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1、CECST/CECSXXX-202X中国工程建设标准化协会标准河湖底泥洗脱净化工程设计标准Designstandardofriverandlakesedimentelutionandpurificationengineering(征求意见稿)中国工程建设标准化协会标准河湖底泥洗脱净化工程设计标准DesignstandardofriverandlakesedimentelutionandpurificationengineeringT/CECS*-20XX主编单位:批准单位:中国工程建设标准化协会施行日期:20XX年XX月XX日XXXX出版社2024北京根据中国工程建设标准化协会关于印发2022
2、年第二批协会标准制订、修订计划的通知(建标协字202257号)的要求,编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内先进标准,并在广泛征求意见的基础上,制定本标准。本标准共分5章和1个附录,主要技术内容包括:总则、术语、基本规定、工程设计、监测与控制。本标准的某些内容可能直接或间接涉及专利,本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国工程建设标准化协会城市给水排水专业委员会归口管理,由中国市政工程中南设计研究总院有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中,如有意见或建议,请反馈给中国市政工程中南设计研究总院有限公司(地址:湖北省武汉市江岸区解放公园路8号,邮编:430010,邮
3、箱:XXXXX)o主编单位:中国市政工程中南设计研究总院有限公司安徽雷克环境科技有限公司参编单位:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司长江水利委员会长江勘测规划设计研究院黄河勘测规划设计研究院有限公司安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司长江生态环保集团有限公司中电建生态环境集团有限公司北控水务集团河海大学主要起草人:*主要审查人:*1总则(错误!未定义书签。)2术语(2)3基本规定(4)4工程设计(5)4.1 采样勘查(5)4.2 系统设计(5)4.3 洗脱工艺(7)4.4 污泥处置(8)4.5 余水处理(8)5监测与控制(9)5.1 监测(9)5.2 控制(9)附录(错误!未定义书签。0
4、)本标准用词说明(错误!未定义书签。2)引用标准名录(错误!未定义书签。3)Contents1Generalprovisions(错误!未定义书签。)2Terms(2)3 Basicrequirements(4)4 Engineeringdesign(5)4.1 Samplingsurvey(5)4.2 Systemdesign(5)4.3 Elutionprocess(7)4.4 Sludgedisposal(8)4.5 Wastewaterdisposal(8)5 Monitoringandcontrol(9)5.1 Monitor(9)5.2 Controls(9)Appendix(10
5、)Explanationofwordinginthisstandard(12)1.istofquotedstandards(错误!未定义书签。3)1总则.o.为规范河湖水体内源污染治理中底泥洗脱净化工程的设计,做到技术先进、经济合理、安全可靠,制定本标准。【条文说明】本条说明编制目的。水体底质是水生态系统的重要组成部分,是水生植物立地和生长的基质,底质的修复有利于水生植物的生长,进一步恢复和重建良好的水生生态系统。通过底质洗脱,清除底泥有机质和水体悬浮物,提高水体透明度和光照强度,为沉水植物的萌发和生长创造良好的水体生境,促进水体向草型生态转化,逐渐恢复水体生态系统和水体自组织功能,实现以太阳
6、能为主要驱动力的生态完整性修复,持续、稳定地改善水环境。底泥洗脱是通过物理扰动在泥水界面产生湍流,使胶体沉积物翻滚、碰撞、摩擦,无机颗粒重力沉降、原位覆盖,粒径较小的胶体级污染物随水泵出,经絮凝沉淀后压滤外运,絮凝分离后的清水回流河道。底泥洗脱可使水体透明度不断提高,较大粒径的无机泥沙覆盖河床,从而构建稳定、清晰的泥水界面,满足沉水植物萌发、生长的光照要求和基质条件,改善水体生境,促进生态恢复。1.0.2本标准适用于以削减河湖底泥污染和修复水体生境为目标的底泥洗脱净化工程设计。【条文说明】明确本标准的适用范围。1.0.3底泥洗脱净化工程设计除应符合本标准的规定外,还应符合国家、行业的相关标准和
7、中国工程建设标准化协会相关标准的规定。【条文说明】本条规定了本标准与其他标准的关系。2术语2.0.1河湖底泥Riverandlakesediment指进入河流/湖泊中的粘土、泥沙、有机质及各种矿物,通过各种物理、化学和生物作用,沉降至水体底部表层形成的混合物。2.0.2营养盐污染底泥Nutrientcontaminatedsediment指有机质和氮、磷含量超规定指标限值的底泥。2.0.3生境修复Habitatrestoration水域生境主要包括水质、水位、水动力、光照、温度、底质因子等,生境修复是指采取有效措施,恢复或重建受损的生境。2.0.4真光层深度Truelayerdepth水面下某
8、处植物光合作用和生命代谢有机物质产出平衡,没有净生产量,此深度为光补偿深度,亦称“真光层深度”。2.0.5粒径Particlesize颗粒的物理尺寸大小称为“粒径”,又称“粒度”或者“直径”。2.0.6底泥洗脱Sedimentelution通过机械、气流或液流驱动产生湍流来实现水体底泥中不同粒径颗粒物分散分离,使无机泥砂原位沉降并覆盖、细颗粒污染物异位处理的水体底泥原位修复技术。2.0.7中值粒径Medianparticlesize指样品累计粒度分布百分数达到百分之五十时所对应的粒径,也称D50o2.0.8洗脱仓Elutingbin指底部开口并布置有扰动装置的箱体,倒扣在水底驱动泥水混合液在仓
9、内沿重力方向形成粒度梯度分布,并完成细颗粒污染物和无机泥砂分离的装置。2.0.9洗月兑出水Elutionwater指洗脱仓抽吸至槽道的混合液进行二次泥水分离后,回流水体的清水。2.0.10余水Residuewater沉淀至槽道底部的污泥抽吸上岸,进行脱水减容后分离出的水。2.0.11污泥产出系数Sludgeyieldcoefficient指洗脱上岸的污泥与洗脱水下底泥的体积比,污泥上岸量与底泥的粒径、含水率等因素相关。3基本规定3.0.1为使底泥洗脱技术在工程设计和技术比选中更加合理有效,应符合表3.0.1的相关技术和工况条件:表3.0.1底泥洗脱技术及施工边界要素具体要求技术边界底泥污染类型
10、底泥污染应是单一的营养盐污染底泥,重金属、有机或复合污染的底泥不宜底泥洗脱底泥粒径特征底泥粒径分析结果D50应大于l()m且D9O大于60m,底泥粒度过小,或砂砾含量低于10%不宜底泥洗脱旅工边界水深河湖水深应处于0.6m15m之间河宽河道水面宽度应大于5m水动力河道水体流速应小于0.6m/s、湖面波高应小于0.3m吊装场地水体周边应有大于100m2吊装场地,且距下水点小于35m污泥转运场地水体周边应有临时道路和槽罐车停车点【条文说明】底泥洗脱适用于各类大中小型天然及人工河流湖泊内源营养盐污染治理,为满足底泥洗脱技术实施应用,工程区域水体水流速度、水面宽度及水深应满足一定要求,在不满足相关要求
11、的情况下,可通过其他系列措施来保证施工条件,例如:外部补水或拦河坝、橡胶坝等措施,来调节水位或限制流速等条件3.0.2底泥营养盐指标有机质、总氮和总磷任一指标超过表3.0.2中规定的清洁状态时,该区域宜进行底泥洗脱。表30.2底泥污染程度分级序号总磷(mgkg)总氮(mgkg)有机质(gkg)污染程度指标限值730110044.8清洁1100160067.2轻度污染W15002(X)015()02(X)089,6重度污染【条文说明】全国河流湖泊水库底泥污染状况调查评价中底泥断面评价标准见表1。一级断面为清洁,水体底泥污染物含量指标超过一级断面限定值的区域宜划定为底泥洗脱区域。表1全国河流湖泊水
12、库底泥污染状况调查评价分级标准序号断面等级有机质()全氮总磷底泥断面评价标准一级断面4.4811008.96200015003.0.3应获取工程区域的水文水系、水质、底泥污染、淤积厚度等资料数据,获取方式应包括资料收集和现场取样检测。【条文说明】底泥洗脱与生态恢复有机结合,才能达到较好的净化效果。一般来说,洗脱需要考虑的生态恢复条件:适当的水深条件、适宜的底质与地形条件、以及适宜的光照与透明度条件。3.0.4应根据底泥营养盐污染值、淤积厚度数据绘制工程区域的底泥污染分布图和底泥淤积分布图,并根据图纸分区设计底泥洗脱深度和洗脱频次,计算洗脱工程量和污泥产出量。【条文说明】底泥洗脱生态恢复方案的制
13、定主要依据污染底泥在河流、湖泊中的分布情况、底泥厚度、污染物含量以及对水质水生态的危害程度进行。绘制底泥污染分布图将河湖底泥污染程度可视化,便于洗脱区域的确定;底泥淤积图便于了解底泥纵向淤积深度,同时对比洗脱后污染层削减厚度。4工程设计4.1 采样勘查4.1.1 河湖采样时,水样及底泥采样点位应符合地表水环境质量监测技术规范HJ91.2和水质采样方案设计技术规定HJ495的规定。【条文说明】河流、湖泊等监测采样点的设定依据。河流入湖口、湖湾区、水源地及水污染较重水域依据实际情况可适当加密布设采样断面。4.1.2 水样及底泥检测指标选择应符合下列规定:1水质检测指标:透明度、溶解氧、SS.ORP
14、,化学需氧量、总磷、氨氮、总氮、高锌酸盐指数、叶绿素a、藻密度等;2底泥检测指标:底泥有机质、总氮、总磷、ORP、铅、汞、镉、格、锦、硒、仲、铁、底泥淤积深度、粒径分析。4.1.3 水质底泥指标检测方法及采样勘探布点方法应符合附录A的规定。4.1.4 除上述采样检测外,应额外采集工程区域底泥送至实验室进行模拟洗脱实验,验证底泥洗脱净化对污染物去除率、污泥产出系数以及底泥理化指标变化数据,作为设计章节目标可达性分析内容。【条文说明】底泥洗脱模拟实验的目的是为工程目标提供依据参考,平行样应至少设置两组,取数据平均值作为最终实验结果。4.2 系统设计4.2.1 底泥洗脱主体工程组成宜包括底泥洗脱、污泥处理和余水处理三部分。4.2.2 洗脱设备包括组合式磁加载洗脱机、组合式底泥洗脱机和分离式底泥洗脱机,设备参数及选型详见附录B。【条文说明】底泥洗脱设备选择根据工程的施工环境、工程条件和环保要求,通过技术经济论证,综合比较,选择环保性能优良、洗脱精度高、施工效率高的洗脱设备。4.2.3 泥洗脱旨在构建稳定的泥水界面,工程设计目标包括底泥污染物去除目标与水体生境改善目标,底泥洗脱后表层底泥有机质、总氮、总磷数值应达到清洁状态。【条文说明】通