人工湿地系统设计
装配式建筑施工的人工湿地处理系统设计与建设
装配式建筑施工的人工湿地处理系统设计与建设人工湿地是一种利用天然植物、微生物和土壤来处理废水的工程技术。
在装配式建筑施工中，人工湿地处理系统被广泛应用于雨水处理、生活污水处理、景观水体净化等方面。
本文将重点讨论装配式建筑施工中人工湿地处理系统的设计与建设。
一、人工湿地的原理人工湿地利用植物和根系吸收废水中的营养物质，并借助微生物降解有机污染物，从而达到净化和消除废水中有害成分的目的。
其主要原理包括：吸附作用、根际区域降解和沉积作用。
1. 吸附作用：植物根系及其周围土壤可以吸附废水中一些有害成分，例如重金属离子等。
2. 根际区域降解：植物根部排出的氧气可以提供给周围土壤中的细菌进行呼吸代谢，从而促进有机污染物的分解。
3. 沉积作用：人工湿地中的水流速度较慢，能够使悬浮物质沉淀下来，从而减少废水中的浊度和悬浮物含量。
二、装配式建筑施工中人工湿地处理系统的设计装配式建筑施工中的人工湿地处理系统设计需要考虑多个因素，包括废水特性、系统规模、植物选择等。
下面将从这几个方面进行详细阐述。
1. 废水特性：在设计人工湿地处理系统时，需要充分了解废水来源及其特性。
包括废水的污染物种类、浓度、pH值等。
有些废水可能含有高浓度或有毒有害的物质，需要采取适当措施进行预处理。
2. 系统规模：根据建筑施工项目对废水处理的需求，确定人工湿地处理系统的规模。
通常来说，可以根据每日产生的排放量来估算所需人工湿地面积，然后结合具体场地条件进行调整。
3. 植物选择：在人工湿地设计过程中，需要选择适应当地气候环境以及能够耐受底泥富营养化和涝水的植物。
常见的选择包括芦苇、菖蒲等。
4. 水力条件：合理设计人工湿地系统的水力条件，包括进水方式、流速、停留时间等。
这些参数对于废水的处理效果至关重要。
5. 附属设施：除了湿地本身，人工湿地处理系统还需要考虑一些附属设施的设计，如进水管道、出水管道、排污系统等。
三、装配式建筑施工中人工湿地处理系统的建设过程人工湿地处理系统建设是一个复杂而细致的工程过程，涉及到前期准备、装配与组合、调试等环节。
人工湿地介绍与设计
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1.4 植物的年生长期长，最好是冬季半枯 萎或常绿植物；
人工湿地处理系统中常会出现因冬季植 物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降 的现象，因此，应着重选用常绿冬季生 长旺盛的水生植物类型。
产生污水量
157 L/人/天
宽度 80 m
等价污染量
2930 人
深度 0.55m
水力停留时间
3.3天
建议各建一个100m x 40m的湿地系统
流入浓度估算 (mg/L)
COD BOD1 TSS FColi1 TN1
面积 倾斜度 NH4+ NO3-
0.8 ha < 0.005% Org N1
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4.CW系统的填料及其构成
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5、CW系统的植物
水上植物、水底植物、浮游植物、大型挺水植物(芦苇）
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5、CW系统的植物
灯芯草 鸢尾 香蒲 黑三菱
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单户家庭的湿地系统设计
设计流量
表面流湿地k-C*（模型）
0.785 m3/d
长度 7.5 m
产生污水量157 L/人来自天根系发达，茎叶茂密 抗病虫害能力强 有一定的经济价值
北美人工湿地常用的 植物有芦苇、香蒲、灯 心草、水葱、竹等
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在湿地植物根系表面生长的生物膜
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人工湿地工艺进水布置方式 人工湿地系统组合方式
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进 水 布 置 及 组 合 方 式
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技术要求
随着环境保护的迅速发展，人们对湿地 功能也有了广泛的认识。湿地作为"地球 之肾"，担负着对地球自然水体的净化和 处理功能。由于城市中天然湿地的逐渐 减少和消亡，因此人工湿地以其独到的 优越性受到了越来越多的关注和发展。
人工湿地设计方案
人工湿地设计方案1 处理工艺1.1 处理工艺流程框图1.2 本方案水处理工艺流程说明本方案预设污水氨氮含量较高，脱氮处理中反硝化作用阶段前充分的硝化作用是非常必要的，因此在人工湿地前端设置好氧生物塘，增强氮素的转化率。
为提高组合工艺整体的脱氮效率，考虑将垂直流人工湿地放在组合工艺前端，有利于提高湿地系统的输氧能力，从而提高硝化作用的脱氮效率。
好氧生物塘的出水先后进入垂直潜流人工湿地和水平潜流人工湿地组合成的复合潜流人工湿地系统，这样利用植物吸收、微生物降解、填料过滤吸附等作用去除污水中的污染物，最后达标排放。
相对于其他处理技术，人工湿地具有投资省、效率高、维护简单等优点，对于农村生活污水、农业面源污染，是一种较好的处理技术。
1.3 方案各处理单元功能描述（1）好氧生物塘用于去除原污水中悬浮物及大颗粒杂物，可以防止垂直流人工湿地的堵塞，保护后续人工湿地的运行稳定。
利用太阳能曝气增氧，提高水中的溶解氧，促进氨氮的氧化作用，进而充分的硝化作用，使脱氮处理中反硝化作用阶段可以充分反应，提高了脱氮效率，减轻后续人工湿地的治理负荷。
（2）人工湿地人工湿地综合了物理、化学和生物的三种作用对污水进行进一步的处理。
系统成熟后，特种填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。
污水流经生物膜时，残余的SS被填料和植物根系有机截留，有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被去除。
同时系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次呈现出好氧、厌氧和缺氧状态，保证了废水中氮、磷不仅能被植物和微生物作为营养成分而直接吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用将其从废水中去除。
老化的微生物作为肥料被植物吸收。
人工湿地可按污水在湿地床中流动的方式不同而分为两种类型：表面流人工湿地（SFW）和潜流型人工湿地（SSFW）。
潜流型人工湿地又包括水平潜流人工湿地（SFS）和垂直潜流人工湿地（VCW）。
人工湿地设计方案【范本模板】
东升镇生活污水人工湿地设计方案人工湿地的净化机理：对SS：湿地系统成熟后，填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。
废水流经生物膜时，大量的SS被填料和植物根系阻挡截留。
对有机物：有机污染物通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去.对N、P：湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。
一、污水水质(一）、作为生活污水处理的主体工程。
按照城镇生活污水水质一般范围，可认为东升镇生活污水水质状况如下：COD 250—350mg/l（项目取中间值300 mg/l，需监测核实）;BOD 150——250 mg/l （取中间值200 mg/l）;SS 200-—300 mg/l(项目取中间值250 mg/l）; NH3-N 30——40 mg/l（取中间值35 mg/l），P 8-—10mg/l(取最大值10 mg/l）；水量按照5000m3/d设计。
（二)、作为生活污水处理厂的后续工程。
一般镇区均需要建设二级污水处理厂，按照城镇污水处理厂的出水标准，如东升镇二级污水处理厂达标排放，则污水处理厂出水应执行广东省《水污染排放限值》（DB4426-—2001)中第二时段中的二级标准：COD 60mg/l;BOD 30 mg/l；SS 30 mg/l；NH3—N 15mg/l,P 1mg/l;水量按照5000m3/d设计；作为生活污水处理厂的后续工程，人工湿地的处理压力要小得多,且水平潜流式人工湿地对氨氮的处理效果不如垂直流人工湿地，本项目暂不深入分析此项.二、出水要求东升镇生活污水最终出水预计进入北部排灌渠，按照《中山市水环境功能区水质保护规定》(中府［1997]115号）的功能区划，该渠符合《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅳ类水体要求，因此人工湿地出水应执行广东省《水污染排放限值》(DB4426-—2001)中第二时段中的二级标准；为:COD 100mg/l；BOD 30 mg/l；SS 30 mg/l; NH3—N 15 mg/l,P 1 mg/l。
人工湿地设计方案
人工湿地设计方案概述人工湿地是一种模拟自然湿地的人工建造系统，用于提供水质改良、生物多样性保护和生态系统恢复等功能。
本文将介绍一个人工湿地设计方案，以满足特定的水质改善需求。
目标设计人工湿地的目标是改善特定水体的水质。
在设计之初，需明确主要目标，例如减少某些污染物的浓度、提高水体的透明度或调节水体的酸碱度等。
选择合适的湿地形式根据目标和环境条件，选择合适的湿地形式。
常见的湿地形式包括自由水面流湿地（如人工湿地池）、浸没流湿地（如流淌湿地）、湿地滤池和人工湿地堆肥床等。
确定湿地尺寸和布局湿地的尺寸和布局对其功能起着重要作用。
在确定湿地尺寸时，需考虑入水量、水质目标和水体中污染物的初始浓度。
一般来说，湿地越大，其处理能力越强。
确定湿地填料湿地填料是湿地系统的核心，可以提供粘土、沙子、砂石和植物等材料。
填料的选择应基于处理目标和水质特性。
例如，粘土和砂石填料可以吸附和吸附污染物，而植物可以吸收营养物质。
设计湿地流量湿地流量的设计应根据处理目标、水体流量和填料特性进行。
流量过大会影响湿地内的氧气供应，而流量过小则可能无法满足处理需求。
通过调整入水流量和出水流量，可以控制湿地内的水位和水流速度。
设计湿地植被湿地植被在水质改善中起着重要作用。
通过选择合适的湿地植被，可以增强污染物的吸附和生物降解能力。
常见的湿地植被包括芦苇、蒲草和浮萍等。
确定湿地运维措施湿地的运维措施对其长期可持续运行至关重要。
包括定期清理填料、修剪植被、控制水位和监测水质等。
此外，还需密切关注湿地系统的运行情况，及时调整操作策略。
结论人工湿地是一种有效的水质改善方法，本文提供了一个人工湿地设计方案的基本框架。
根据具体需求，可对方案进行调整和优化，以实现最佳的水质改良效果。
人工湿地设计规范
人工湿地设计规范人工湿地是一种以模拟自然湿地生态系统为目的，通过人工方法构建的湿地系统，可以起到水质净化和生态修复的作用。
为了确保人工湿地能够有效地发挥其功能，设计与建设人工湿地需要遵循一些规范。
1.湿地选址规范：选择适宜的湿地选址是人工湿地设计的基础。
应根据周边土地利用情况、地形地貌、流域水质、水文条件等因素综合考虑，选择具有一定面积和适宜水质的区域作为湿地选址。
2.湿地设计原则：人工湿地设计应遵循生态修复和水质净化的原则，确保湿地系统能够保持良好的水质和生物多样性。
设计中要考虑到湿地面积、湿地类型、流态模式、湿地植被选择等因素，以最佳方式实现湿地功能。
3.水量控制规范：人工湿地设计中要合理控制水量，以满足湿地生态系统的需求。
设计中需要确定进水口和出水口的位置和数量，并根据流量控制要求设置相应的阀门和流速调节设施。
4.湿地植被配置规范：湿地植被是湿地系统的重要组成部分，设计中应合理选择植被类型和配置。
需要考虑植被的适应性、生长速度、抗污染能力等因素，保证湿地植被能够有效地吸附和分解水中的污染物。
5.湿地建设工艺规范：湿地建设工艺应符合相关规范和标准。
包括土方工程、石方工程、土工材料的选择和使用等。
在施工过程中要保持湿地系统的完整性，防止因施工而破坏湿地生态系统。
6.湿地管理规范：人工湿地的管理是确保湿地正常运行和发挥功能的关键。
管理规范包括定期巡查、检测水质、排除病害、保护植被等。
管理人员需要具备相关的专业知识和技能，能够及时发现和处理湿地问题。
7.监测与评估规范：人工湿地的长期监测和评估是保证湿地持续有效运行的重要手段。
监测内容包括水质、植被、动物等。
评估结果可用于调整湿地管理策略，优化湿地运行效果。
8.环境保护规范：人工湿地设计与建设应符合相关的环境保护法律法规和标准。
在设计和建设过程中应采取措施减少对周边环境的污染和破坏，并将湿地建设与周边环境相协调。
9.经费投入和使用规范：人工湿地的设计和建设需要一定的经费投入，管理和维护也需要一定的费用支持。
人工湿地设计方案
人工湿地设计方案人工湿地是一种通过模拟自然湿地环境来提供水的净化和修复功能的人工生态系统，具有净化水质、保护生物多样性、调节水资源等多种功能。
本文将对人工湿地的设计方案进行探讨。
首先，人工湿地的设计要充分考虑适宜的水体。
水体的选择应该根据地理条件以及周边环境来进行。
例如，在城市的防洪防涝等问题下，可以选择附近不易流失的地段进行湿地的设立。
对于湿地的类型选择上，根据需求可以选择湿地的功能分类。
如果需要净化水质，可以选择湿地的方式包括水稻田、连片湿地、河道等等。
其次，人工湿地的设计需要充分考虑植被的种类和植物的布局。
植被是湿地的核心部分，可以通过光合作用去除水体中的氮、磷等营养物质。
因此，人工湿地的设计方案要选择能够适应湿地湿润环境的植物种类以及植物的布局。
通常来说，湿地植物分为浅水带植物、湿地植物和湿润植物。
可以根据实际需要进行植物的选择。
第三，人工湿地的设计方案要考虑湿地底质的构建。
湿地底质是湿地生态系统的根基，具有固定和吸附营养物质的作用。
如果底质不适宜，会对湿地系统的正常运行产生不利影响。
因此，在湿地设计过程中，要注意选择适宜的底质，例如砂质土壤或混合底质等。
最后，人工湿地的设计方案还要考虑湿地的水体调节和疏浚工艺。
湿地需要保持一定的水位，以维持湿地的生态系统运行。
因此，在设计方案中要考虑湿地的排水和供水系统，以及疏浚工艺等。
在湿地水位过高或过低的情况下，都会对湿地的生态系统产生不利影响，甚至导致湿地的破坏。
综上所述，人工湿地的设计方案需要考虑适宜的水体、植被种类和植物布局、底质构建以及水体调节和疏浚工艺等方面。
通过科学合理的设计，可以建立起一个高效强大的人工湿地，为环境保护和生态修复提供有力的保障。
人工湿地设计PPT课件
微生物
分解有机物，将污染物转化为无害物 质，促进湿地净化功能。
水生动物
包括鱼类、贝类、昆虫等，维持生态 系统的平衡和稳定。
人类活动
合理的人工湿地设计和管理，能够促 进生态系统的稳定和可持续发展。
主要功能与作用
净化水质
调节气候
人工湿地通过物理、化学和生物过程，有 效去除水中的氮、磷等营养物质以及重金 属等有毒物质。
湿地具有较大的水面和植被覆盖，能够调 节气温、湿度和降雨量，缓解城市热岛效 应。
保护生物多样性
提供休闲空间
湿地为水生生物提供栖息地，是众多野生 动植物的生存场所，有助于维护生物多样 性。
人工湿地可以作为城市公园、景观等公共 空间，为市民提供休闲、娱乐和亲近自然 的场所。
06
详细描述
潜流人工湿地的地下水位较高，能够承受较大 的水力负荷，具有较强的抗冲击能力。
垂直流人工湿地
总结词
处理效果好
详细描述
垂直流人工湿地通过垂直水流的方向，使污水 在湿地中得到充分净化，处理效果较好。
总结词
占地面积小
详细描述
垂直流人工湿地面积较小，可以充分利用城市空间 ，尤其适用于土地资源紧张的城市。
植物种植技术
种植容器
根据植物种类和生长需求，选择 合适的种植容器，如盆栽、网箱
等。
种植深度
根据植物的生长习性，确定种植深 度，保证植物的正常生长和发育。
种植密度
合理控制种植密度，避免过度密集 或稀疏的现象出现，以确保人工湿 地的生态功能和景观效果。
05 人工湿地生态系统与功能
生态系统构成
湿地植物
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潜流式人工湿地设计计算书设计规模300t/d；水质类型，农村生活污水。
1、集水调节池基本参数
有效容积：V V=V VVV×VVV=12.5×6=75m3
式中：Q
max
—设计进水流量，m3
HRT—水力停留时间，h
调节池高度取3m，其中超高0.5m，有效池深2.5m
有效面积:Ae=VV
V V =75
2.5
=30m2
式中：he—调节池有效高度
集水调节池主要作用是均匀水质，稳定水量，起到一定的缓冲调节作用。
集水调节池设计规模为300m3/d，即12.5m3/h，水力停留时间HRT按6小时计算，调节池有效容积为75m3。
考虑现场实际情况，
调节池设计尺寸为：L×B×H=8×4×3m；
实际有效容积L×B×H=8m×4m×2.5m=80m3。
2、污水提升泵泵参数
流量：Q=10m3/h；
数量：3台，两用一备；
扬程：15m；
功率：0.75KW；
效率：40%。
3、人工湿地基本参数
人工湿地面积：A=V×(V0−V1)×10−3
V VV
；
式中，
A---人工湿地面积，m 2； Q---人工湿地设计水量，m 3
/d ； C 0---人工湿地进水BOD 5浓度，mg/L ； C 1---人工湿地出水BOD 5浓度，mg/L ； q os ---表面有机负荷，kg/(m 2·d)； 经计算，理论人工湿地面积A =
300×(50−10)×10−3
100×10
−4
=1200 m 2。
本项目受场地限制，人工湿地面积为750 m 2。
表面水力负荷V VV =V
V =300
750=0.4m 3/(m 2·d)。
人工深度一般小于2m ，本项目设计取值1.5m ，其中基质层厚度1.2m ，超高0.3m 。
水力停留时间t =V ×V V
=
750×1.2×0.4
300
=1.2d 。
式中：
t —水力停留时间，d ；
V —空隙率，%；
V —人工湿地基质在自然状态下的体积，m 3； Q —人工湿地设计水量，m 3/d 。
水力坡度i =
?V
V
×100%,宜为0.5%-1%，本项目设计取值0.8%。
i —水力坡度，%；
△H —污水在人工湿地内渗流路程长度的水位下降值，m ；
L —污水在人工湿地内渗流路程的水平距离，m 。
4、平面设计
潜流湿地面积为750 m2，长宽比一般控制在1至3之间。
考虑湿地与周围景观相融合，将湿地分为三块，每一部分尺寸为L=25m，B=10m；进出水系统的布置：
湿地床的进出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。
进水管应比湿地床高出0.3m。
湿地的出水系统一般根据对床中水位调节的要求，出水区的末端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床内的水位。
穿孔管可设置于床面以下，长度宜略小于人工湿地宽度。
穿孔管相邻孔距一般按人工湿地宽度的10%计，不宜大于1m，孔径宜为2cm-3cm。
本项目设计穿孔管采用DN65PE管，长度8m，孔距60cm，孔径3cm。
填料的使用：
潜流人工湿地填料主要组成、厚度及粒径分布如下表，
表1 人工湿地填料分析表
进水区和出水区放置粒径为40-80mm的卵石和砾石，长度为1-1.5m，分布于整个湿地床宽。
防渗层：
防渗设施的作用是防止湿地系统因渗漏而污染地下水，人工湿地污水处理系统建设时，应在底部和侧面进行防渗处理。
当原有土层渗透系数大于10-8m/s 时，应构建防渗层，一般采取下列措施：
水泥砂浆或混凝土防渗（刚性防渗）：砖砌或毛石砌后底面和侧壁用防水水泥砂浆防渗处理，或采用混凝土底面和侧壁，按相应的建筑工程施工要求进行建造。
塑料薄膜防渗：薄膜厚度宜0.5-1.0mm，两边衬垫土工布，以降低植物根系和紫外线对薄膜的影响。
宜优选PE膜，敷设要求应满足《聚乙烯土工膜防渗工程技术规范》等专业规范要求。
为防止床体填料尖角对薄膜的损坏，施工时宜先在塑料薄膜上铺一层100mm厚的细砂。
黏土防渗：采用黏土防渗时，黏土厚度应不小于60cm，并进行分层压实。
亦可采取将黏土与膨润土相混合制成混合材料，敷设不小于60cm的防渗层，已改善原有土层的防渗能力。
对于渗透系数小于10-8m/s，具有厚度大于60cm的土壤或致密岩层，可不采取其他防渗措施。
综上所述，刚性防水的整体性较好，但造价较高，如工程无特殊要求一般不采用。
黏土防渗施工较为方便，工艺相对刚性防渗及防渗膜防渗较为生态，施工技术要求不高，但适用范围有限。
塑料防渗膜防渗工艺造价较低，施工速度较快，适用范围很广，是较为理想的防渗措施。
5、植物配置
根据项目区的特点，人工湿地水生植物应选择耐污能力强、净化效果好、根系发达、经济和观赏价值高的湿地植物，并需要较强的耐寒能力。
最常见的
湿地植物有芦苇和香蒲，但这两种植物在景观上表现过于单一。
因此，对人工湿地植物的选择配置上，遵从一下原则：
1)多年生植物，兼顾净化和美观效果；
2)尽可能选择土着或已驯化的植物；
3)具有观花、观叶效果的植物要求花期长；
4)尽量保持根系能够越冬生长。
表2 人工湿地种植种类与种植密度。