人工湿地设计计算书
人工湿地计算
So mg/L 30 30 Se mg/L 10 10 Xo mg/L 50 50 Xe mg/L 10 10 a 0.5 0.5 T ºC 30 20 KT 1/d 0.015043706 0.0058
潜流式湿地处理计算
So mg/L 30 60 Se mg/L 10 10 Xo mg/L Xe mg/L a T ºC K1 1/d 5.2
结构设计
进出水系统的布置：湿地床的进水系统应保证配水的均匀性，一般采用多孔管和三角堰等配水装置。进 位调节的要求，出水区的末端的砾石填料层的底部设置穿孔集水管，并设置旋转弯头和控制阀门以调节
填料：方案一：湿地床由三层组成，表层土层、中层砾石、下层小豆石。表层土钙含量在2~2.5kg/100k
方案二：湿地处理池内从下至上依次放置砾石(5-8cm),厚600mm；砾石(1-3cm)厚450mm ,砂石(1-
石(1-3cm)厚450mm ,砂石(1-5mm)厚400mm；泥土厚50mm。
NA η BOD kgBOD5/(ha·d) % 180.2797369 66.666667 121.6348749 66.666667
η
SS
% 80 80
B m 8
H床 L m m 154.1499 0.6~0.7
插植物密度 株/m2 1~3
15
5
15
750
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
1500
5000 500
12000 1200
Av m²/m³ 17.8 17.8
n 0.75 0.75
t d 0.332816 0.863239
Q m³/d 500 500
H m 0.2 0.35
河道人工湿地工艺的设计计算
河道人工湿地工艺的设计计算好养生物塘⑴实际尺寸：L×B×H=10×6×⑵有效水深：H=⑶有效容积：V=120m3,有效面积60m2⑷水力停留时间：HRT=5 h⑸结构：砖混结构人工湿地(a) 复合潜流人工湿地综合考虑水平潜流负荷高，水力条件好能营造良好的厌氧环境，以及垂直潜流充氧能力和硝化能力强的特点，我们选择水平+垂直的复合潜流人工湿地，水流经进水布水，先后缓慢流经粒径20mm的粗砾石和5mm~10mm的细砾石，在砾石表面形成生物膜，附着的微生物对污水中的有机物进行降解，出水进入垂直流湿地，水流在填料床中呈由上向下的垂直流，床体处于不饱和状态，氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。
垂直流湿地的硝化能力高于水平潜流湿地，可用于处理氨氮含量较高的污水。
在设计时充分考虑了检修，将垂直潜流湿地分为2格，保证在检修的情况下也不会间断对污水的处理。
(b) 表面流人工湿地系统地表流湿地系统也称水面湿地系统，与自然湿地最为接近，但它是受人工设计和监督管理的影响，其去污效果又要优于自然湿地系统。
污染水体在湿地的表面流动，水位较浅。
通过生长在植物水下部分的茎、竿上的生物膜来去除污水中的大部分有机污染物。
氧的来源主要靠水体表面扩散，植物根系的传输和植物的光合作用，表面流负荷小，占地面积相对较大。
设计参数水平潜流人工湿地设计参数垂直潜流人工湿地设计参数表面流人工湿地设计参数构筑物设计水平潜流人工湿地构筑物尺寸垂直潜流人工湿地构筑物尺寸表面流人工湿地构筑物尺寸水平潜流人工湿地系统基质配选方案水平潜流湿地从表层到底层依次为覆土土壤，粗砂，填料层，细砂，防渗层，我们将湿地分为3个单元，每个单元分为2格，第一格选择粒径为20mm的粗砾石作为填料层，一方面利用粗砾石粒径大，水力条件好的特点，增大系统的抗负荷能力，另一方面靠近进水端的填料层也起到很好的布水作用，使水流均匀，提高容积利用率；第二格选择5mm~10mm 的细砾石，增大填料比表面积，使附着在填料表面的微生物与污水更容易接触，同时由于粒径小，水流速度较慢，给微生物提供充足的时间硝化降解河水中的有机物，提高出水水质，降低对后续工艺的冲击。
人工湿地设计
布水与集水方式
垂直流人工湿地结构简图
2019/8/5
3.人工湿地结构设计步骤
布水与集水方式
垂直流人工湿地结构布水
2019/8/5
3.人工湿地结构设计步骤
布水与集水方式
垂直流人工湿地结构布水
2019/8/5
3.人工湿地结构设计步骤
通气孔
作用：
向系统内部充氧，并保证 池内气体排出，防止产生臭味。 常设置在填料层底部，与排水 管，穿水管连接。
2019/8/5
定期的进行人工湿地的维护， 包括清洗基质，换基质，收割植 物，给系统富氧等等
国内人工湿地应用实例
• 以处理污水量60000m3/d计，在建造污水处理厂前对各种处理流程进 行了经济技术比较。
工程名称
特点
工程投 运行费用 处理成本 耗电量 占地面 资(亿元) (万元/a) (元/m3 ) (kw.h)/m 3 积(hm2 )
AB法
有效去除有机物，对N,P去 除率高
0.73
876
0.4
0.36
14
氧化沟
有效去除有机物，N,P去除 率高Fra bibliotek0.58
700
0.32
0.33
22
传统活性污 有效去除有机物，N,P去除
泥法
率低
0.66
788
0.36
0.40
14
芦苇湿地法
有效去除有机物，对N,P去 除效果较好，占地面积大
0.21
164
0.08
2019/8/5
5.人工湿地运行过程中进水的预处理过程
生物接触氧化组合工艺介绍 预处理措施中核心技术多为生物接触氧化组合工艺，大幅度降低来水中 有机物含量，减少了人工湿地系统处理负荷，避免了湿地易堵塞的现象， 延长了湿地运行时间，可以使污水达到相关排放标准。
人工湿地计算书
填充高度
规格
上层 中层
种植土 砾石
0.20m 0.45m
渗透系数 0.025~0.35cm/h
粒径 20-40mm
底层
碎石
0.40m
粒径 50-80mm
潜流人工湿地床的水位控制：床中水面浸没植物根系的深度应尽可能均匀。 （2）人工溪流及人工湖 设计人工溪流两条，分别布置于潜流湿地两侧，总占地面积约 890m2，在人 工溪流中部设置跌水坝，跌水高度 0.5m，对处理水进行再次复氧。人工溪流出 水汇入人工湖内。 人工湖采用三湖串联形式，能够最大限度降低死水区，同时保证景观效果。 人工湖最大水深为 3m，护坡采用绿色生态型护坡，坡度为迎水面坝坡 1：1.75， 背水面坝坡 1：1.5。 （3）表流湿地 表面流湿地设计为 3 组，单组长宽比设为 3：1，而湿地面积约为 36800m2， As1 = 3×L×B = 3×3B×B = 37800m2， B=65m，L=195m 基质选取：应优先采用当地的表层种植土，如当地原土不适宜人工湿地植物 生长时，则需进行置换。种植土壤的质地宜为松软粘土—土壤，土壤厚度宜为 20~40cm，渗透系数宜为 0.025~0.35ch/h。 （4）氧化塘
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人工湿地计算书
1、尾水提升泵房集水池基本参数
集水池设计规模为 30000m3/d，约折合 1250m3/h，按水力停留时间 HRT 为 0.25 h 计，集水井有效容积应为 312.5 m3，考虑到与污水厂原有排污管道相契合，
集水设计尺寸为：L×B×H=15m×9m×5.7m， 有效容积 L×B×H=15m×9m×2.5m=337.5m3。
氧化塘分别设置于表流湿地东西两侧，其中东侧氧化塘作为排水塘使用。 氧化塘充分利用现有鱼塘改造而成，占地面积约 30000m2。
人工湿地设计技术参数
人工湿地设计主要技术参数一、主要参数1、设计水量：Q总：40000m³/d，Q时=40000÷24=1667m³/h（取近似均匀流入人工湿地）2、进出水质：二、设计说明1、工艺流程：原水→沉砂池→1级生物塘→1级水平潜流人工湿地→2级水平潜流人工湿地→2级生物塘→3级水平潜流人工湿地→垂直流人工湿地→排水2、技术参数：（一）沉砂池：S=550㎡；H=2.2m1.池体容量：1210m³2.停留时间：0.33h3.表面负荷：3.031m³/（㎡/h）4.池体结构：钢筋混凝土结构（二）1级生物塘：S=2400㎡；H=2.2m1.池体容量：5280m³2.停留时间：3.17h3.有机负荷：1.671kg/（m³·d）4.池体结构：钢筋混凝土结构（三）1级水平潜流人工湿地：S=4200㎡；H=2.0m1.池体容量：8400m³2.停留时间：5.04h3.有机负荷：1.671kg/（m³·d）4.池体结构：钢筋混凝土结构（四）2级水平潜流人工湿地：S=3800㎡；H=1.8m1.池体容量：6840m³2.停留时间：4.10h3.有机负荷：1.671kg/（m³·d）4.池体结构：钢筋混凝土结构（五）2级生物塘：S=3200㎡；H=1.7m1.池体容量：5440m³2.停留时间：3.26h3.有机负荷：1.671kg/（m³·d）4.池体结构：钢筋混凝土结构（六）3级水平潜流人工湿地：S=3000㎡；H=1.6m1.池体容量：4800m³2.停留时间：2.88h3.有机负荷：1.671kg/（m³·d）4.池体结构：钢筋混凝土结构（七）垂直流人工湿地：S=3600㎡；H=1.4m1.池体容量：5040m³2.停留时间：3.02h3.有机负荷：1.671kg/（m³·d）4.池体结构：钢筋混凝土结构三、设计要求1、取水方式：在xx新建引水渠约1条（暂定L=15.0m），设计流速V=5.43m/s,则断面面积S=5.12㎡；尺寸为L×W×H=15.0×2.29×2.24m（液面标高：34.24m,渠底标高32.00m）；i=0.3%。
人工湿地工艺计算
人工湿地一、地表流人工芦苇湿地处理系统1、湿地面积设计计算处理水量Q=2000m3/d原水BOD5＝40mg/l出水BOD 5＝20mg/l0.058269假定：污水中不可沉淀去除的BOD5份额α＝0.53水温为20℃时的生化反应速率常数K 20＝0.0057d -1泩性生物比表面积A v =18.85m 2/m 3湿地床水深H＝10cm冬季H＝30cm系统孔隙度n=0.75(1）水力停留时间t水温为20℃时t=0.114185(d)水温为10℃时t=0.296166(d)水温为5℃时t=0.476978(d)(2)占地面积A水温为20℃时,水深10cm A=2283.694(m 2)水温为10℃时,水深20cm A=2961.657(m 2)L 水温为5℃时,水深30cm A=3179.852(m 2)80（3）布水管主管流速V＝0.5m/s主管数量n=2个主管管径D1=171.721mm实际选取D1＝200mm校核实际流速V1＝0.368601m/s >0.3m/s支管数量n2=384L H V配水渠进水孔5003000.154321单根穿孔管长度=4000mm穿孔管数量n=384根穿孔管合计长度L＝1536000mm穿孔间距=200mm穿孔数量＝7680个5mm0.153584m/s(4）集水管主管流速V＝0.5m/s主管数量n=4个主管管径D1=121.4251mm实际选取D1＝150mm校核实际流速V1＝0.327645m/s >0.3m/s 穿孔孔径＝穿孔管流速V=单根穿孔管长度=480000mm 穿孔管数量n=8根穿孔管合计长度L＝3840000mm穿孔间距=500mm穿孔数量＝7680个10mm穿孔孔径＝0.038396m/s穿孔管流速V=B5040002312276 1248576 1.22428.8604.8 12224552 128。
人工湿地设计计算书
计算说明书1格栅：采用机械清查q=11.52L/s 设Q m ax =15L/s则K 总=2.0取设棚前 h=0.2m, v=0.2m/s 用中格栅，栅条，间隙e=20mm, 格栅安装倾角α=60° 栅条的间隙数：n=ehv Q αsin max =≈⨯⨯︒2.02.002.060sin 015.018 栅槽宽度：取栅条宽度 S=0.01mB=m en n S 53.01802.0)118(01.0)1(=⨯+-⨯=+-进水渠道渐宽部分长度：若 B 1=0.43m,︒=201α ，进水渠道流速为0.17m/sL m tg tg B B 14.020243.053.02111≈︒-=-=α栅槽与出水渠道连接的渐窄部分长度：L 2=m L 07.0214.021== 过栅水头损失：栅条矩形截面，取k=3,B=2.42m g v e s B k h 0021.060sin 81.922.0)02.001.0(42.23sin 2)(2342341=︒⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=α栅后槽总高度：取栅前渠道超高，m h 15.02= 栅前槽高m h h H 35.0211=+=，H=h+h 1+h 2=0.2+0.0051+0.15=0.3551m栅槽总长度：L=L 1+L 2+0.2+1.0-︒601tg H =0.15+0.07+0.5+1.0+m tg 915.1603551.0=︒每日栅清量：中格栅 W 1=0.07m 3/103m 3W=d /648m .0100028640007.0015.010********W 31max =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯总K Q >0.2m 3/dB —栅槽宽度，ms —格条宽度，m e —栅条间隙，mm n —格栅间隙数Q m ax —最大设计流量，m 3/sα—格栅倾角，度h —栅前水深，m v —格栅流速，m/s h 1—过栅水头损失，m h 0—计算水头损失，m k —系数H —栅槽总高度，m h —栅前水深，m h 2—栅前渠道超高，m L —栅槽总长度，m H 1—栅前槽高，mL 1—进水渠道渐宽部分长度，m B 1—进水渠道宽度，mα1—进水渠展开角，度L 2—栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m W —每日栅渣量，m 3/d W 1—栅渣量，m 3/dK 总—生活污水流量变化系数2沉沙池：采用平流沉沙池：主要截流无机颗粒，工作稳定，构造简单，排砂方便 取：Q max =15L/S=0.015m 3/s,v=0.2m/s 池内水停留时间：t=50s 有效水深：h e =0.5mX 1为城市生活污水，每10万m 3污水含沙量为3 m 3，辰砂含水量约60%，容重1.5t/ m 3砂斗斗壁倾角60°水流部分长度L=vt=0.015⨯50=0.75m 水流段面积 A=2max 075.02.0015.0m v Q ==池总宽度 m m h A B e 15.05.0075.02===沉砂斗容积 37535351max m 1085.1210m 10/3m 015.0864001086400-⨯=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=总K X t Q V 沉砂池总高度 H=h 1+h 2+h 3=0.3+0.5+ h 3 储砂斗高 h 3323h tg60h 31⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛︒=π储砂V3227323m 1083.13114.331095.1tg6013V h --⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛︒⨯=π储H=0.3+0.5+0.0183=0.82mQ m ax —最大设计流量，m 3/s L —水流部分长度，m v —最大速度，m/st —最大设计流量时的停留时间，s A —水流断面积，㎡ B —池总宽度，m2h —设计有效水深，mV —沉砂斗容积，m31x —城市污水沉沙量，35310/3m mK 总—流量总变化系数 H —总高度，m1h —超高，0.3m3h —储砂斗高度，m3沉淀池：采用辐流式沉淀池。
人工湿地计算书
人工湿地计算书1、尾水提升泵房集水池基本参数集水池设计规模为30000m3/d，约折合1250m3/h，按水力停留时间HRT为0.25 h计，集水井有效容积应为312.5 m3，考虑到与污水厂原有排污管道相契合，集水设计尺寸为：L×B×H=15m×9m×5.7m，有效容积L×B×H=15m×9m×2.5m=337.5m3。
2、尾水提升泵泵参数流量420m3/h；五台，四用一备；扬程15m；功率30KW；效率74%，工作时间24h/d。
3、跌水复氧区跌水复氧区分为跌水坝，受水池两部分。
跌水坝设计跌水高度为1.6m，采用二级跌水；采用堰式出水，布水槽单宽流量取48m3/(h·m)，则布水槽长度为35m，整个跌水坝占地面积约100m2。
设置受水池1座，池深1.5米，占地面积约890m2。
另外在受水池出水端设置拦水坝1座，受水池出水从拦水坝顶部漫流分别进入潜流人工湿地和人工溪流。
为防止冬季来水中热量大量损失，该工程如进入冬季运行，拟设置超越管路，将跌水坝超越，尾水提升泵房来水直接进入受水池内。
4、人工湿地基本参数本项目主体处理单元分为潜流湿地区、人工溪流及人工湖、表流湿地、氧化塘四个区域，为便于设计计算，所有处理单元均按处理效率折算为表流湿地进行计算，折算系数k如下。
表8、折算系数取值表4.1、理论人工湿地面积计算计算公式：A L=[Q×（C0－C1）×10-3]/q os×10-4其中A L为理论人工湿地面积（m2）Q为流量（m3/d），设流量为30000 m3/d。
C o为进水BOD（mg/l），设定进水BOD为20mg/l。
C1为出水BOD（mg/l），设出水BOD为10mg/l。
q os为表面有机负荷（kg/hm2·d），本项目取30kg/hm2·d（设计范围为15 kg/hm2·d-50 kg/hm2）经计算，理论人工湿地面积A L=100000m24.2、各单元有效面积计算潜流湿地：本项目潜流湿地面积为固定值A1=4500m2（受公园内地形限制），折合成理论湿地面积为：A L1=4A1=18000m2人工溪流及人工湖：本项目人工溪流及人工湖面积为固定值A2=33770m2（满足公园水体面积要求），折合成理论湿地面积为：A L2=0.5A2=16885m2表流湿地：由于表流湿地和氧化塘的折算系数相同，故无需计算各自占地面积，根据现有场地地形条件，可令表流湿地与氧化塘占地面积相同。
人工湿地表面积计算
人工湿地表面积计算
假设
1、村庄A生活污水水量Q为60m3/d,
2、BOD5表面负荷q=10gBOD5/(m2·d) 规范里建议8~12
gBOD5/(m2·d)
3、人工湿地的BOD5去除量[BOD5]为30mg/L（即人工湿地
进水32 mg/L，出水2 mg/L，去除30mg/L）
每天总去除BOD5=Q·[BOD5]=60·30=1800g/d
表面积A=总去除BOD5/q=1800/10=180m2
验证：
假设人工湿地有效高度为0.8m，
则总有效容积V=A·0.8=180·0.8=144m3
停留时间t=V/Q=144/60=2.4天设计规范里的停留时间取2d~7d，符合条件。
在1、2、3假设成立的前提下，按每天水量计算，人工湿地的表面积为3m2/吨水每天。
技术规范里的表面积计算公式是以水里表面负荷为主体，可规范里并为提及这个参数的取值范围。
只能以里面建议的BOD5表面负荷计算为准，以建议的停留时间来做检验计算结果是不是符合实际情况。
关于人工湿地设计计算书
计算说明书1格栅：采用机械清查q=11.52L/s 设Q m ax =15L/s则K 总=2.0取设棚前 h=0.2m, v=0.2m/s 用中格栅，栅条，间隙e=20mm, 格栅安装倾角α=60° 栅条的间隙数：n=ehv Q αsin max =≈⨯⨯︒2.02.002.060sin 015.018 栅槽宽度：取栅条宽度 S=0.01mB=m en n S 53.01802.0)118(01.0)1(=⨯+-⨯=+-进水渠道渐宽部分长度：若 B 1=0.43m,︒=201α ，进水渠道流速为0.17m/sL m tg tg B B 14.020243.053.02111≈︒-=-=α栅槽与出水渠道连接的渐窄部分长度：L 2=m L 07.0214.021== 过栅水头损失：栅条矩形截面，取k=3,B=2.42m g v e s B k h 0021.060sin 81.922.0)02.001.0(42.23sin 2)(2342341=︒⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=α栅后槽总高度：取栅前渠道超高，m h 15.02= 栅前槽高m h h H 35.0211=+=，H=h+h 1+h 2=0.2+0.0051+0.15=0.3551m栅槽总长度：L=L 1+L 2+0.2+1.0-︒601tg H =0.15+0.07+0.5+1.0+m tg 915.1603551.0=︒每日栅清量：中格栅 W 1=0.07m 3/103m 3W=d /648m .0100028640007.0015.010********W 31max =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯总K Q >0.2m 3/dB —栅槽宽度，ms —格条宽度，m e —栅条间隙，mm n —格栅间隙数Q m ax —最大设计流量，m 3/sα—格栅倾角，度h —栅前水深，m v —格栅流速，m/s h 1—过栅水头损失，m h 0—计算水头损失，m k —系数H —栅槽总高度，m h —栅前水深，m h 2—栅前渠道超高，m L —栅槽总长度，m H 1—栅前槽高，mL 1—进水渠道渐宽部分长度，m B 1—进水渠道宽度，mα1—进水渠展开角，度L 2—栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m W —每日栅渣量，m 3/d W 1—栅渣量，m 3/d K 总—生活污水流量变化系数2沉沙池：采用平流沉沙池：主要截流无机颗粒，工作稳定，构造简单，排砂方便 取：Q max =15L/S=0.015m 3/s,v=0.2m/s 池内水停留时间：t=50s 有效水深：h e =0.5mX 1为城市生活污水，每10万m 3污水含沙量为3 m 3，辰砂含水量约60%，容重1.5t/ m 3砂斗斗壁倾角60°水流部分长度L=vt=0.015⨯50=0.75m 水流段面积 A=2max 075.02.0015.0m v Q ==池总宽度 m m h A B e 15.05.0075.02===沉砂斗容积 37535351max m 1085.1210m 10/3m 015.0864001086400-⨯=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=总K X t Q V 沉砂池总高度 H=h 1+h 2+h 3=0.3+0.5+ h 3 储砂斗高 h 3323h tg60h 31⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛︒=π储砂V3227323m 1083.13114.331095.1tg6013V h --⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛︒⨯=π储H=0.3+0.5+0.0183=0.82mQ m ax —最大设计流量，m 3/s L —水流部分长度，m v —最大速度，m/st —最大设计流量时的停留时间，s A —水流断面积，㎡ B —池总宽度，m2h —设计有效水深，mV —沉砂斗容积，m31x —城市污水沉沙量，35310/3m mK 总—流量总变化系数 H —总高度，m1h —超高，0.3m3h —储砂斗高度，m3沉淀池：采用辐流式沉淀池。
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计算说明书
1格栅：采用机械清查
q=11.52L/s 设Q m ax =15L/s
则K 总=2.0
取设棚前 h=0.2m, v=0.2m/s 用中格栅，栅条，间隙e=20mm, 格栅安装倾角α=60° 栅条的间隙数：n=
ehv Q αsin max =
≈⨯⨯︒
2
.02.002.060sin 015.018 栅槽宽度：取栅条宽度 S=0.01m
B=m en n S 53.01802.0)118(01.0)1(=⨯+-⨯=+-
进水渠道渐宽部分长度：若 B 1=0.43m,︒=201α ，进水渠道流速为0.17m/s
L m tg tg B B 14.020243.053.02111≈︒
-=-=
α
栅槽与出水渠道连接的渐窄部分长度：
L 2=
m L 07.02
14.021== 过栅水头损失：栅条矩形截面，取k=3,B=2.42
m g v e s B k h 0021.060sin 81
.922.0)02.001.0(42.23sin 2)(2
34
2341=︒⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=α
栅后槽总高度：取栅前渠道超高，m h 15.02= 栅前槽高m h h H 35.0211=+=，
H=h+h 1+h 2=0.2+0.0051+0.15=0.3551m
栅槽总长度：L=L 1+L 2+0.2+1.0-
︒601tg H =0.15+0.07+0.5+1.0+
m tg 915.1603551
.0=︒
每日栅清量：中格栅 W 1=0.07m 3
/103
m 3
W=
d /648m .01000
28640007.0015.010********W 31max =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯总K Q >0.2m 3/d
B —栅槽宽度，m
s —格条宽度，m e —栅条间隙，mm n —格栅间隙数
Q m ax —最大设计流量，m 3/s
α—格栅倾角，度
h —栅前水深，m v —格栅流速，m/s h 1—过栅水头损失，m h 0—计算水头损失，m k —系数
H —栅槽总高度，m h —栅前水深，m h 2—栅前渠道超高，m L —栅槽总长度，m H 1—栅前槽高，m
L 1—进水渠道渐宽部分长度，m B 1—进水渠道宽度，m
α1—进水渠展开角，度
L 2—栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m W —每日栅渣量，m 3
/d W 1—栅渣量，m 3
/d K 总—生活污水流量变化系数
2沉沙池：
采用平流沉沙池：主要截流无机颗粒，工作稳定，构造简单，排砂方便 取：Q max =15L/S=0.015m 3
/s,v=0.2m/s 池内水停留时间：t=50s 有效水深：h e =0.5m
X 1为城市生活污水，每10万m 3
污水含沙量为3 m 3
，辰砂含水量约60%，容重1.5t/ m 3
砂斗斗壁倾角60°
水流部分长度L=vt=0.015⨯50=0.75m 水流段面积 A=
2max 075.02
.0015
.0m v Q ==
池总宽度 m m h A B e 15.05
.0075.02
===
沉砂斗容积 375
3
5351max m 1085.12
10m 10/3m 015.0864001086400-⨯=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=总K X t Q V 沉砂池总高度 H=h 1+h 2+h 3=0.3+0.5+ h 3 储砂斗高 h 3
32
3h tg60h 31⋅⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛︒=π储砂V
3
22
73
2
3m 1083.13114.331095.1tg6013
V h --⨯=⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=
⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛
︒⨯=
π储
H=0.3+0.5+0.0183=0.82m
Q m ax —最大设计流量，m 3
/s L —水流部分长度，m v —最大速度，m/s
t —最大设计流量时的停留时间，s A —水流断面积，㎡ B —池总宽度，m
2h —设计有效水深，m
V —沉砂斗容积，m3
1x —城市污水沉沙量，35310/3m m
K 总—流量总变化系数 H —总高度，m
1h —超高，0.3m
3h —储砂斗高度，m
3沉淀池：
采用辐流式沉淀池。
双池n=2，表面水力负荷()
h m m q ⋅=2
30/3，沉淀时用t=1.5h
静水压力法排泥
20max 183600/320151.0m s
m s
nq Q A =⨯==
m A D 8.414
.318
441
=⨯=
=
π
有效水深 ()
m h m m t q h 5.450.1/33
302=⋅⋅==
沉淀池总6m .93.05.45.43.0h h h h 54321≈+++=++++=h H
A — 池表面积，㎡ D —池直径，m n —池数
q 0—表面水力负荷，(
)
h m m ⋅2
3
/ t —沉淀时间，s H —总高度，m
1h —保护高，取0.3m
2h —有效水深，m 3h —缓冲层高，m
4h —沉淀池底坡差落，m 5h —污泥斗高度，m
注：以上计算均来自参考文献[1] 4兼性氧化塘
采用单糖，矩形塘长宽比为2：l 到4：1．在设计中可选择3：1。
在塘内要设计多个进点。
经过一级处理后废水去除率在30%左右[2]，现按25%计算 则进入氧化塘BOD5为：200×（1－25%）=150mg/l; 设计的塘出水BOD5为：100 mg/l 。
有马雷-肖修（Marais —Shaw ）公式 [3]： 单糖：S=Se/(1＋kt)
Se 、S —为污水入流和出流时BOD5浓度 mg/l ； t —为水力停留时间
d;
k —反应速率常数 取k=0.273(1/ d); 由以上可得： 100=
t
273.01150
+
t=1.8d 取t=2 d 。
由水力停留时间 t=
Q
V =Q D A ⨯
V — 塘容积；Q —污水流量；A —塘水域面积；D —为塘水深 取D=1.6m 。
可得： A=
D Q t ⨯=6
.110002⨯=1250㎡。
由于长宽比选择3：1， 则塘的宽度B=
3A =3
1250
=20.4m ，取为21m 长度L=3B=3×20.4=60.8m ，取为61m 。
则面积为A=21×61=1281㎡。
BOD5表面负荷率： ＡＬＲ=A BOD Q 5⨯=1250
1501000⨯=120 g/(㎡d)=0.12㎏/(㎡d). 池塘水深 m 池塘宽度 m 池塘长度 m 池域面积 ㎡ BOD 表面负荷率kg /㎡d 停留时间T d 1.6 21
61
1281
0.12
2
5人工湿地
湿地床底坡一般取1%—8%，须根据填料性质及湿地尺寸加以确定，对以砾石为填料的湿地床一般可取2%。
本工艺计算取湿地床底坡S=2%
床深Ｄ一般须根据所栽种植物的种类及根系的生长深度确定,以保证湿地床中必要的好氧条件。
对于芦苇湿地系统处理城市或生活污水时,Ｄ一般取0.6-0.7ｍ;而用于较高浓度有机工业废水的处理时,Ｄ一般在0.3-0.4ｍ之间。
本工艺为城市生活污水处理取床深Ｄ=0.65ｍ[4]。
在人工湿地的设计过程中,需要利用湿地土壤孔隙度,以确定水量、水力停留时间、湿地长宽尺寸等.实际上,孔隙度是根据实际经验加以估计的.美国国家环保局建议,湿地密集植被
区域设计采用的孔隙度为0 65～0 75[5]。
本工艺取孔隙度ε=0.65 湿地水域面积的计算：
英国人Kitkuth 推荐用Ａ=5.2Ｑ(ｌｎＣ0-ｌｎＣe ) [4] Ａ—湿地床的表面积㎡;
Ｃe ,Ｃ0—进水、出水ＢＯＤ5;ｍｇ/Ｌ; Ｑ—平均设计流量:ｍ3/ｄ;
A=5.2×1000×（ｌｎ100－ｌｎ25）=7072㎡
. 表面负荷率(ＡＬＲ)指的是单位面积湿地对特定污染物所能承受的最大负荷.据美国国家环保局资料表面负荷率ＡＬＲ:计算公式： Ａ=Ｑ×Ｃ0/ＡＬＲ
Ａ为湿地处理面积;Ｑ为湿地进水流量;Ｃ0为进水污染物浓度.
ＡＬＲ=
A C Q 0⨯=7072
100
1000⨯=14.14g/(㎡d)=0.14㎏/(㎡d). 水力负荷q=
A Q =7072
1000=0.14m/d=14cm/d. 水力停留时间：HRT=ε×V/Q [6]
=
1000
65
.0707265.0⨯⨯
=3d
参考文献：
[1]张自杰编 排水工程 北京 中国建筑工业出版社 1999
[2] 马占青编 水污染控制与废水生物处理 北京：中国水利水电出版社 2003 [3] 周帆 串联兼性氧化塘的k 值与马雷-肖修公式 武汉工业大学学报 1990 [4]人工湿地污水处理工艺与设计 城市环境与城市生态 14（1） 20021.2 [5]人工湿地污水处理工艺设计关键及生态学问题 应用生态学报 15（7） 2004.7 [6]人工湿地系统处理污水新模式的探讨 环境科学进展 3（6） 1995.12。