1、湖体水质藻类修复方案修订版本修订时间 2016年 3月文件编号 New Waste Concepts Inc.深圳五大湖新概念环保科技有限公司深圳市南山区科苑南路留学生创业大厦 510室(518057)前言本文为 NWC的专有财产,为 NWC客户专用。不论何种情况,NWC 均无需对任何技术或文字性的错误或遗漏承担责任,亦无需对任何因信赖、不准确的第三方信息或用户无法正确使用本文而产生的直接、间接、附带或因此发生的损害承担责任。本文受国际版权法保护;保留所有权利。未经 NWC书面允许,不得以任何方式、电子、机械、影印、录音或其它方式复制、用检索系统存储或传输本文的任何部分。NWC此处提供的信息仅
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4、58请您知悉以下事项: 请参照此文,并在充分理解的基础上正确使用学习和参考; 本文仅针对 NWC合作伙伴及客户人员所制定; 说明: 1.权限:在未得到本公司授权人员的批准时,请勿更改此资料。 2.美国 NWC公司和 NWC(中国)公司保有对此文内容的所有解释权。如有技术更新,恕不另行通知! 版权所有,2014New Waste Concepts Inc.公司(简称 NWC)保留所有权利目录前言 2第一章 设计单位概况 6一、NWC 新概念环保公司简介 .6二、荣誉奖项 6三、权威评价报告 8第二章 工程概况 .10一、水藻污染现状 10二、设计依据 10三、设计原则 11四、设计标准 11第三
5、章 NWC 水藻治理和水澄清技术 12一、产品简介 12二、技术原理 121测试: 122双电层: 133絮凝作用: 134气泡产生的原理: 135气泡的功能: 14三、产品优势 141有效彻底性: 142控制释放性: 143絮凝性: 154除臭作用: 155方便性: 156安全性: 15四、实验数据 15第四章 项目实施方案 17一、污染情况分析: 171污染源: 172污染现状和问题: 17二、治理对策分析: 171藻类生长条件: 172 数据分析: 183、消除生长要素: 184、 时机: 185、 目标: 186、 实施的次数: 187跟踪检测: 19三、工程实施办法: 191产品实施
6、设备: 192产品投放方法: 193 产品用量控制: .20四效果预测: 20第五章 项目预算 .21一、产品费用预算 21二、施工费用预算 21附录 0附录一 中国区域“唯一合作商”授权书 0附录二 2007 年 9 月,USEPA 为阿科巴拉克(AquaBlok)底泥覆盖技术发表的题为“阿科巴拉克底泥覆盖技术演示”的“创新性技术评价报告” .1附录三 1990 年,美国 EPA 授予 NWC 的垃圾覆盖产品“ 1990 年管理奖项” .2附录四 2006 年,俄亥俄州联合国大会授予 NWC “杰出成就奖” 3附录五 2012 年,美国商业部授予 NWC“2011 年度杰出出口商”奖 4附录
7、六 2012 年,美国商业部授予 NWC“总统出口 E 类奖彰” .5第一章 设计单位概况一、NWC 新概念环保公司简介美国新概念环保公司(New Waste Concepts Inc. 简称 NWC)公司创建于1988 年 3 月 18 日,总部设在美国俄亥俄州托力多地区的佩雷斯伯格市。NWC 以固体废物管理为其主要技术目标,其技术范围为无土覆盖 技术 (康卡 ConCover, 佩雷嘎 ProGuad,和凯式 CAPS 喷洒技术 ),和臭味控制技术 (生物气味控制 -Bacterial & Enzyme,植物气味中和控制-Botonical neutralizer,和斯瓦特 SWAT 喷雾
8、技术)。其次,NWC 还与其团队合作开展综合性的环保技术服务,包括土壤及地下水污染修复技术(阿德文特斯 ADVENTUS),底泥污染修复和覆盖及水体藻类治理技术(阿科巴拉克 AquaBlok 和 巴拉克利尔BaraClear),高密度溶解氧废水治理等现代世界领先的高端环保技术。深圳市五大湖新概念环保科技有限公司,是 NWC 中国区域总公司(见附录一) ,全权负责 NWC 产品和设备的相关技术支持和服务。二、荣誉奖项早在 1990 年,美国国家环境保护署就授予 NWC 的垃圾覆盖产品“康卡”系列“1990 年管理奖项” ,以此表彰此产品系列在管理固体废物中的贡献。 (见附录三)2006 年,俄亥
9、俄州联合国大会 ( 俄亥俄参议院 )授予 NWC “杰出成就奖” 和“E 奖项”( 杰出的出口贡献奖) 。证书上这样写道:“自从此公司建立以来,它的创新性产品和对产品出口的积极的贡献,他们高质量的服务和公认的职业道德,使得这个值得表彰的公司已闻名国内外,可谓誉满全球。多年来,NWC 以他们为客户的优质服务和对环境质量的提高,获得了卓越的良好的记录。它的成就是值得骄傲的,它的出色反映不但在于商业行为本身,更重要的是在于它的先进的企业管理和职员努力工作的精神对整个社区的良好的影响和贡献” 。 (见附录四)2012 年, “全球攻略 ThinkGlobal”(美国商业部的对外窗口) ,授予NWC“2
10、011 年度杰出出口商” 奖,表彰该公司在 2011 年及过去的四年里,“环境产品”出口增长所取得的成就,及他们为废物治理和污染修复行业所提供解决方案所做出的贡献。 NWC 的“环境产品”出口加拿大,中国,日本,英国,爱尔兰 ,希腊,立陶宛,巴林,新西兰,和奥大利亚,出口率从2006 年总产值的 5%达到 2011 年的 45%。这些出口环境产品涉及一些全球最大的污染修复工程,及中国湖南的污染修复工程。NWC 总裁,托尼先生表明他们的出口环境产品还会在其它国家显著的增加,比如俄国,拉脱维亚和中东一些地区。他们出口增长最快的国家是英国,澳大利亚,新西兰和加拿大,但是托尼先生表明他期望在下面两年对
11、中国的出口要超过其它所有的国家。(见附录五)同年,美国商业部授予 NWC “总统出口 E 类奖彰” (Presidents E Award for Exports),表彰该公司为增加美国商品出口所做出的显著成就(下左图为美国商业部书记 约翰 .布赖森 John E.Bryson 给 NWC 总裁,托尼先生授奖) 。约翰 .布赖森说:“美国新概念公司也做出了一个持久的承诺来扩大出口。E 奖评委会对美国新概念公司开拓性的市场运作和对新客户的发展谋略留下了深刻的印象。评委还关注到公司对中国市场发展的承诺,表现出了巨大的出口市场增长潜力。美国新概念公司的成就不可值疑地对用国家扩大出口政策来促进经济的发
12、展和就业的提高的努力所做出的不可忽视的贡献。 ”(见附录六)三、权威评价报告“阿科巴拉克(AquaBlok)底泥覆盖技术演示”2007 年 9 月, USEPA 为阿科巴拉克(AquaBlok)底泥覆盖技术发表了题为“阿科巴拉克底泥覆盖技术演示”的“创新性技术评价报告”(EPA,2007)(右图为此发表物的封面,共有 126 页)此演示项目由 USEPA 拨款(合同号 No.68-C-00-185),并由巴特尔纪念研究所(Battelle Memorial Institute)实施研究。演示工程选在华盛顿 (Washington DC) 的阿那卡斯提亚河 (Anacostia River),雨
13、水冲刷和城市污水系统溢出造成Anacostia 河底底泥的严重污染 (污染物为多氯联苯 PCBs, 多环芳烃 PAHs)。2004 年 3 月,阿科巴拉克和其它覆盖材料被用来对此被污染的河底底泥进行覆盖治理,同时被研究和测试 (Reible et al.,2006, Wang et al.,2009)。从三年来的监测数据分析,阿科巴拉克与其它覆盖材料相比,在阻断,稳定性,和微生物活性控制上都显示了独特的优势。(EPA,2007) “所有演示结果表明,阿科巴拉克比传统覆盖物有明显较强的稳定性”(EPA,2007)“阿科巴拉克本身的不可渗透性为阻断污染物的扩散体现了比传统覆盖物更优越的特性” (E
14、PA,2007) “阿科巴拉克的可设计控制的渗透率和结合处理的特性使它兼覆盖和处理为一体” (EPA,2007) (见附录二)第二章 工程概况一、水藻污染现状该湖无名,藻类污染厉害,湖体水为绿色。面积为 60 多亩,平均深度2.5 米,总水量约为 10 万方。(项目简单描述)该池的污染指数如下:COD(mg/L)TOC(mg/L) 总氮 (mg/L) 总磷(mg/L) pH114 66 5.08 2Al(OH)3 + 6CO2 + 3CaSO4 + 18H2O5气泡的功能:气泡的产生是产品设计的特点之一,也是产品能快速见效的主要原因之一,因为这些气泡在上升过程中把治理产品均匀地散发水体的每一个
15、角落,不会放过任何一个死角。此时,不用担心气泡把絮凝体推浮在水体表面,因为,随着气泡的消失,这些絮凝体就会逐渐变重下沉。三、产品优势1有效彻底性:因为它的比重大于水,所以投放后能很快下沉到水底,把磷治理材料直接送到“ 磷”的主要聚集地-底泥和水体的交界面,把溶解性的磷(正磷酸盐orthophosphate)转化成不溶于水的磷盐沉淀 (如磷酸铝 AlPO4 沉淀),从而有效地彻底稳固水中的磷,使水藻失去了它们生长的主要营养源而被抑制生长。这也是它能处理 50 英尺深的水域的原因之一。而传统的磷治理产品是粉状或液体状的,它只能处理悬在水中的磷,对沉积在水底,特别是深水,主要的磷源无能为力。2控制释
16、放性:因为治理产品被包裹在产品的外层胶质物质之中,在水解的过程中,治理产品有序地控制地释放出来,保证治理产品恰如其分地发挥作用,而不损失不浪费,并且保证相对长时间的处理效果。而且,产品投放初期产生的气泡会帮助把产品的活性成份均匀分布到整个水体的每一个角落,消除溶解在水中的磷,使产品的效果加快。3絮凝性:处理产品不但能稳固游离的磷源,而且还有很好的絮凝作用,使细小悬浮的有机和无机颗粒变成较大的絮凝团而沉淀,使水很快变清,所以,它也是一个独特的水澄清解决方案;4除臭作用:水中的营养物质磷被消除和有机物变成絮凝沉淀,大大限制了藻类的生长和导致水体发臭的无氧微生物的活性,从而使发绿发黑的水体变清,臭味
17、“不治”而愈;5方便性:它可以直接抛撤,不用混合,不用注射或特殊的设备; 6安全性:它是无毒的产品,因为它不是杀虫剂或杀藻剂,只是通过断绝食物来控制藻类生长。所有使用的成份都经过了用水标准的检验。无需安全设施,(除在投放过程中需要手套来防止可能的轻微的皮肤刺激); 四、实验数据用“巴拉克利尔”处理从表层底泥上直接采集的水样,24 小时前后的磷的浓度的 ICP 分析 (OSHA, 1991)结果发现,总磷 (右图中兰色柱 )和磷酸盐(黄色柱) 分别由未处理的 165 ppm 和30ppm 分别降至 31ppm 和 6ppm。第四章 项目实施方案一、污染情况分析:1污染源:根据客户反映的情况,此湖
18、原来与几条小河相连,这是有机无机污染物进入些湖的主要途径。现在,入水的这几条小河都已被切断,这意味着没有新的点源污染的进入,面源如表面径流估计对水体影响不大。这对治理是一个很有利的条件。2污染现状和问题:但近年来,湖水常年呈现绿色,每到热天,都会有绿藻爆发,随着冬天来临,温度下降,藻类大面积死忘腐烂,引起湖水发臭和一系列的环境问题,且已被藻类吸收的氮磷源又重新回到底泥表面,为下一年的藻类爆发蕴藏能量,这样,形成一个恶性循环。二、治理对策分析:1藻类生长条件:适当的氮磷浓度及比例,温度和日照时间是藻类生长缺一不可的条件,另外,水体的流动性和流动性对藻类生长也有影响,一般水体越静止不动,越有利于藻
19、类的生长。2 数据分析:目前,我们虽没有完整的数据,但是每年藻类的爆发已证明氮磷浓度及比例非常适合藻类的生长;从已有的一组数据看来,氮浓度为 5ppm, 磷浓度小于 0.01ppm, 这已达到美国富营养化的标准,显然与以上事实不符,原因是此水样取自于表层水,因为表层水中的营养已被藻类耗尽,由于水静和低温的情况而没有新的营养源补上;同时,这也证明了主要的营养源是存在于水底的。3、消除生长要素:根据藻类的生长条件,我们唯一可行的方案是消除藻类的营养源,4、时机:在升温之前,就是在藻类没有爆发之前,采取行动,消除营养源是最好的时机,因为,如藻类爆发后,我们在实施产品前必须把成棵的藻类打捞上来,这样无
20、形增加了巨大的财力人力物力。5、目标:从污染现状和数据分析可以证明,主要的氮磷源存在于底泥的表面。6、实施的次数:因为无新的点源污染,可以说是“一劳永逸” ;但是,底泥中的营养物可能渗透到一定的深度,产品的作用涉及不到,这样,在地下水和生物蠕动的作用下会把这些营养物质带到底泥的表面和水体中,给水体带来有限的但可能引起藻类爆发的营养源,所以,建议第一年实施三次,第一次用标准用量(1000 加仑 0.5 磅) ,假设第二次两个月后(用量减半) ,第三次三个月后(用量在第二次基础上再减半) ,这时,天其本上开始变凉了,第二年根据检测结果情况依情况实施。当然,以上间隔次数和浓度要依下面的监测结果来作最
21、终的决定。7跟踪检测:取得一套完整的数据,也是治理的关键,采样时间:在实施产品前,实施产品后每月一次,做一套完整的数据;样品来自水表层,中间层,底泥表层,和底泥 8-10cm 深的水样和泥样;完整数据检测内容包括:温度,化学需氧量 COD, 总有机碳 TOC, 溶解氧 DO,总磷 TP,总氮 TN,叶绿素 CHL-a(水样) ,总悬浮固体 TSS(水样);每周最好能做一次 TP, CHL-a, 和 TSS.三、工程实施办法:1产品实施设备:可租用一条可乘至少四人的小船,两根可达两岸的绳子,在绳子上每隔5-10 米固定一个球形的浮标,一台播种设备。2产品投放方法:既能用手或传统的播种设备尽可能均
22、匀地抛撤在水面上,在这么大的水面,建议使用播种设备;3 产品用量控制:用上面准备好的带有浮标的绳子以 10 米的间距平行从岸的一边拉到另一边,播撤产品的小船在两条绳索中间,在 10 米见方的面积上均匀播撤一定量的产品(需计算具体的量)后再向前或向后移动;依此方法把两条绳索向左或向右平行移动,直到完成整个湖面。四效果预测:产品实施一周,应逐渐能看到一定的效果,如有一定的气泡和漂浮物出现,及水变清,色度变浅等现象。第五章 项目预算一、产品费用预算项目 参数描述单位产品“巴拉克利尔”使用量 0.5 磅/1,000 加仑(3.785 吨)水0.1321 磅 /吨水水池水量=100,000 立方米 10
23、0,000 立方米=100,000 吨水第一次总产品需要量 13,210 磅( 5.944 吨)第二次总产品需要量 6,605 磅( 2.972 吨)第三次总产品需要量 3,303 磅( 1.481 吨)总计一年的用量 23,118 磅 (10.403 吨)按一年的使用量预算:产品名称与描述 单位 数量 单价(RMB) 合计(RMB)“巴拉克利尔” 磅 23,118 合计: 二、施工费用预算项目 价格设备费数据测试费用船只租用费用(预计 10 天完成)播种机租用费用人工费用(56 人)总计附录附录一 中国区域“唯一合作商”授权书附录二 2007 年 9 月,USEPA 为阿科巴拉克(AquaBlok) 底泥覆盖技术发表的题为“阿科巴拉克底泥覆盖技术演示”的“创新性技术评价报告”附录三 1990 年,美国 EPA 授予 NWC 的垃圾覆盖产品 “1990 年管理奖项”附录四 2006 年,俄亥俄州联合国大会授予 NWC “杰出成就奖” 附录五 2012 年,美国商业部授予 NWC“2011 年度杰出出口商”奖附录六 2012 年,美国商业部授予 NWC“总统出口 E 类奖彰”