长沙市城镇、养殖、农田、景观水体污水处理湿地生态工程技术与模式研究

【摘要】：合理利用水资源、寻找环境友好型的污水处理技术,对我国经济和社会的可持续发展将起至关重要的作用,人工湿地污水处理技术正是符合这一要求的新型技术,与常规相比它具有高效性、低投资、低运转费用、低维持技术,低耗电和出水水质好、环境突出等特点。其中城市污水处理在环保投资领域的地位日益突出。在国家环保总局拟定的“十一五”环保投资规划中,城市污水处理被列入8大重点工程项目。但据统计,我国污水处理率尽在20%左右,绝大多数小城市的污水仍然处于不加治理直接排放到水体,造成我国水环境污染严重,目前处理城市污水相对成熟的的技术是现代二级生化处理工艺、土地处理和氧化塘天然处理系统等,传统的活性污泥由于其基建投资、运行费用投资较高等缺点而在中小城镇得不到很好的推广和应用。 本文主要研究了城镇-养殖-农田-景观等四种类型的污水处理湿地生态系统工程技术与模式。 (1)长沙城镇生活污水(深度)处理湿地工程：首先对长沙地区城镇生活污水处理的现状与问题进行了分析,提出了一条切实可行的绿色环保治理长沙市生活污水人工湿地工程的模式即：坚持以流域治理为主线,实施“一江四河”(湘江长沙段、浏阳河、捞刀河、沙河、沩水河、靳江河五大流域)两岸的污水人工湿地生态治理工程。主城区以生化处理为主,人工湿地深度处理为辅；乡镇农村以人工湿地处理为主,生化处理为辅—主城区污水处理厂尾水人工湿地深度处理与中水回用及农村地区分散处理为主、分散处理与集中处理相结合的人工湿地治理的模式。同时,通过洋湖污水处理厂人工湿地系统典型案例说明该模式的可行性：采用人工湿地组合工艺模式：二沉池—植物塘—一级人工湿地—二级人工湿地—植物塘—三级人工湿地—出水,可以达到预期的目标。 (2)长沙养殖废水处理湿地生态工程：首先对长沙市养殖污染现状与问题分析,提出了基本方案为：科学合理规划,综合全面治理,低碳生态养殖,发展环循经济,强化示范工程效应,促进低碳生态养殖,政府出台政策,加强养殖管理,利用技术成熟可靠的沼气工程-湿地工程处理养殖废水技术模式,成“畜-沼-湿-菜(林果)”和适应于以养鱼为主的“畜-沼-湿-渔”的“低碳生态养殖,发展环循经济”模式。同时,通过湖南百宜原种猪扩繁有限公司养殖污染治理典型案例说明该技术模式的可行性：养殖废水经沼气工程处理后,沼气用于本公司生产、生活能源,沼渣和干粪做有机肥生产原料,沼液主要用于花卉、果树、稻田、菜地直接施肥,一部分流入曝气池,经过曝气池的自然降解后进入人工湿地,经人工湿地处理达标后,一部分用于浇灌公司的绿化花木草地和冲洗猪舍回用水,多余部分排放；在人工湿地中种植的植物收获后可用于青饲料。该可以达到预期的目标。 (3)长沙农田面源污水控制湿地生态工程：首先对长沙市农田面源污水及控制现状进行了调查,提出了长沙农田面源污水控制的思路、对策、规划,建议长沙农田面源污水控制技术模式为：农田面源污水—格栅—沉淀池—布水堰—级或多级湿地—出水堰—出水。同时,通过湖南长沙市青竹湖星月水库水质净化人工湿地生态系统工程典型案例说明该技术模式的可行性：利用“表流湿地(A)—潜流湿地(B)”三级串联+水体景观(C)组合模式,进行农田面源污水控制,是可以达到预期效果。 (4)长沙景观水体污染治理湿地生态工程：首先对长沙城市湿地景观格局现状和水源进行了分析,并对长沙城市湿地景观类型进行划分,找出了存在的问题。提出了景观湿地治理思路、对策、规划,建议长沙景观水体污染治理方案为：根脉水质净化系统.波导水质净化系统,漫流式湿地净化系统。同时,通过长沙市大河西先导区梅溪湖片区控制性规划典型案例说明该技术模式的可行性：方案通过对梅溪湖水量平衡分析和计算以及梅溪湖周边的水源分析,提出通过人工湿地污水处理龙王港河水,补给水量4万m3/d到梅溪湖,为保证湖体水质。 在研究和分析四个类型之后,总结出了提供了污水处理的具体的思路、对策和方案。分析和对比了治理前后对社会效益、环境效益和经济效益的影响,设计出了一系列切实可行的绿色环保治理长沙市各种类型污水的人工湿地工程的模式；优化人工湿地不同季节人工湿地植物配植方案；发展低碳生态养殖,环循经济；保证湿地资源开发时的生态优先和永续发展。 【关键词】：人工湿地 污水处理技术 城市污水处理 生态工程
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 1 绪论12-26
• 1.1 污水处理湿地生态工程国内外研究与实践12-24
• 1.1.1 城镇生活污水处理技术的国内外研究与实践12-19
• 1.1.2 养殖废水处理湿地的国内外研究与实践19-21
• 1.1.3 面源污水控制湿地的国内外研究与实践21-23
• 1.1.4 城市湿地景观和景观水体污染治理国内外研究进展23-24
• 1.2 研究意义与目的24-26
• 2 长沙城镇生活污水(深度)处理湿地工程26-44
• 2.1 长沙市城镇生活污水的现状与问题分析26-33
• 2.1.1 长沙市城镇生活污水的现状26-31
• 2.1.2 长沙市城镇生活污水的主要问题31-33
• 2.2 长沙市城镇生活污水处理的思路、对策、方案33-37
• 2.2.1 长沙市城镇生活污水处理的思路和对策33-36
• 2.2.2 长沙市城镇生活污水处理的方案36-37
• 2.3 三大效益分析37-38
• 2.3.1 社会效益与环境效益分析37
• 2.3.2 经济效益分析37-38
• 2.4 研究特色与特点38
• 2.5 实施建议38-39
• 2.6 重点示范工程(基本情况、工艺、水质、)39-44
• 2.6.1 项目概述39-41
• 2.6.2 水质现状分析41-43
• 2.6.3 处理方案设计43
• 2.6.4 运行成本43-44
• 3 长沙养殖废水处理湿地生态工程44-56
• 3.1 长沙市养殖污染现状与问题分析44-47
• 3.1.1 长沙市畜牧(禽)养殖现状44-45
• 3.1.2 养殖污染现状与存在的问题45-46
• 3.1.3 畜禽养殖污染的主要原因分析46-47
• 3.2 思路、对策、规划、方案47-48
• 3.2.1 科学合理规划,综合全面治理47
• 3.2.2 低碳生态养殖,发展环循经济47
• 3.2.3 强化示范工程效应,促进低碳生态养殖47-48
• 3.2.4 政府出台政策,加强养殖管理48
• 3.3 三大效益分析48-49
• 3.4 研究特色与特点49
• 3.4.1 低碳生态养殖,发展环循经济49
• 3.4.2 不同季节人工湿地植物配植方案优化49
• 3.5 实施建议49-50
• 3.5.1 生态和谐低碳养殖,构建城市健康生态系统49-50
• 3.5.2 执行严格环境保护标准体系,强化污染排放总量指标控制50
• 3.5.3 加强养殖污染治理技术创新50
• 3.5.4 制定有效的污染防治技术措施和政策措施50
• 3.6 实例分析50-56
• 3.6.1 项目概述50-51
• 3.6.2 项目可行性与效益分析51
• 3.6.3 处理方案设计51-56
• 4 长沙农田面源污水控制湿地生态工程56-66
• 4.1 长沙市农田面源污水及控制现状56-57
• 4.1.1 农田化肥、农药流失量较大,面源污水污染物浓度较高56
• 4.1.2 农田面源污水影响水环境质量的现象较为突出56-57
• 4.1.3 农田面源污水处理的意识薄弱57
• 4.2 思路、对策、规划、方案57-59
• 4.2.1 思路和对策57-58
• 4.2.2 规划58
• 4.2.3 方案58-59
• 4.3 三大效益分析59-60
• 4.4 研究特色与特点60
• 4.5 实施建议60-61
• 4.6 实例分析61-66
• 4.6.1 项目概述61-63
• 4.6.2 水质现状分析63-64
• 4.6.3 工程特殊性64
• 4.6.4 处理方案设计64-66
• 5 长沙景观水体污染治理湿地生态工程66-84
• 5.1 长沙城市湿地景观格局现状分析66-74
• 5.1.1 主要景观湿地现状简介67-70
• 5.1.2 长沙城市湿地景观类型划分70-72
• 5.1.3 长沙市主要城市景观水水源分析72-73
• 5.1.4 长沙城市湿地景观格局存在的主要问题73-74
• 5.2 景观湿地治理思路、对策、规划、方案74-77
• 5.2.1 设计原则74
• 5.2.2 方案设计74-77
• 5.3 三大效益分析77-79
• 5.3.1 人工湿地处理工艺经济性分析77-78
• 5.3.2 景观水体人工湿地治理生态效益分析78
• 5.3.3 景观水体人工湿地治理社会效益分析78-79
• 5.4 研究特色与特点79-80
• 5.4.1 湿地资源开发要保证生态优先和永续发展79
• 5.4.2 湿地资源开发要传承湖湘文化,展现乡土气息79-80
• 5.5 实施建议80-81
• 5.5.1 长沙城市湿地景观建设布局80
• 5.5.2 长沙城市湿地景观建设方针80-81
• 5.6 实例分析81-84
• 5.6.1 项目概述81-82
• 5.6.2 处理设计方案82-84
• 6 结论84-86
• 参考文献86-91
• 附录A:攻读学位期间的主要学术成果91-92
• 致谢92

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