.项目的实施首先应符合国内基本建设项目的审批程序。
2.建立专门机构作为项目的执行单位，负责项目实施的组织协调和管理工作。
3.指定专人担任项目实施负责人。
4.项目的设计、供货、施工安装等履行单位应与项目执行单位签定必要的法律手续，违约责任按国家有关法律、法规执行。
5.项目执行单位应与项目履行单位协商制定项目实施计划表，并在履行前通知有关各方。项目执行单位应为履行单位开展工作创造有利条件，项目履行单位应服从项目执行单位的指挥和调度。
6.2项目建设的管理机构
根据工程需要，设立专门负责部门或指点专人负责，负责以下工作：
1.负责日常工作，以及项目履行单位的接待联络等项工作。
2.负责项目的财务计划和实施计划安排，与项目履行单位签定合同协议等手续，以及资金的使用收支手续。
3.负责项目的施工进度与计划安排，同时负责施工质量和施工安全的监督检查以及工程验收工作。
4.负责项目技术文件、技术档案的管理,主持设计图纸会审，处理有关技术问题以及组织上岗职工的技术培训等工作。
6.3项目建设的参与单位
参与履行污水处理工程项目的设计、施工、安装等单位均要进行必要的资格审查。
1.供货
国产设备将通过由设计单位推荐，经项目执行单位认可确定。
2.工程设计
推荐对污水处理工程有丰富经验的设计单位承担本工程的设计。
3.土建设施工
土建施工必须符合招投标法在具有建筑施工经验的单位中选择。
4.安装
设备与电气的安装应选择专业安装单单位。
5.调试与试运转
试运转工作应由设计单位、施工安装单位共同参加。试运转作人员上岗前必须进行技术培训，通过技术考核。
有关设备调试、试运转以及验收等技术文件必须存档备案。
6.4运行管理
建立健全完备的运营管理制度，聘请专门人员负责湿地的管理工作；建立相关管理规章制度；对管理人员进行定期考核实行奖惩制度；定期对进水水质和出水水质进行采样送检，对进出水水量、水质进行检验、分析，根据水量水质的变化调整运行工况；及时整理汇总分析运行记录，建立运行技术资料档案。
6.5人员编制及培训
1.人员编制
根据生产规模和工艺需要，不设专职行政人员，由项目建设单位直接管理和监督。生产人员日常管理1人，其工作内容出日常管理外，还包括季节性植物收割。
2.人员培训
对管理人员进行专业的培训，是保证运行顺利，提高管理人员的管理和操作水平，保证项目建成后能正常运行。
6.6项目实施进度计划
项目实施进度计划见表6-1
图片来自网络
7.工程投资估算
7.1编制说明
7.1.1项目与内容
本项目为高明某生态园废水生态处理工程，工程内容包括预处理设施及工程湿地等内容。工程设计规模为1000m3/d，其中工程湿地第一期建设按400m3/d规模，并预留600m3/d工程湿地建设用地，投资估算详见投资估算表7-1。
7.1.2投资估算编制依据
1.广东省现行建筑工程预算定额。
2.佛山市工程造价信息。
3.设备价格参照有关厂家出厂价格加8%运杂费计算。
4.全国统一安装工程预算定额。
5.建设单位提供的有关资料。
6.建设部颁布的《市政工程投资估算指标》（1995年）、《市政工程可行性研究投资估算编制方法》（1996年）。
7.主要材料参照韶关市市场价格。
7.1.3其它建设费用的确定
1.土地征地费：不计征地和赔偿
2.建设单位管理费
按第一部分费用总和的1.5%计算。
3.办公及生产器具购置费
按设计定员每人2000元计算。
4.勘测费
按土建工程费用的2%计算。
5.运行调试费
按有关规定及文件以及类比工程，本项目取4万元。
6.设计费
按工程直接费用的5.0%。
7.建设监理费
按第一部分费用的1.5%计取。
8.基本预备费
按第一、第二部分之和6%计。
9.设计前期工作费用
按有关规定及文件估列。
10.人员培训费:1人×1月×125元/人˙天=0.375万元。
11.流动资金：按一个月人工工资计，1×1500元/月˙人=0.15万元。
12.该项目不发生利息等有关财务费用。
7.2工程投资估算
7.2.1土建工程：
7.2.3工程建设其它费用：
7.2.4工程建设总费用：
本项目总投资为173.44万元，其中土建费用为72.69万元，设备安装费用为67.9万元，其它费用32.85万元。
7.3项目运行费用分析
人工湿地满负荷运行后，运行费用主要为人工费及系统维护费。按1000m3/d计。
1.人工费：
本处理站操作员按1人计，按1500元/人˙月计，折算为处理每吨废水人工费0.05元。
2.系统维护费
每年设备维护、修理费按设备投资8%计，年费用52.3×8%=4.184万元,折算为处理每吨废水维护费0.115元。
植物收割、更新、栽种、垃圾运输等。按600元/亩˙年计，折算为处理每吨废水维护费0.003元。
3.电费
总装机功率12.5kw,运行功率7kw，按0.75元/度电计，折算为处理吨废水电费0.126元。
4.运行费用为0.294元/吨水。
8.环境影响分析
8.1环境现状
项目位于高明某生态园员工食堂与道路交界区域，占地大部分区域为排洪沟，部分区域为山坡地，发育原生植被，包括松树、铁芒箕以及蜈蚣草等植被，植被覆盖度较高；大部分区域受到以前洪水冲刷影响，导致部分区域土壤裸露，植被稀疏。
8.2环境影响分析
虽然本项目是重要的环境保护、生态修复项目，但项目在实施过程中，将会对环境造成一定的影响，因此需要从建设和运营两方面出发，考虑这些工程项目在实施过程中带来的环境的影响，并对工程环境效益进行预测评估。项目实施过程主要存在的问题有：
8.2.1废水对环境的影响
施工期产生的废污水主要来自于施工机具冲洗，施工人员生活产生的各类废污水，其中污染物主要为：SS、石油类、COD等。其特点是废水量不稳定，间歇式产生。这些废水污染负荷低，但如果任意排放也会对地面水环境及地下水环境造成一定的污染。
8.2.2废气、粉尘对环境的影响
施工过程中废气主要来源于施工机械驱动设备（如柴油机等）和运输及施工车辆所排放的废气，排放的主要污染物为NOx、CO和烃类物等。此外，还有施工人员因生活需要使用燃料而排放的废气等。
工程项目在建设过程中，粉尘污染主要来源于：
①土方的挖掘、堆放、清运、回填和场地平整等过程产生的粉尘；
②管道施工中的土方运输产生的粉尘；
③建筑材料如水泥、白灰、砂子以及土方等在其装卸、运输、堆放等过程中，因风力作用而产生的扬尘污染；
④搅拌车辆及运输车辆往来造成地面扬尘；
⑤施工垃圾堆放及清运过程中产生扬尘。
上述施工过程中产生的废气、粉尘及扬尘将会造成周围大气环境污染，其中又以粉尘的危害较为严重。
8.2.3噪声对环境的影响
噪声是施工期的主要污染因子之一，施工过程中使用的运输车辆及各种施工机械，如挖掘机、推土机、混凝土搅拌机等都是噪声的产生源。根据有关资料将主要施工机械的噪声状况列于表8-1中。
由表8-1中可以看出，现场施工机械设备噪声很高，而且实际施工过程中，往往是多种机械同时工作，各种噪声源辐射的相互叠加，噪声级将更高，辐射范围亦更大。
8.3对策措施
尽管本工程是一项综合的环境治理工程，但工程实施也会给工程地区环境带来一定的影响。
工程建设期限为1年，在工程建设完成投入营运之后，建设期大多数环境影响因素会随着消失，也有些环境要素影响是长期的或者延续一段时间，因此，有必要对建设期环境影响也应给予重视。
（1）废气、粉尘
建设期间废气主要来自施工机械排放的废气、运输车辆排放的尾气以及地表覆盖层受破坏时或破坏后引起的扬尘，其中扬尘占有较大比例。在少雨干燥施工期间应对基坑开挖、弃土运输堆放应及时洒水，对破坏植被及时恢复，减少扬尘对环境的影响。对上公路的建筑材料应满足当地有关交通规定。施工期废气和粉尘的影响随施工的完成而消失。
（2）废水
工程建设期生活污染水量较少，水污染物排放以及固体废弃物流失，生态环境和土壤环境破坏引起的水土流失，都会加重水污染状况。施工过程水土流失较严重，泥浆水是主要的污染废水，应对施工范围内做好水保工作，修建临时排水沟，引导施工工作面有组织排水，在排入接纳水体前设置沉淀池。
（3）固体废弃物
建设期间固体废弃物主要是建筑垃圾、生活垃圾等，其中建筑垃圾占有较大比例。设计时应多考虑当地材料，就地取材，认真做好土方平衡，减少沙土的废弃。
工程施工期内，施工区内施工人员的食宿应安排在工作区域内，这些临时食宿地的水、电及生活废弃物要做出妥善的安排，生活垃圾应定点存放，定时清运。否则会严重影响施工区的卫生环境，尤其是在夏天，施工区的生活废弃物乱扔，轻则导致蚊蝇孳生，重则致使施工区工人暴发流行疾病，严重影响工程施工进度，同时使附近居民遭受蚊蝇、臭气、疾病的影响。
预测固体废弃物中无机成分较多，如泥土、砖瓦石块等，有机物成分较少，如纸张、生活垃圾、植物性成分等。
（4）噪声
建设期间噪声主要来自施工机械噪声、交通噪声等，其中施工噪声和交通噪声是影响区域声环境质量的主要因素。
由于工程项目的性质大部分为生态工程，建构筑采用砼结构较少，所以施工中不会使用大型施工机械，因此噪声影响是小范围的，影响程度也较轻。而且周围无居民分布，因此噪声的影响可忽略，只需要求施工时间按国家有关规定执行，尽量减少夜间施工即可。
（5）工程建设对生态的影响
项目实施过程，不可避免会破坏植被，占用林地，因此对生态环境和生态景观有一定的影响。所以应通过各种有效的管理手段加以控制，实践证明，合理组织施工和加强现场管理是减少对自然生态影响最有效办法。对破坏的植被应在完工后尽快恢复原有植被。
（6）工程建设对交通的影响
从工程建设的实际情况来看，材料的运输和废弃物的外运、部分路面的修整、会使度假村内道路交通受阻，同时由于堆放建筑材料的占地，使道路变得狭窄，晴天尘土飞扬，雨天泥泞路滑，这些都会使交通受到一定的影响，但由于度假村内车流量不大，道路较为宽敞，因此，工程建设对交通的影响不大，而且这些影响会随着工程的结束而消失。
本项目实施地远离城市和主要交通要道，现有的道路都是度假村自有道路，车流量极少。但仍需加强施工管理和对司机进行安全教育，尽量采用新技术（如顶管），减少因路面的开挖造成环境影响。
9.工程效益分析
9.1环境效益
本项目最主要的效益包括了两个方面，一方面湿地具有较好生态景观效益；另一方面湿地具有污染去除效果。它包括污染物负荷削减、水质改善、水土保持、生态景观等，主要的效益如下：
（1）具有较强的生态景观，为度假村旅游增加亮点。
本项目的湿地工程在植物布置上考虑了景观设计，在一定程度上可以美化本区域环境，给游客以环境和视觉上的享受。
（2）利用生态方式减少污染物排放量，促进度假村向生态化转型。
湿地建成后，将大大降低排入新丰内河的污染物量，进而改善相关水环境。预计工程湿地引起的污染物质每年削减量为：
生化需氧量BOD5减少：19吨/年；
化学需氧量CODcr减少：42.3吨/年；
总悬浮物SS减少：13.2吨/年；
TN减少：5.1吨/年；
NH3-N减少：3.2吨/年；
总磷减少：0.7吨/年。
总之，湿地项目建成后，可大大减少云天海度假村污水对新丰河流的污染，有效的保持新丰水环境，对水体景观也具有重要的保护作用。
9.2社会效益
项目实施后，产生十分明显的社会效益，提高公众环境保护意识及健康水平。
（1）增加就业机会
增加就来机会主要体现在两个时期，一是工程建设期，二是工程运营管理期。估计在建设期每年增加就业机会在20-30人以上，从工程运行需要分析出发，估计运行期内管理所需就业人数在1-2人左右，主要进行湿地管理、旅游经营活动、环保设施维护等方面的工作。
（2）提高游客环境保护意识
工程建设实施过程中也是一次深刻、生动的环境保护宣传过程，通过具体的环境保护行动，使人们能够深刻认识环境保护的重要性，懂得环境破坏所带来的严重后果，包括经济损失、健康损害、资源流失等，这一行动较单纯宣传更为有效并易于被人们所接受。
（3）提供公共健康水平
随着流域自然环境改善和污水收集处理系统基础设施的逐步完善，一方面净化了水体和空气；另一方面消除了蚊蝇等疾病传播媒质的滋生环境，使环境得到保护和改善，减少了疾病发病率，对公共健康是极其有益的。
（4）发展经济和旅游业
该项目建成后，可有效地为城市服务，保护新丰的自然环境，改善度假村环境，促进经济的可持续发展。同时，本项目的实施必将有利于云天海度假村旅游业的进一步发展，对于促进新丰经济与社会持续发展将会发挥巨大作用。
综上分析，云天海度假村人工湿地污水处理工程的建设是十分必要的，具有良好的社会效益和环境效益。
原标题：高明某生态园生活污水湿地处理设计
