前 言

       為貫徹執(zhí)行《中華人民共和國環(huán)境保護法》《中華人民共和國水污染防治法》和《河南省水污染防 治條例》等法律法規(guī)，加強對城鎮(zhèn)污水處理廠尾水人工濕地工程的規(guī)范化設計、施工、驗收和管理，制 定本標準。

       本標準由河南省生態(tài)環(huán)境廳提出并歸口。

       本標準起草單位：鄭州大學、河南省水利勘測設計研究有限公司。

       本標準主要起草人：于魯冀、靖中秋、高鏡清、梁亦欣、王文垅、馮光偉、栗曉燕、李會敏、侯曉 輝、陳濤、孔德芳、梁靜、張寬、柏義生、牛賀道、趙廷華、徐艷紅。

1 范圍

       本標準規(guī)定了污水處理廠尾水人工濕地工程的總體設計、工程設計、主要輔助工程、施工與驗收、運行與管理。

       本標準適用于新建、改建和擴建城鎮(zhèn)污水處理廠尾水人工濕地工程的設計、施工、驗收和運行管理。

2 規(guī)范性引用文件

       下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅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。

       GB 18918 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準

       GB/T 18920 城市污水再生利用 城市雜用水水質

       GB/T 18921 城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質

       GB/T 19772 城市污水再生利用 地下水回灌水質

       GB/T 19923 城市污水再生利用 工業(yè)用水水質

       GB 20922 城市污水再生利用 農田灌溉用水水質

       GB/T 25499 城市污水再生利用 綠地灌溉水質

       GB 50003 砌體結構設計規(guī)范

       GB 50010 混凝土結構設計規(guī)范

       GB 50011 建筑抗震設計規(guī)范

       GB 50013 室外給水設計標準

       GB 50014 室外排水設計規(guī)范

       GB 50015 建筑給水排水設計標準

       GB 50016 建筑設計防火規(guī)范

       GB 50034 建筑照明設計標準

       GB 50052 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范

       GB 50053 20kV及以下變電所設計規(guī)范

       GB 50054 低壓配電設計規(guī)范

       GB 50069 給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范

       GB 50140 建筑滅火器配置設計規(guī)范

       GB 50141 給水排水構筑物工程施工及驗收規(guī)范

       GB 50203 砌體結構工程施工質量驗收規(guī)范

       GB 50204 混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范

       GB 50231 機械設備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范

       GB/T 50252 工業(yè)安裝工程施工質量驗收統(tǒng)一標準

       GB 50268 給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范

       GB 50334 城鎮(zhèn)污水處理廠工程質量驗收規(guī)范

       JGJ 79 建筑地基處理技術規(guī)范DB41/T 1947—2020

       《建設項目竣工環(huán)境保護驗收暫行辦法》環(huán)境保護部2017年

3 術語和定義

       下列術語和定義適用于本文件。

3.1 尾水

       污水經城鎮(zhèn)污水處理廠處理后的出水。

3.2 人工濕地

       人為模擬天然濕地系統(tǒng)結構和功能而建造的、可人工控制運行的濕地系統(tǒng)，由圍護結構、防滲系統(tǒng)、填料、水生植物及集配水系統(tǒng)等部分構成，利用填料、植物、微生物的三重協(xié)同作用對受污染水進行處理的一種工藝。根據水的流態(tài)，分為表面流人工濕地和潛流人工濕地，潛流人工濕地進一步分為水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地。

3.3 表面流人工濕地

       水在填料表層以上，從池體進水端水平流向出水端的人工濕地。

3.4 潛流人工濕地

       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，使水質得以凈化的人工濕地。

3.5 水平潛流人工濕地

       水在人工濕地填料層表面以下流動，從池體進水端水平流向出水端的人工濕地。

3.6 垂直潛流人工濕地

       水以垂直流方式通過池體中填料層的人工濕地。水流方向可以是從填料頂部流至底部（垂直下行流）或者從底部流至頂部（垂直上行流）。

3.7 填料

       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，如除磷填料、生物填料、砂礫、沸石、石灰石、頁巖、陶粒等。

3.8 孔隙率

       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，%。

3.9 滲透系數

       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，m/s。

4 總體設計

4.1 基礎資料調查收集

       4.1.1 調查收集滿足人工濕地工程設計要求的氣象、水文、地質等基礎資料和地形圖、排水管網或排水管道圖等圖紙及測量資料。DB41/T 1947—2020

       4.1.2 收集人工濕地工程所在地區(qū)域總體發(fā)展規(guī)劃及現狀資料、城鎮(zhèn)污水處理廠尾水水質、水量和排放規(guī)律資料、人工濕地出水受納水體的水文、水質資料等。

4.2 場址選擇

       4.2.1 應符合當地總體發(fā)展規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃的要求，以及綜合考慮交通、土地權屬、土地利用現狀、發(fā)展擴建、再生水回用等因素。

       4.2.2 宜選擇離污水處理廠尾水排放口較近或便于回用的地點。

       4.2.3 優(yōu)先考慮自然坡度為 0%~3.0%的洼地、荒地或塘等經濟價值低、便于利用的土地進行建設，應充分利用原有地形，高程設計宜與建造地點的地勢相一致。

       4.2.4 考慮洪水、內澇的威脅，人工濕地設計應滿足相應的防洪標準。

4.3 總平面布置

       4.3.1 充分利用場地環(huán)境條件，按照使用功能和流程要求，構筑物的布置應緊湊、合理，構筑物間距應滿足施工、設備安裝、填料裝填及日常管理的要求。

       4.3.2 應符合排水通暢、降低能耗的要求。系統(tǒng)內水流應優(yōu)先采用重力流，需提升時，宜一次提升。

       4.3.3 結合濕地植物配置、景觀設施建設，形成與周圍環(huán)境協(xié)調、自然的濕地風貌。

       4.3.4 總平面布置應考慮近遠期結合，有條件的地方可按遠期規(guī)劃水量布置，分期建設。人工濕地系統(tǒng)內道路可建在單體與單體之間的堤壩上，各單體間宜有道路連通。

       4.3.5 辦公室、化驗室、管理房等附屬構筑物，宜布置在夏季主導風向的上風向。

5 工程設計

5.1 設計水量和水質

       5.1.1 人工濕地設計水量應根據城鎮(zhèn)污水處理廠的實際外排水量確定，結合可利用土地面積，考慮處理規(guī)模的近、遠期分配。

       5.1.2 人工濕地進水水質應符合 GB 18918 和地方標準關于城鎮(zhèn)污水處理廠尾水水質的要求。

       5.1.3 人工濕地出水水質參考項目環(huán)評批復和當地環(huán)境管理要求確定。

       5.1.4 人工濕地出水用作再生回用水時，出水水質根據不同用水途徑應符合 GB 20922、GB/T 19923、GB/T 18920、GB/T 18921、GB/T 19772、GB/T 25499 等相關要求。

5.2 工藝選擇

       5.2.1 人工濕地工藝選型應根據進、出水水質和處理水量，綜合考慮各類型人工濕地的特點、工程用地和投資等因素，通過技術經濟比選確定最佳方案。

       5.2.2 根據進水水質情況和出水水質要求，可在人工濕地系統(tǒng)前端設置水質調節(jié)池、生物氧化池、生態(tài)滯留塘、挺水植物過濾區(qū)等預處理設施，在人工濕地系統(tǒng)后端設置強化除磷、消毒等后處理設施。人工濕地工程工藝流程見圖 1。 城鎮(zhèn)污水處理廠尾水預處理人工濕地系統(tǒng)后處理排放或回用 。

       5.2.3 人工濕地主要去除有機物時，根據進水水質特征、出水水質要求和實際用地條件，合理選擇組 合表面流人工濕地、水平潛流人工濕地或垂直潛流人工濕地。DB41/T 1947—2020

       5.2.4 人工濕地主要去除氨氮（NH3-N）時，宜采用垂直下行流人工濕地。

       5.2.5 人工濕地主要去除總磷（TP）時，可選擇垂直上行流人工濕地，也可在人工濕地后端設置 TP 強化處理設施。

       5.2.6 人工濕地出水消毒方式根據出水排放去向或回用途徑確定。

5.3 工藝設計

       5.3.1 主要工藝設計參數宜根據試驗資料確定，也可參考表 1 確定。

 

       5.3.2 應根據處理水量的大小合理確定處理單元數，一般不應少于平行兩組。

5.4 集配水方式

       5.4.1 表面流人工濕地

       5.4.1.1 人工濕地單元進水口應根據濕地形狀合理選擇布水方式，宜采用多點進水或溢流堰進水，如穿孔管、穿孔墻、配水堰等裝置，保證配水均勻。

       5.4.1.2 穿孔管的長度應與人工濕地單元的寬度基本一致，管孔密度應均勻，相鄰孔距宜按濕地寬度的10%計，不宜大于1 m，孔徑宜為2 cm～3 cm。

       5.4.1.3 穿孔墻可設置于床面以下，長度略小于人工濕地單元的寬度，開孔率宜為30%，孔徑和間距取決于水的流量、流速及進水的水力學特性。

       5.4.1.4 配水堰宜采用三角堰、梯形堰及矩形堰，配水堰的形式和尺寸應根據進水的流量及水力學特性進行選擇。

       5.4.1.5 人工濕地集水應均勻，宜采用穿孔管，出水宜設置可旋轉彎頭或其他水位調節(jié)裝置。

       5.4.1.6 人工濕地出水宜設置排空閥等排空設施。

       5.4.2 潛流人工濕地

       5.4.2.1 人工濕地進出水系統(tǒng)宜設置進出水閘、閥、堰進行流量控制，保證配水和集水的均勻性、可調性。

      5.4.2.2 根據植物生長的需要、水力停留時間和濕地單元的維護等因素確定濕地水位，在出水處設置旋轉彎頭、控制閥門等裝置保證水位可調。DB41/T 1947—2020

       5.4.2.3 人工濕地宜采用多點配水，可采用穿孔花墻、并聯管道、穿孔管等方式均勻配水。

       5.4.2.4 穿孔花墻的開孔比宜為30%，孔口流速不宜大于0.2 m/s。

       5.4.2.5 穿孔管的長度應與人工濕地單元的寬度基本一致，管孔密度應均勻，相鄰孔距宜按濕地寬度的10%計，不宜大于1 m，管內流速宜為1.5 m/s～2 m/s，配水孔宜斜向下45°交錯布置，孔口直徑不小于5 mm，孔口流速不小于1 m/s。

       5.4.2.6 垂直流人工濕地的配水支管長度不宜大于6 m，間距宜為1 m～2 m。

       5.4.2.7 人工濕地集水應均勻，宜采用穿孔管，集水管流速不宜小于0.8 m/s，集水孔宜斜向下45°交錯布置，孔口直徑宜為2 cm～3 cm。

       5.4.2.8 穿孔管周圍填料的粒徑應大于穿孔管孔徑。

       5.4.2.9 人工濕地應設置通氣管，與集水管相連，管口高出覆蓋層頂面300 mm。

       5.4.2.10 人工濕地各單元宜設置排空閥等排空設施。

5.5 填料設計

       5.5.1 人工濕地填料應選擇機械強度高、比表面積大、穩(wěn)定性好、具有合適孔隙率及粗糙度、取材方便、價格低廉的材料，兼顧當地資源條件，選用石灰石、礫石、礦渣、蛭石、沸石、砂石等。

       5.5.2 人工濕地填料應達到設計要求的粒徑范圍，有效粒徑比例不宜小于 80%。

       5.5.3 人工濕地填料可選用多種材料不同配比、填料粒徑大小及正反級配組合，增強凈化效果，減緩堵塞。

       5.5.4 選用多種材料不同配比、填料粒徑大小及正反級配組合，增強凈化效果，減緩堵塞。

       5.5.5 人工濕地填料可根據污染物處理要求的不同，選擇使用功能性填料。濕地出水水質對 TP 要求較高時，可使用含鈣、鎂較為豐富的高爐渣、粉煤灰、聚合氯化鋁殘渣、陶粒等具有吸磷功能的材料強化除磷，也可使用包裹鐵粉、麥飯石、膨潤土、骨料等的填料強化除磷；出水水質對 NH3-N 要求較高時，可使用沸石、硅石、陶粒、粉煤灰、鋼渣、附載復合微生物菌劑的陶粒、沸石、硅石等強化除氮；出水水質考慮總氮（TN）時，可填充緩釋碳源填料或自養(yǎng)反硝化填料。

       5.5.6 水平潛流人工濕地填料層的初始孔隙率宜控制在 30%～50%；垂直潛流人工濕地的填料層中上部分的初始孔隙率宜控制在 15%~30%，中下部分的初始孔隙率宜控制在 20%~40%。

       5.5.7 人工濕地填料層應能為植物根系提供足夠生長空間，潛流人工濕地填料厚度宜為 80 cm～140 cm。

5.6 植物選配

       5.6.1 人工濕地宜選用移栽后成活率高、根系發(fā)達、耐污去污能力強、具有抗凍及抗病蟲害能力、綜合效益高、容易管理的本土植物，謹慎選擇外來入侵物種。

       5.6.2 人工濕地的植物應根據植物的去污特性、生長周期、景觀效果等由一種或幾種植物搭配構成。

       5.6.3 應根據人工濕地水深和濕地類型合理配置植物，表面流人工濕地可選擇蘆葦、菖蒲、水蔥等挺水植物；潛流人工濕地可選擇蘆葦、水芹、水蔥、香蒲、千屈菜、菖蒲、風車草、鳶尾等挺水植物。

       5.6.4 人工濕地植物的種植包括根幼苗移植、種子繁殖、收割植物的移植及盆栽移植等，植物栽種初期要保證其成活率，應根據植物生長特性確定種植時間，宜為春季。為提高低溫季節(jié)凈化效果，人工濕地植物宜采取一定的輪作方式，秋冬季節(jié)可種植黃花鳶尾、水蔥、水芹、西伯利亞鳶尾等具有耐低溫性能的植物。

       5.6.5 人工濕地植物的種植密度可根據植物種類與工程要求進行調節(jié)，挺水植物宜為 10 株/m2～25 株/m2，浮水植物宜為 3 叢/m2～9 叢/m2，沉水植物宜為 9 叢/m2～25 叢/m2。

       5.6.6 人工濕地植物種植時應保持介質濕潤，生長初期池內應保持一定水深，逐步增大水力負荷使其馴化適應處理水質。

5.7 防滲設計DB41/T 1947—2020

       5.7.1 人工濕地應在底部和側面進行防滲處理，防滲層的滲透系數應不大于 10-8 m/s。

       5.7.2 當原有土層滲透系數大于 10-8 m/s 時應構建防滲層，防滲材料可根據當地的實際情況選取，優(yōu)先選取復合土工膜（兩布一膜）。

       5.7.3 人工濕地內穿墻管、穿孔管、穿孔墻等處應作防滲局部處理。

       5.7.4 人工濕地應根據進水水質和土壤滲透系數進行防滲設計。

       5.7.5 在施工時應盡量保持原土層，在原土層上采取防滲措施。

       5.7.6 防滲層完工后應進行滲透試驗。

6 主要輔助工程

6.1 電氣系統(tǒng)

       6.1.1 供電方式應根據用電要求，與當地電力部門協(xié)商確定。

       6.1.2 供配電設計應符合 GB 50052 和 GB 50053 相關要求。

       6.1.3 低壓配電設計應符合 GB 50054 相關要求。

       6.1.4 照明設計應符合 GB 50034 相關要求。

6.2 給水、排水和消防

        6.2.1 應有可靠的供水水源和完善的供水設施，給水設計應符合 GB 50013 和 GB 50015 相關要求。

       6.2.2 排水設計應符合 GB 50014 相關要求。

       6.2.3 消防設施設計應符合 GB 50016 和 GB 50140 相關要求。

6.3 土建與結構

       6.3.1 圍護宜采用土堤、鋼筋混凝土擋墻或砌筑擋墻結構，條件允許時優(yōu)先選用土堤。

       6.3.2 人工濕地池體采用原土結構時應根據土質確定放坡坡度，且不得陡于 45°。

       6.3.3 建（構）筑物結構設計應符合 GB 50003、GB 50010 和 GB 50069 等相關要求。

       6.3.4 建筑物抗震等設計應符合 GB 50011 相關要求。

7 施工與驗收

7.1 工程施工

       7.1.1 施工單位應具有相應的施工資質，施工過程應符合國家及地方有關標準和規(guī)范要求。

       7.1.2 施工單位應采取有效的污染控制措施及安全技術措施。

       7.1.3 施工中使用的設備、材料、器件等應有產品合格證，設備與器材在安裝前應進行完好性和完整性檢驗。

       7.1.4 管道工程、混凝土結構工程、砌體結構工程、構筑物工程的施工，應分別符合 GB 50268、GB 50204、GB 50203 和 GB 50141 等相關要求。

       7.1.5 施工前期準備應清除場地內的障礙物，平整場地。

       7.1.6 開挖基坑有一定的角度放坡，采用機械開挖與人工修整相結合的施工技術方法，基坑上平面周邊布設草坪穩(wěn)定基坑周邊土方。潛流人工濕地周邊護坡宜采用夯實的土壤構建，夯實過程應滿足 JGJ 79 相關要求。

       7.1.7 防滲層下方的基礎層應平整、壓實、無裂縫、無松土，表面應無積水、石塊、樹根和尖銳雜物。DB41/T 1947—2020

 

       7.1.8 填料鋪設過程中應從選料、洗料、堆放、撒料四個方面加以控制，對填料進行級配、清潔，保證填筑材料的含泥（砂）量和填料粉末含量符合設計要求值。

       7.1.9 采用穿孔管進行集配水時，在施工中應注意對穿孔管的保護，不應損壞穿孔管。

7.2 工程驗收

       7.2.1 人工濕地工程驗收應按建筑工程質量驗收、設備安裝工程單機及聯動試運轉驗收、植物栽種驗收、環(huán)保驗收、竣工驗收的程序進行。

       7.2.2 土建工程質量驗收應符合 GB 50334、GB 50268、GB 50141 相關要求。

       7.2.3 設備安裝工程質量驗收應符合 GB/T 50252、GB 50231、GB 50334 相關要求。

       7.2.4 植物栽種驗收內容包括植物種類、規(guī)格、栽種量、栽種密度、生長情況和養(yǎng)護情況等，并填寫植物生長狀況表。

       7.2.5 環(huán)保驗收在試運行結束之后進行，試運行時間 6 個月以上，環(huán)保驗收應執(zhí)行《建設項目竣工環(huán)境保護驗收暫行辦法》的規(guī)定。

       7.2.6 在各單項驗收后進行人工濕地工程竣工驗收，工程竣工驗收由建設單位負責組織實施，由參與工程建設的勘察、設計、施工、監(jiān)理等單位共同參與。

       7.2.7 工程竣工驗收合格后，人工濕地方可投入正式使用。建設單位應在規(guī)定期限內，將項目前期、勘察、設計、竣工驗收報告和有關技術資料文件立卷歸檔，向建設行政主管部門備案。

8 運行與管理

8.1 一般規(guī)定

       8.1.1 可根據當地實際情況選擇適宜的人工濕地管理模式，宜委托第三方運營。

       8.1.2 人工濕地運營單位應定期對人工濕地運行狀況進行檢測，并負責對植物、布水管道、填料、附屬設施等進行管理和維護，保證人工濕地正常運行。

       8.1.3 運行人員、技術人員及管理人員應進行相關法律法規(guī)、專業(yè)技術、安全防護、應急處理等理論知識和操作技能的培訓。

       8.1.4 運行管理人員應熟悉處理工藝和設施、設備的運行要求、技術指標以及安全操作規(guī)程。

       8.1.5 按照人工濕地系統(tǒng)運行維護手冊進行后期維護和管理。

       8.1.6 工程在運行前應制定設備臺賬、運行記錄、定期巡視、交接班、安全檢查、應急預案等管理制度。

       8.1.7 工藝設施和主要設備應編入臺賬，定期對各類設備、電器、自控儀表及建（構）筑物進行檢修維護。

       8.1.8 工藝流程圖、操作和維護規(guī)程等應示于明顯部位。

8.2 水質水量監(jiān)測

       8.2.1 人工濕地進、出水口可根據實際需要安裝水質在線監(jiān)測設備。未安裝水質在線監(jiān)測設備的人工濕地，日常運行中應定期對濕地進、出水口流量、化學需氧量（COD）、NH3-N、TP 等主要監(jiān)測項目進行監(jiān)測。

       8.2.2 人工濕地運營單位應定期委托有資質單位對濕地進、出水口流量、水位、水溫、溶解氧、pH 值、懸浮物、BOD5、COD、NH3-N、TN、TP 等項目進行監(jiān)測，并出具監(jiān)測報告，存檔備案。

8.3 植物管理

       8.3.1 人工濕地在種植植物后即應充水，初期應進行水位調節(jié)。DB41/T 1947—2020 

       8.3.2 植物系統(tǒng)建立后，應連續(xù)進水，保證水生植物的密度及良性生長。

       8.3.3 應根據植物生長情況，進行分苗、缺苗補種、雜草清除等管理，不宜使用大量除草劑、殺蟲劑等。

       8.3.4 結合人工濕地內植物的生長特點，適時定期收割植物，按當地要求妥善處理，不應隨意堆放。

8.4 低溫運行管理

       8.4.1 采取預處理、人工曝氣、延長水力停留時間等工藝強化措施，提高冬季濕地運行效果。

       8.4.2 通過植物優(yōu)選、填料組配，增強冬季濕地凈化效果。

       8.4.3 低溫運行時應對進、出水管采取防凍保溫措施?？蛇x擇植物覆蓋保溫、溫室大棚保溫、塑料薄膜保溫等保溫措施；持續(xù)低溫時也可降低運行水位，在冰層和水面間形成空氣隔絕層，提高保溫效果。

8.5 濕地防堵運行維護

       8.5.1 控制進水中懸浮物的濃度，減輕人工濕地運行負荷，防止堵塞。

       8.5.2 選擇合適的配水及排水系統(tǒng)，設置人工濕地運行間歇期，促進濕地復氧，防止填料堵塞。

       8.5.3 人工濕地單元宜適當進行停床輪休、增加濕地復氧及微生物內源呼吸消耗。

       8.5.4 根據人工濕地實際運行情況，堵塞嚴重的處理單元可挖掘清洗局部填料或更換新填料。