人工湿地技术及应用——以黄河流域为例电子书

内容提要

编委会名单

前言

1 湿地概述

1.1 湿地简介

1.1.1 湿地定义来源

1.1.2 《湿地公约》发展历程

1.1.3 湿地城市认证

1.2 湿地定义及类型

1.2.1 自然湿地

1.2.2 人工湿地

1.3 湿地功能特点

1.4 中国湿地发展历程及规划

1.5 中国湿地现状概述

1.5.1 中国湿地类型

1.5.2 中国湿地面积

1.5.3 中国湿地资源的分布及其面积

1.5.4 中国湿地发展的障碍

1.6 人工湿地研究现状

1.6.1 国外湿地研究现状

1.6.2 国内湿地研究现状

1.7 湿地技术研究进展及展望

1.7.1 湿地技术研究进展

1.7.2 湿地技术研究展望

参考文献

2 人工湿地污水处理技术

2.1 人工湿地的组成与分类

2.1.1 人工湿地的组成

2.1.2 人工湿地的分类

2.1.2.1 根据设计目的和应用范围分类

2.1.2.2 根据水文和植物特征分类

2.1.3 人工湿地系统的分类体系

2.1.3.1 标准型人工湿地系统

2.1.3.2 强化型人工湿地

2.1.3.3 组合人工湿地系统

2.2 人工湿地中有机物的去除

2.2.1 人工湿地有机物的去除机理

2.2.2 有机物降解去除过程

2.2.2.1 植物降解

2.2.2.2 微生物降解

2.2.3 人工湿地对有机物去除效果的影响因素

2.2.3.1 人工湿地类型

2.2.3.2 环境

2.2.3.3 人工湿地深度

2.2.3.4 植物

2.2.4 有机物非降解去除过程

2.2.4.1 挥发与植物蒸腾对难降解有机物的去除

2.2.4.2 植物的吸收作用

2.2.4.3 吸附和沉淀

2.2.5 有机物降解动力学模型

2.3 人工湿地的脱氮过程及强化措施

2.3.1 硝化过程

2.3.2 反硝化过程

2.3.3 植物摄取

2.3.4 氨化作用

2.3.5 氨氮挥发

2.3.6 人工湿地脱氮影响因素

2.3.6.1 温度

2.3.6.2 pH

2.3.6.3 溶解氧

2.3.6.4 水力停留时间

2.3.6.5 重金属

2.3.6.6 碳源

2.3.6.7 植物多样性

2.3.7 人工湿地强化脱氮措施

2.3.7.1 湿地基质的选择

2.3.7.2 人工增氧

2.3.7.3 添加碳源

2.3.7.4 出水回流

2.3.7.5 湿地结构改进

2.4 人工湿地中硫的循环与转化

2.4.1 植物生长对硫的摄取

2.4.2 硫化氢与金属离子络合及氧化

2.4.3 硫循环的影响因素

2.5 磷的去除机理及影响因素

2.5.1 磷的存在形态和影响因素

2.5.2 磷在人工湿地中的去除机理

2.5.3 磷去除的影响因素

2.6 重金属的去除机理与强化措施

2.6.1 重金属的去除过程

2.6.2 重金属去除的强化措施

2.6.2.1 植物选择

2.6.2.2 湿地基质的选择

参考文献

3 人工湿地基质的选择与优化

3.1 人工湿地基质的定义及功能

3.2 人工湿地基质的分类

3.2.1 人工湿地基质的类型

3.2.2 天然矿物质填料

3.2.2.1 沸石

3.2.2.2 火山岩滤料

3.2.2.3 石灰石

3.2.2.4 砾石

3.2.2.5 页岩

3.2.3 工业副产物

3.2.3.1 钢渣

3.2.3.2 煤渣

3.2.4 人工合成基质

3.2.4.1 陶粒

3.2.4.2 活性炭

3.3 人工湿地基质的选择原则

3.4 人工湿地基质的性质

3.4.1 人工湿地基质的理化性质

3.4.2 人工湿地基质的粒径大小

3.5 人工湿地中基质的净化机理

3.5.1 人工湿地中基质除磷效果的影响因素

3.5.1.1 基质理化性质的影响

3.5.1.2 外部环境因素影响

3.5.2 人工湿地中不同基质对磷的吸附作用

3.5.3 人工湿地中不同基质对氨氮的吸附作用

3.6 基质的组合

3.7 人工湿地基质的生态效应

3.8 人工湿地基质的堵塞

3.8.1 堵塞人工湿地基质的主要物质

3.8.2 堵塞发生的主要位置

3.8.3 影响基质堵塞的因素

参考文献

4 人工湿地植物的筛选与优化

4.1 概述

4.2 人工湿地植物的分类

4.2.1 水生类型

4.2.2 湿生类型

4.2.3 陆生类型

4.3 人工湿地植物的计量方法

4.3.1 株、芽、丛、兜的概念

4.3.2 人工湿地植物苗木标注

4.3.2.1 人工湿地植物的分枝类型

4.3.2.2 人工湿地植物计量

4.4 人工湿地中水生植物的作用

4.4.1 吸收利用、吸附和富集作用

4.4.2 氧的传输作用

4.4.3 为微生物提供栖息地

4.4.4 维持系统的稳定

4.4.5 有机物的积累作用

4.5 人工湿地植物的选择原则

4.6 人工湿地植物种类简介及栽培特点

4.6.1 水生类型

4.6.1.1 挺水植物

4.6.1.2 浮水植物

4.6.1.3 浮叶植物

4.6.1.4 沉水植物

4.6.2 湿生类型

4.6.2.1 湿生草本

4.6.2.2 湿生木本

4.6.3 陆生类型

4.6.3.1 陆生草本植物

4.6.3.2 陆生木本植物

4.7 湿地对水体的改善与修复

4.7.1 人工湿地对工业废水的处理

4.7.2 人工湿地对农村生活污水的处理

4.7.3 人工湿地对城市河流的净化处理作用

4.7.3.1 湿地长期运行对COD的去除效果

4.7.3.2 湿地长期运行对TP的去除效果

4.7.3.3 湿地长期运行对TN的去除效果

4.7.3.4 湿地长期运行对氨氮的去除效果

参考文献

5 人工湿地设计与计算

5.1 人工湿地的工艺系统

5.2 人工湿地设计的基本原则

5.2.1 湿地系统整体性保护原则

5.2.2 功能恢复原则

5.2.3 维持生物多样性原则

5.2.4 综合利用性原则

5.2.5 结合自然与地域性原则

5.3 湿地设计的基本流程

5.3.1 场地的选择

5.3.2 确定系统工艺流程

5.3.3 预处理系统的设计

5.3.3.1 一般规定

5.3.3.2 预处理目标要求

5.3.3.3 预处理设施

5.3.4 人工湿地工艺参数

5.3.4.1 一般规定

5.3.4.2 湿地系统的运行组合方式

5.3.4.3 设计参数

5.3.5 人工湿地主体工程设计

5.3.5.1 人工湿地占地面积

5.3.5.2 水平潜流人工湿地进水区的断面面积

5.3.5.3 垂直潜流人工湿地的长宽比

5.3.5.4 人工湿地的系统分区

5.3.6 去除效果

5.3.6.1 不同类型人工湿地的污染物去除效果

5.3.6.2 人工湿地处理不同类型污水的污染物去除效果

参考文献

6 黄河流域各地市水资源承力概况及评价

6.1 黄河流域概况

6.1.1 黄河流域地理位置概况

6.1.2 黄河流域社会经济概况

6.1.2.1 人口及分布

6.1.2.2 经济社会发展状况

6.1.2.3 农业生产

6.1.2.4 工业生产

6.1.2.5 第三产业

6.1.3 黄河流域地形地貌

6.1.4 黄河流域河流水系及河段概况

6.1.4.1 黄河上游河段

6.1.4.2 黄河中游河段

6.1.4.3 黄河下游河段

6.1.5 黄河流域取水量概况

6.1.6 黄河流域水资源量概况

6.1.7 黄河流域水质概况

6.2 流域内各段水资源现状

6.2.1 黄河流域青海河段

6.2.1.1 青海段入河口数量

6.2.1.2 青海段入河口排污水量

6.2.2 黄河流域四川河段

6.2.2.1 四川段河流水质

6.2.2.2 省界断面水质

6.2.3 黄河流域甘肃河段

6.2.3.1 流域水系和水文特征

6.2.3.2 甘肃段排污口数量及分布

6.2.3.3 甘肃段排污口排污量与污染物排放情况

6.2.4 黄河流域宁夏河段

6.2.4.1 黄河宁夏干流段水质

6.2.4.2 入黄排水沟概况

6.2.4.3 入黄排污口概况

6.2.5 黄河流域内蒙古河段

6.2.5.1 河流水质

6.2.5.2 入河排污口概况

6.2.6 黄河流域陕西河段

6.2.6.1 河流水质

6.2.6.2 入黄口概况

6.2.7 黄河流域山西河段

6.2.7.1 河流水质

6.2.7.2 废污水排放量

6.2.8 黄河流域河南河段

6.2.8.1 河流概况

6.2.8.2 排污口概况

6.2.9 黄河流域山东河段

6.2.9.1 河流水质

6.2.9.2 排污口概况

6.3 黄河流域水资源承载力评价体系构建

6.3.1 水资源承载力的定义

6.3.2 水资源承载力的含义

6.3.3 水资源承载力的特性

6.3.4 水资源承载力评价体系构建

6.3.4.1 评价指标选取的原则

6.3.4.2 评价指标的选取

6.3.4.3 评价指标权重确定

6.3.4.4 确定评价标准

6.4 黄河流域各地水资源承载力评价

6.4.1 黄河流域各地市数据来源

6.4.2 黄河流域各地指标数据

6.4.3 黄河流域各地水资源荷载均衡指标评分结果

6.4.4 黄河流域各地市“量、质、域、流”水资源荷载状况准则层评分结果

6.4.5 面向荷载均衡的黄河流域水资源调控措施

参考文献

7 黄河流域典型人工湿地工程案例

7.1 灵武市东沟人工湿地水质净化工程

7.1.1 工程概括

7.1.1.1 东沟人工湿地工程

7.1.1.2 破四沟表面流人工湿地工程

7.1.1.3 大河子表面流人工湿地工程

7.1.2 湿地设计进、出水水质

7.1.3 湿地设计参数

7.1.4 工程布置及主要构筑物

7.1.4.1 三沟合一潜流湿地工程

7.1.4.2 三沟合一表面流湿地

7.1.4.3 破四沟表面流湿地

7.1.4.4 大河子沟表面流湿地

7.1.5 潜流湿地防淤堵及防冰冻措施

7.1.5.1 防淤堵措施

7.1.5.2 潜流湿地防冰冻措施

7.2 二道沙河生态治理及包头市南海湿地修复保护工程

7.2.1 工程概括

7.2.1.1 二道沙河生态治理工程

7.2.1.2 包头市南海湿地修复保护工程

7.2.2 设计进、出水水质

7.2.3 湿地设计参数

7.2.4 工程布置及主要构筑物

7.2.4.1 二道沙河生态治理工程

7.2.4.2 包头市南海湿地修复保护工程

7.2.5 植物设计

7.2.5.1 植物配置原则

7.2.5.2 二道沙河生态治理工程植物配置设计

7.2.5.3 湿地生态修复工程植物配置设计

7.2.5.4 湿地生态保护工程植物配置设计

7.2.5.5 水生植物种植

7.3 中宁县北河子沟生态湿地工程

7.3.1 工程概括

7.3.2 设计进、出水水质

7.3.3 工艺流程

7.3.4 工程布置

7.3.4.1 一级水平潜流人工湿地

7.3.4.2 生态基人工湿地

7.3.4.3 二级水平潜流人工湿地

7.3.5 湿地植物

7.4 丹河人工湿地处理工程

7.4.1 工程概括

7.4.2 工艺流程

参考文献

8 湿地项目的建设管理

8.1 工程概况

8.1.1 项目基本情况

8.1.1.1 项目名称

8.1.1.2 项目位置

8.1.1.3 项目主要建设内容

8.1.2 项目建设管理目标

8.1.2.1 项目工期目标

8.1.2.2 项目质量目标

8.1.2.3 安全文明目标

8.1.2.4 环境保护目标

8.2 总体施工组织部署方案

8.2.1 总体施工组织布置及规划

8.2.2 项目管理方案及施工总体部署

8.2.2.1 项目管理方案

8.2.2.2 施工总体部署的原则

8.2.2.3 施工总部署

8.2.2.4 建设阶段划分

8.2.2.5 施工准备工作

8.2.2.6 施工任务的划分和施工队伍选择

8.2.3 项目管理组织机构

8.2.3.1 项目管理组织机构

8.2.3.2 项目经理部人员组成

8.2.4 项目管理部人员职责

8.2.4.1 项目经理

8.2.4.2 项目控制经理

8.2.4.3 质量工程师

8.2.4.4 设计经理（总设计师）

8.2.4.5 采购经理

8.2.4.6 施工经理

8.2.4.7 试运行经理

8.2.4.8 安全工程师

8.3 施工方案

8.3.1 总体施工方案

8.3.1.1 湿地工程的特点及要求

8.3.1.2 设备材料验收、运输和堆放

8.2.1.3 施工总体思路

8.3.2 过渡工程施工方案及破四沟亲民路下管涵施工方案

8.3.2.1 三沟合一导流围堰工程

8.3.2.2 破四沟亲民路下管涵施工方案

8.3.3 施工测量

8.3.3.1 控制点的验收及测量定位

8.3.3.2 布置测量网点

8.3.3.3 测量管理

8.3.3.4 测量内容

8.3.3.5 检验及验收

8.3.4 表面流湿地及道路土方挖填工程

8.3.4.1 土方挖填工程量

8.3.4.2 土方工程施工部署安排

8.3.4.3 卸土场及土方运输路线

8.3.4.4 土方挖填相关场地

8.3.4.5 土方回填施工

8.3.5 表面流湿地工程

8.3.5.1 表面流湿地清表、清淤

8.3.5.2 绿化工程

8.3.6 道路工程

8.3.6.1 道路施工

8.3.6.2 施工准备

8.3.6.3 基层处理

8.3.6.4 碎石垫层

8.3.6.5 混凝土基层施工

8.3.6.6 沥青混凝土面层施工

8.3.7 潜流湿地、隔墙工程

8.3.7.1 挖土工程

8.3.7.2 模板工程

8.3.7.3 钢筋工程

8.3.7.4 混凝土工程

8.3.7.5 通水试验

8.3.7.6 填料施工

8.3.8 管道工程

8.3.8.1 工艺流程

8.3.8.2 主要施工方法及技术要求

8.3.9 机电设备安装工程

8.3.9.1 一体化泵站、管道及阀门安装

8.3.9.2 管道系统试验

8.3.9.3 电气系统的安装

8.3.10 绿化工程

8.3.10.1 概述

8.3.10.2 种植技术要求

8.3.10.3 植物材料要求

8.3.10.4 植物种植

8.3.10.5 植物的病害防治

8.3.10.6 后期养护

8.3.10.7 检查验收

8.4 项目建设质量保障

8.4.1 质量目标

8.4.2 质量管理组织体系

8.4.2.1 质量管理组织体系成员

8.4.2.2 质量管理制度

8.4.2.3 管理体系运行的保证

8.4.3 质量管理保证措施

8.4.3.1 制度保证

8.4.3.2 技术保证

8.4.3.3 采购物资质量保证

8.4.3.4 合同保证

8.4.3.5 试验保证

8.4.3.6 预控保证

8.4.3.7 过程控制保证

8.4.4 分部分项施工质量保证措施

8.4.4.1 埋地管质量保证措施

8.4.4.2 顶管质量保证措施

8.5 造价成本控制

8.5.1 工程成本控制目标

8.5.2 工程设计阶段的成本控制

8.5.2.1 强化意识，增强观念，重视资料的收集工作

8.5.2.2 选择技术、经济最优方案控制工程成本

8.5.2.3 积极推行限额设计与标准设计

8.5.2.4 编制好初步设计概算

8.5.2.5 实行设计的奖惩制度

8.5.2.6 运用价值工程的理论优化设计

8.5.3 工程实施阶段的成本控制

8.5.3.1 成本管理核算

8.5.3.2 预算成本

8.5.3.3 计划成本

8.5.3.4 成本控制

8.5.3.5 预控

8.5.3.6 财务统计

8.5.4 设计变更时成本控制及保证措施

8.6 安全生产、环境保护

8.6.1 安全施工策划

8.6.1.1 安全施工管理目标

8.6.1.2 施工安全保证体系及安全管理人员配备

8.6.1.3 安全生产管理制度

8.6.1.4 安全管理流程

8.6.1.5 安全保障措施

8.6.1.6 各分部分项工程安全技术措施

8.6.2 文明施工策划

8.6.2.1 现场文明施工计划

8.6.2.2 环境保护管理体系

8.6.2.3 环境保护管理措施

8.6.2.4 减少扰民措施

8.6.3 绿色施工策划

8.6.3.1 绿色施工实施措施

8.6.3.2 水与水资源利用

8.6.3.3 节能与能源利用

8.6.3.4 节地与施工用地保护

8.6.3.5 “四新”技术应用

8.6.3.6 智慧工地

8.6.4 施工扬尘污染防治措施

8.6.4.1 扬尘控制措施

8.6.4.2 水染控制措施

8.6.4.3 光污染管理措施

8.6.4.4 废弃物处理措施

8.6.4.5 土壤保护控制措施

8.7 建设期突发事件应急预案

8.7.1 处置程序

8.7.2 项目周边医疗资源

9 湿地项目的运行维护

9.1 概述

9.1.1 项目概述

9.1.2 运营服务原则

9.1.3 运营服务范围

9.2 人工湿地运维管理体系

9.2.1 运行管理机构

9.2.2 岗位职责

9.2.2.1 运管经理职责

9.2.2.2 生产经理职责

9.2.2.3 维护经理职责

9.2.2.4 行政经理职责

9.2.2.5 行政组职责

9.2.2.6 财务组职责

9.2.2.7 安保组职责

9.2.3 人员及设备工器具配置

9.2.4 运行维护组织管理

9.2.4.1 经济管理

9.2.4.2 规章管理

9.2.4.3 行政管理

9.2.4.4 宣传教育管理

9.3 运行维护标准

9.3.1 卫生保洁管理标准

9.3.2 养护管理标准

9.3.3 设施运维标准

9.3.4 巡护监测管理标准

9.3.5 安全保卫管理标准

9.4 湿地系统运行与维护

9.4.1 运行调度

9.4.1.1 运行调度概述

9.4.1.2 操作规程

9.4.1.3 应急操作

9.4.2 进水泵站运行维护

9.4.2.1 启动前检查

9.4.2.2 水泵维护保养

9.4.2.3 巡检

9.4.2.4 维护保养

9.4.2.5 集水渠、池的清理和频率

9.4.2.6 安全技术

9.4.3 电气设备运行维护

9.4.3.1 低压配电装置运行维护

9.4.3.2 电机控制柜

9.4.3.3 电动机运行使用的监视与维护

9.4.3.4 变频器的调试

9.4.3.5 二次设备的操作与维护

9.4.3.6 电气设备维护保养记录表

9.4.3.7 安全技术

9.4.4 湿地床体的运行维护

9.4.4.1 冬季运行维护

9.4.4.2 基质堵塞

9.4.4.3 水力系统控制

9.4.4.4 防汛

9.4.5 湿地植物的养护

9.4.6 附属设施维护

9.4.7 运行维护计划

9.4.7.1 春季运行维护计划

9.4.7.2 夏季运行维护计划

9.4.7.3 秋季运行维护计划

9.4.7.4 冬季运行维护计划

9.5 检修

9.5.1 控制系统

9.5.1.1 PLC系统的计划检修

9.5.1.2 在线仪表的维护与调校

9.5.2 机械设备检修

9.5.3 电气设备检修

9.5.3.1 电机控制中心的检修

9.5.3.2 电机检修

9.5.4 人工湿地系统建筑物的检修

9.6 监测

9.6.1 监测内容和频率

9.6.2 样品检测

9.7 应急处理措施

9.7.1 电气和机械设备故障

9.7.2 火灾突发事故

9.7.3 水质污染突发事故

9.7.4 暴雨突发事故

9.7.5 安全措施

9.8 备品备件仓库管理制度

9.8.1 备品备件管理分类

9.8.2 备品备件定额管理

9.8.3 备品备件计划管理

9.8.4 备品备件合同管理

9.8.5 备品备件质检验收

9.8.6 备品备件仓储管理

9.8.7 备品备件技术管理

9.8.8 备品备件报废回收管理

9.8.9 备品备件会议

9.9 河道保洁管理制度

9.9.1 总体目标

9.9.2 河道保洁目标要求

9.9.3 河道保洁安全作业要求

9.9.4 河道保洁防护用品、工具和材料管理

9.9.5 河道保洁作业时间安排

9.9.6 河道保洁效果的具体要求

9.9.7 特殊情况下河道保洁要求

9.9.8 责任落实

9.10 运营成本测算

参考文献

10 项目设施移交方案

10.1 移交前的准备工作

10.1.1 成立专门的移交委员会

10.1.2 工作组确定具体移交方案

10.1.3 确定移交进度计划

10.1.4 项目设施的恢复性大修

10.1.5 遗留人员问题的妥善处理

10.2 移交范围

10.3 移交标准

10.4 时间安排

10.5 最后恢复性大修计划

10.5.1 编制依据

10.5.2 编制原则

10.5.3 编制说明

10.6 移交验收程序

10.7 质量保证

10.7.1 性能测试

10.7.2 移交质量保证

10.7.3 移交维修保函

10.8 风险转移

10.8.1 债权债务处理

10.8.2 保险和承包商保证的转让

10.8.3 合同的取消、转让

10.8.4 移走乙方的其他无关物品

10.8.5 移交费用

10.8.6 移交效力

10.9 人员培训

11 项目保险方案

11.1 建设期保险方案

11.1.1 保险公司的选择

11.1.2 投保方的确定

11.1.3 保险种类

11.1.4 保险备案

11.1.5 项目保险方案

11.1.5.1 建筑施工企业雇主责任险

11.1.5.2 建筑工程一切险

11.2 运营期保险方案

11.2.1 运营期项目运行风险分析

11.2.2 运营风险管理及运营期保险方案

11.2.3 运营期保险方案

11.2.3.1 险种——财产一切险

11.2.3.2 险种：公众责任险