人工湿地设计手册+PPT详细解读
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人工湿地介绍PPT课件
60
国内某生活污水处理厂生 化处理后利用人工湿地 深度处理，效果不明显
出水排入水源保护区， 需达到地表水Ⅲ类标准
≤0.2 ≤1.0 ≤1.0
深度处理后，指标反而上升； 出水达不到地表水Ⅲ类标准
61
深度处理后，出水达 不到地表水Ⅲ类标准
62
以色列公司自1989年起致 力于设计和建造生态湿地。
作为以色列同行业的领先 者，设计和建造了天然生物系 统用来处理城市污水，加油站 污水，军用设施排水，来自乳 品农场、屠宰场、养鱼场的排 水、垃圾填埋场渗滤液，油脂 公司的含有碳氢化合物和脂肪 的残渣。
数据进行设计
约需要4-8平方土地 （纯生态）
经机械强化可减少用地
每立方污水约1.5平方
（需根据具体的水质）
29
需要一定坡度设计
人工湿地植物 交错种植
30
无需维护，植物 无需修剪，枯萎后 只需要补种
31
湿地可建在 建筑物周围 无需修剪维护
32
去除污水中的硝酸盐
从被污染的水源 中去除硝酸盐
33
从被污染的水源 中去除硝酸盐
51
出水末端无太阳光直照， 不会产生水绵等二次污染
人工湿地末端水质
52
植物在污泥上 生长，并将污 染物其分解。
废水中的悬浮物在 第一个池里沉淀， 产生污泥。
无需污泥处理， 降低运营成本
53
COD去除率 平均98.6%
54
BOD去除率 平均99.6%
55
总悬浮物 固体去除率 平均99.8%
56
增添景观美感
13
湿地公园可处理污 水，也可作休闲场所
14
湿地 湿地
湿地
15
16
水圈PPT讲技术15.0水处理技术第十五篇人工湿地
水处理技术第十五篇人工湿地人工湿地w e t l a n d指用人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏水层，填充一定深度的土壤或基质（填料）层，种植芦苇一类的维管束植物或根系发达的水生植物，污水由湿地的一端通过布水管渠进入，以推流方式与布满生物膜的介质表面和溶解氧进行充分的植物根区接触而获得净化。
——人工湿地污水处理工程技术规范（征集稿）目录湿地分类人工湿地介绍人工湿地的设计案例人工湿地的组成及设计参数人工湿地的运行管理湿地分类湿地的类型湿地的类型从人类干扰的角度自然湿地人工湿地 从系统的角度沼泽湿地湖泊湿地河流湿地浅海滩涂湿地人工湿地从水分含盐量的角度淡水湿地半咸水湿地咸水湿地人工湿地介绍人工湿地的类型表面流人工湿地污水在人工湿地的土壤等基质表层流动，依靠植物根茎与表层土壤的拦截作用以及根茎上生成的生物膜的降解作用，使污水得以净化的人工湿地形式。
水平潜流人工湿地污水从人工湿地的一端进入，在人工湿地床表面下以近水平流方式流动，最后流向出口，使污水得以净化的人工湿地形式。
垂直潜流人工湿地污水从人工湿地表面垂向流过基质床的底部或从底部垂直向上流向表面，使污水得以净化的人工湿地形式。
人工湿地的特征特征表面流人工湿地水平潜流人工湿地垂直潜流人工湿地水体流动表面漫流基质下水平流动表面向基质底部纵向流动水力负荷较低较高较高去污效果一般对有机物和重金属去除效果好对N,P去除效果好系统控制简单，受季节影响大相对复杂相对复杂环境状况夏季有恶臭、孳生蚊蝇良好夏季有恶臭、孳生蚊蝇人工湿地废水的处理原理物理作用：过滤、沉淀化学作用：吸附、挥发生物作用：植物吸收、微生物分解人工湿地的特点优势缺点节能、建设费用低、维护费用低、运营简单、运转时间长、处理效果良好、独特的绿化环境功能、可直接或间接提供经济效益等。
占地面积大、无法精确的设计运行参数、易受病虫害影响、易受天气影响、如预处理不好容易产生淤积现象、成型时间长等。
人工湿地的组成及设计参数人工基质提供植物和微生物生长并对污染物起到过滤，吸附的作用，包括土壤、砾石、陶砾、碎石、砂土矿渣、粉煤灰等。
《人工湿地》课件
德国汉堡人工湿地
处理城市污水，通过湿地植物、微生物等自然净化过程实现污水净 化。
未来展望
01
02
03
04
扩大人工湿地在各个领域的应 用范围，尤其在城市污水处理
和生态修复方面。
加强技术创新和研究，提高人 工湿地的处理效率和稳定性。
推动人工湿地与生态旅游、科 普教育等产业的融合发展，实 现生态、经济、社会的综合效
建设流程
前期调研
对当地的环境、资源、社会经 济等方面进行全面调查，为人 工湿地的设计提供科学依据。
设计阶段
根据前期调研结果，进行人工 湿地的规划和设计，包括湿地 类型、规模、布局、植物选择 等。
施工阶段
按照设计要求进行施工，包括 土地整理、植物种植、水利设 施建设等。
调试与运行阶段
完成施工后对人工湿地系统进 行调试，确保其正常运行，并 根据实际情况进行调整和优化
通过在湿地中建立垂直 水流，利用水流的动力 和填料床的吸附作用去 除污染物，同时利用植 物和微生物的作用实现 净化效果。
适用于土地资源有限、 气候条件较为温和的地 区。
处理效率较高，占地面 积较小。
投资较大，维护成本较 高。
混合型人工湿地
01 总结词
02 详细描述
03 适用条件
04 优点
05 缺点
政策法规与标准
法律法规 遵守国家和地方关于环境保护和 生态建设的法律法规，确保人工 湿地的建设和运行合法合规。
监管要求 遵守国家和地方关于人工湿地建 设和运行的监管要求，配合相关 部门进行监督检查，确保人工湿 地的正常运行和发展。
技术标准 遵循国家和地方关于人工湿地建 设和运行的技术标准，保证人工 湿地的建设质量和运行效果。
处理城市污水，通过湿地植物、微生物等自然净化过程实现污水净 化。
未来展望
01
02
03
04
扩大人工湿地在各个领域的应 用范围，尤其在城市污水处理
和生态修复方面。
加强技术创新和研究，提高人 工湿地的处理效率和稳定性。
推动人工湿地与生态旅游、科 普教育等产业的融合发展，实 现生态、经济、社会的综合效
建设流程
前期调研
对当地的环境、资源、社会经 济等方面进行全面调查，为人 工湿地的设计提供科学依据。
设计阶段
根据前期调研结果，进行人工 湿地的规划和设计，包括湿地 类型、规模、布局、植物选择 等。
施工阶段
按照设计要求进行施工，包括 土地整理、植物种植、水利设 施建设等。
调试与运行阶段
完成施工后对人工湿地系统进 行调试，确保其正常运行，并 根据实际情况进行调整和优化
通过在湿地中建立垂直 水流，利用水流的动力 和填料床的吸附作用去 除污染物，同时利用植 物和微生物的作用实现 净化效果。
适用于土地资源有限、 气候条件较为温和的地 区。
处理效率较高，占地面 积较小。
投资较大，维护成本较 高。
混合型人工湿地
01 总结词
02 详细描述
03 适用条件
04 优点
05 缺点
政策法规与标准
法律法规 遵守国家和地方关于环境保护和 生态建设的法律法规，确保人工 湿地的建设和运行合法合规。
监管要求 遵守国家和地方关于人工湿地建 设和运行的监管要求，配合相关 部门进行监督检查，确保人工湿 地的正常运行和发展。
技术标准 遵循国家和地方关于人工湿地建 设和运行的技术标准，保证人工 湿地的建设质量和运行效果。
人工湿地解析ppt课件
（2）有机物的去除
➢ 降解主体： 兼性细菌；厌氧细菌；好氧细菌
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
（3）氮的去除
➢ 去除途径：
植物吸收及其收获而去除 有机基质的吸附和阳离子交换作用 氨的挥发 硝化－反硝化作用
➢ 除磷填料最近研究进展： 矿物填料： 方解石；页岩；赭石；风钢渣等 新问题：出水pH上升；有其它物质溶出 饮用水处理剩余物： --出水pH稳定；无其它物质溶出；符合循环经济的 观点
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
1.概述 湿地系统的概念
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
人工湿地的分类
（Ⅰ）自由水面人工湿地
（Ⅱ）潜流型人工湿地
水平潜流 垂直流 复合流
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
（Ⅰ）自由水面人工湿地
自由水面人工湿地系统示意图
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
说明 微生物和植物体内
主要存在形式 唯一可被微生物和利用
➢ 降解主体： 兼性细菌；厌氧细菌；好氧细菌
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
（3）氮的去除
➢ 去除途径：
植物吸收及其收获而去除 有机基质的吸附和阳离子交换作用 氨的挥发 硝化－反硝化作用
➢ 除磷填料最近研究进展： 矿物填料： 方解石；页岩；赭石；风钢渣等 新问题：出水pH上升；有其它物质溶出 饮用水处理剩余物： --出水pH稳定；无其它物质溶出；符合循环经济的 观点
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
1.概述 湿地系统的概念
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
人工湿地的分类
（Ⅰ）自由水面人工湿地
（Ⅱ）潜流型人工湿地
水平潜流 垂直流 复合流
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
（Ⅰ）自由水面人工湿地
自由水面人工湿地系统示意图
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
说明 微生物和植物体内
主要存在形式 唯一可被微生物和利用
人工湿地处理系统PPT演示文稿
➢ 20世纪70年代：
-- 探索人工湿地的建设与应用 ➢ 80年代以后：
-- 未把人工湿地作为处理主体，常与稳定塘系统 及天然土地处理系统联用。
➢ 90年代以后： -- 将人工湿地作为处理主体，积极探索其工艺参 数、运用范围和处理机理。
8
人工湿地处理系统的优点：
Constructed wetlands can be less expensive to build than other treatment options
（Ⅱ）潜流型人工湿地
垂直潜流人工湿地系统示意图
30
（Ⅱ）潜流型人工湿地
复合潜流人工湿地系统示意图
31
（Ⅱ）复合潜流型人工湿地
紧凑型复合潜流人工湿地系统示意图
32
（Ⅱ）潜流型人工湿地分析
➢ 优点：（与HFCWs相比）
✓ 充分运用湿地空间 ✓ 发挥系统协同作用 保温条件好；卫生条件好
➢ 缺点：（与HFCWs相比）
Operation and maintenance expenses (energy and supplies) are low
Operation and maintenance require only periodic, rather than continuous, on-site labour
第七章、人工湿地处理系统
1
1.概述 湿地系统的概念
2
滇池边的天然湿地
3
人工湿地的定义：
--人工湿地是人工建造的、可控制的和工程化的 湿地系统，其设计和建造是通过对湿地自然生 态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合 来进行废水处理的。
4
滇池边的人工湿地
5
垂直流人工湿地表面布水系统
-- 探索人工湿地的建设与应用 ➢ 80年代以后：
-- 未把人工湿地作为处理主体，常与稳定塘系统 及天然土地处理系统联用。
➢ 90年代以后： -- 将人工湿地作为处理主体，积极探索其工艺参 数、运用范围和处理机理。
8
人工湿地处理系统的优点：
Constructed wetlands can be less expensive to build than other treatment options
（Ⅱ）潜流型人工湿地
垂直潜流人工湿地系统示意图
30
（Ⅱ）潜流型人工湿地
复合潜流人工湿地系统示意图
31
（Ⅱ）复合潜流型人工湿地
紧凑型复合潜流人工湿地系统示意图
32
（Ⅱ）潜流型人工湿地分析
➢ 优点：（与HFCWs相比）
✓ 充分运用湿地空间 ✓ 发挥系统协同作用 保温条件好；卫生条件好
➢ 缺点：（与HFCWs相比）
Operation and maintenance expenses (energy and supplies) are low
Operation and maintenance require only periodic, rather than continuous, on-site labour
第七章、人工湿地处理系统
1
1.概述 湿地系统的概念
2
滇池边的天然湿地
3
人工湿地的定义：
--人工湿地是人工建造的、可控制的和工程化的 湿地系统，其设计和建造是通过对湿地自然生 态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合 来进行废水处理的。
4
滇池边的人工湿地
5
垂直流人工湿地表面布水系统
人工湿地设计PPT课件
包括挺水植物、浮水植物和沉水植物， 为湿地提供氧气和养分，并吸收水中 的污染物。
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
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
《人工湿地设计》课件
3
后期监测设计
4
说明人工湿地后期监测设计的目的和方 法，以确保其长期稳定和环境效益。
方案设计
详细介绍人工湿地的方案设计过程，包 括初步设想、系统布局和设计优化。
运营管理设计
讲述人工湿地运营管理设计的关键，包 括监测与维护、水质调控和安全管理。
人工湿地设计的要点
系统设计
强调设计中需要考虑 的元素，如尺寸、流 量和操作要求。
生态设计
详述如何优化人工湿 地以支持多样的生态 系统和物种。
工程设计
讨论工程设计方面的 注意事项，如材料选 择和结构设计。
维护管理设计
介绍如何设计人工湿 地以方便维护、保养 和管理。
人工湿地设计的应用案例
水处理
探索人工湿地在城市和农村水处 理领域的成功应用。
生态修复
介绍人工湿地如何帮助恢复受损 湿地的生态系统功能。
城市景观建设
展示人工湿地在城市景观设计中 的创新和美学价值。
人工湿地的优缺点
优点
详细解释人工湿地的环境效益，如水质改善和自然保护。
缺点
探讨人工湿地设计和管理中可能遇到的挑战和限制。
人工湿地的发展趋势
1 技术创新
介绍当前人工湿地设计中 的新技术和创新方法。
2 环境治理需求的增加
讨论人工湿地在应对环境 问题和生态面流湿地的原理、 结构和适用场景。
2 底部流湿地
3 湿地池
解释底部流湿地如何工作， 以及其在水处理和氮污染 控制中的应用。
讨论湿地池的功能和设计 原则，以及在城市景观中 的应用。
人工湿地设计的步骤
1
施工设计
2
阐述人工湿地施工设计的要求，包括土
壤改良、湿地植被和排水系统。
人工湿地设计ppt课件
功能
人工湿地是利用与自然生态系统相似的物理、 化学、生物的三重协同作用来实现对污水的净化技术。
物理作用 过滤和沉淀 除去含有C、N、P 的有机及无机颗粒 物和悬浮固体
微生物作用 氧化－还原反应 吸收降解
化学作用 吸附和絮凝 可溶性的有机化合物 阴离子（ PO43- ）和阳离子 （重金属阳离子）
挥发作用
典型工艺
处理池宜并联，种植芦苇、茳芏、席草、大米草等水生植 物，采用碎石作基质。原水先流经一、二级碎石床，对有 机物进行降解，再进入第三级兼性塘，最后经过第四级碎 石床变成洁净的水排出。
人工湿地的配套设施
人工湿地系统有两种： 表流湿地、潜流湿地。潜流系统可分为平流
湿地和垂直流湿地。 表流湿地
表流湿地通常是衬有不透水材料层的浅蓄水 池，填有土壤或砂砾基质，栽种露出水面的植物。 设计成水淹型，所以水位在基质表面之上，废水 在基质上面流动，通过稠密的植物，模拟天然湿 地的水流。它的建造费用较低。
潜流湿地的基质厚度约60 cm左右。
人工湿地的构造与工程参数是人工湿地工艺设计的核心， 包括水力学特性、湿地床构型和配套设施的构筑三方面。水力 学特性包括水力停留时间、水力负荷；湿地床构型设计包括水 力坡度、湿地床的长宽比和水位控制；配套设施的构筑包括进 出水装置、隔板装置和防渗设施。
设计中实际水力停留时间采用理论值的4O～80％ 。 水力坡度：表面流人工湿地采用0.5％ 或更小,潜流人工湿地采 用0.5～2％。
矿渣、粉煤灰对磷去除效果好。基质中游离氧化铁、氧 化铝和胶体氧化铁、氧化铝含量越高，其固定形成的磷酸铁 盐和磷酸铝盐数量越多，基质净化磷素的能力越强。
煤灰渣基质对有机污染物的处理效果较好。COD和BOD 的 去除率分别达71～88％和80～89％。设计时应根据污水所含 污染物配置合适的基质。
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12
三种湿地的示意图
13
利用人工湿地处理 生活污水的工艺流程
14
潜流人工湿地设计示意图(一)
15
潜流人工湿地设计示意图(二)
16
设计人工湿地的 技术参数
17
地点的选择
气候 土壤 生物环境 相似牺息地的替代 位置和地形 对地下水的污染
污水的性质
污水的处理量 污水的可降解性
18
设计目标
污水的处理 洪水的控制 暴雨的截留 提高附近水体的质量 为各种水陆生生物提供生长 和繁衍地
19
处理目标
达到受纳水体要求的水质 标准
满足循环用水或深度处理 要求
预处理要求 观光用湿地
20
土地场所的要求
宽度和深度 水力负荷的比率 滞留时间 填料的选用
21
植被
植物的类型
水上植物、水底植物、浮游植物 大型挺水植物(如芦苇)
22
选择标准
耐污能力和抗寒能力强， 又宜于本乡土生长，最好 以本乡土植物为主
NH4+
80.5
66.7 17.1
面积 倾斜度 NO3-
125.8
30.6 75.7
22.5m2 < 0.73% Org N1
82.4
61.8 2255.0
大型湿地系统的设计
设计流量
表面流湿地k-C*（模型） 460 m3/d
长度 100 m
产生污水量
157 L/人/天
宽度 80 m
等价污染量
2930 5天
建议建一个7.5m x 3m的湿地系统
流入浓度估算 (mg/L)
COD BOD1 TSS FColi1 TN1
流入浓度预计 1569.2 400.0 406. 105 162.9
(mg/L)
1
预测量降解比 173.9 24.7 40.2 68 132.3
率%
73.0 93.8 90.1 99.9 18.8
NH4+
面积 倾斜度 NO3-
0.8 ha < 0.005% Org N1
53.2 49.1
16.8
47.5 20.8
14.3
10.8 57.6
1246.8
人工湿地实例介绍
27
Nativitas 人工湿地的建设
28
地点分析：
位于墨西哥市附近 北部：农场和园艺 场 南部：大城市 水资源缺乏 亟需污水处理系统
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
流入浓度预计 643.1 400.0 64.4 105 70.0 (mg/L)
预测量降解比 173.9 24.8 16.5 1092 61.8
率%
73.0 93.8 74.4 98.9 11.7
5
中国湿地概况
中国湿地面积约6594 万公顷（其中还不包 括江河、池塘等）， 占世界湿地的10％， 位居亚洲第一位，世 界第四位。
6
湿地的生态、经济及社会效益
维持生物多样性 调蓄水量和调节气候 降解有毒物质 保护堤岸，防止盐水入侵 提供丰富的动植物产品 在输、储和供水等方面发挥巨大作用 提供矿物资源 可为人们提供旅游、娱乐的场所 为教育和科学研究提供了对象、材料和试验基地
人工湿地技术介绍
吴旭琲 博士
1
湿地概况
2
湿地的定义
“湿地”一词源自英文 wetland，是包括天然或人 工、长久或暂时的沼泽地、 泥炭地或水域地带，包括 或静止或流动、或为淡水、 半咸水或咸水水体的水域， 一般指低潮时水深不超过 6米的水域。——摘自1971
年湿地公约
3
湿地的类型
从人类干扰的角 度
29
Nativitas湿地系统的设计方案
30
预处理——稳定塘
31
二级处理——潜流湿地
32
三级处理——垂直流湿地
33
污染物在各级处理中的 净化效果
化学需氧量（COD) 总悬浮颗粒（TSS） 总氮(TN)
34
35
36
37
废水中的有机污染物的种类
杀虫剂 PAHs 和PCBs 激素 医药品 人体保健品 表面活性剂（NPEOs属 于雌激素）
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
23
在湿地植物根系表面生长的生物膜
24
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/天
宽度 3 m
等价污染量
5人
9
人工湿地净化废水的原理
物理作用
过滤和沉淀
－能除去含有C、N、P的有机 及无机颗粒物和悬浮固体
化学作用
吸附和絮凝
－可溶性的有机化合物 －阴离子（ PO43- ）和阳离子 （重金属阳离子）
挥发作用
－挥发性有机物(VOC)
微生物作用
氧化－还原反应 吸收降解
植物作用
气体运输作用 植物吸收 根系有利于微生物繁殖
10
人工湿地与传统系统的比较
特 点 比 较
建造费用
使用和维修费用
备注
人工湿地
占地面积大
使用植物 土壤
输入能量少 $3,664,00
传统系统
能耗高 使用微生物
使用化学药品 钢筋混凝土结构
$4,112,000
$45,000/年
$152,000/年
兼性氧化塘和人工湿地
带硝化功能的传统活性污泥法 的二级水处理厂
废水=1MGD/3786(m3/D)
11
人工湿地的分类
人工湿地（Constructed Wetlands) ，它分为
表面流湿地(Surface Flow Wetlands缩写为 SFW) 潜流湿地(Subsurface Flow Wetlands缩写为 SSFW) 垂直流湿地(Vertica1 Flow Wetlands缩写为 VFW)
——1公顷湿地生态系统每年创造的价值高达1万多美元，是热带雨林的 7倍，是农田生态系统的160倍!
7
人工湿地简介
8
人工湿地的定义
人工湿地(Constructed Wetlands)，是一种为了达 到环保处理效果，模仿自 然湿地而人工设计的复杂 的具有渗透性能的地层生 态结构，包括有浮现性、 浸没式植物、动物和水体 等不同的组成部分。
自然湿地 人工湿地
从水分含盐量的 角度
淡水湿地 半咸水湿地 咸水湿地
从系统的分类角 度
沼泽湿地 湖泊湿地 河流湿地 浅海滩涂湿地 人工湿地
4
全球湿地概况
占地球陆地面积的6％，其中
湖泊占2％ 藓类沼泽占30％ 草本沼泽占26％ 森林沼泽占20％ 洪泛平原占15％ 世界红树林的面积约24 万km2，珊瑚礁约60万km2
38
NPEO 表面活性剂及其衍生物
39
40
湿地面积的计算公式
三种湿地的示意图
13
利用人工湿地处理 生活污水的工艺流程
14
潜流人工湿地设计示意图(一)
15
潜流人工湿地设计示意图(二)
16
设计人工湿地的 技术参数
17
地点的选择
气候 土壤 生物环境 相似牺息地的替代 位置和地形 对地下水的污染
污水的性质
污水的处理量 污水的可降解性
18
设计目标
污水的处理 洪水的控制 暴雨的截留 提高附近水体的质量 为各种水陆生生物提供生长 和繁衍地
19
处理目标
达到受纳水体要求的水质 标准
满足循环用水或深度处理 要求
预处理要求 观光用湿地
20
土地场所的要求
宽度和深度 水力负荷的比率 滞留时间 填料的选用
21
植被
植物的类型
水上植物、水底植物、浮游植物 大型挺水植物(如芦苇)
22
选择标准
耐污能力和抗寒能力强， 又宜于本乡土生长，最好 以本乡土植物为主
NH4+
80.5
66.7 17.1
面积 倾斜度 NO3-
125.8
30.6 75.7
22.5m2 < 0.73% Org N1
82.4
61.8 2255.0
大型湿地系统的设计
设计流量
表面流湿地k-C*（模型） 460 m3/d
长度 100 m
产生污水量
157 L/人/天
宽度 80 m
等价污染量
2930 5天
建议建一个7.5m x 3m的湿地系统
流入浓度估算 (mg/L)
COD BOD1 TSS FColi1 TN1
流入浓度预计 1569.2 400.0 406. 105 162.9
(mg/L)
1
预测量降解比 173.9 24.7 40.2 68 132.3
率%
73.0 93.8 90.1 99.9 18.8
NH4+
面积 倾斜度 NO3-
0.8 ha < 0.005% Org N1
53.2 49.1
16.8
47.5 20.8
14.3
10.8 57.6
1246.8
人工湿地实例介绍
27
Nativitas 人工湿地的建设
28
地点分析：
位于墨西哥市附近 北部：农场和园艺 场 南部：大城市 水资源缺乏 亟需污水处理系统
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
流入浓度预计 643.1 400.0 64.4 105 70.0 (mg/L)
预测量降解比 173.9 24.8 16.5 1092 61.8
率%
73.0 93.8 74.4 98.9 11.7
5
中国湿地概况
中国湿地面积约6594 万公顷（其中还不包 括江河、池塘等）， 占世界湿地的10％， 位居亚洲第一位，世 界第四位。
6
湿地的生态、经济及社会效益
维持生物多样性 调蓄水量和调节气候 降解有毒物质 保护堤岸，防止盐水入侵 提供丰富的动植物产品 在输、储和供水等方面发挥巨大作用 提供矿物资源 可为人们提供旅游、娱乐的场所 为教育和科学研究提供了对象、材料和试验基地
人工湿地技术介绍
吴旭琲 博士
1
湿地概况
2
湿地的定义
“湿地”一词源自英文 wetland，是包括天然或人 工、长久或暂时的沼泽地、 泥炭地或水域地带，包括 或静止或流动、或为淡水、 半咸水或咸水水体的水域， 一般指低潮时水深不超过 6米的水域。——摘自1971
年湿地公约
3
湿地的类型
从人类干扰的角 度
29
Nativitas湿地系统的设计方案
30
预处理——稳定塘
31
二级处理——潜流湿地
32
三级处理——垂直流湿地
33
污染物在各级处理中的 净化效果
化学需氧量（COD) 总悬浮颗粒（TSS） 总氮(TN)
34
35
36
37
废水中的有机污染物的种类
杀虫剂 PAHs 和PCBs 激素 医药品 人体保健品 表面活性剂（NPEOs属 于雌激素）
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
23
在湿地植物根系表面生长的生物膜
24
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/天
宽度 3 m
等价污染量
5人
9
人工湿地净化废水的原理
物理作用
过滤和沉淀
－能除去含有C、N、P的有机 及无机颗粒物和悬浮固体
化学作用
吸附和絮凝
－可溶性的有机化合物 －阴离子（ PO43- ）和阳离子 （重金属阳离子）
挥发作用
－挥发性有机物(VOC)
微生物作用
氧化－还原反应 吸收降解
植物作用
气体运输作用 植物吸收 根系有利于微生物繁殖
10
人工湿地与传统系统的比较
特 点 比 较
建造费用
使用和维修费用
备注
人工湿地
占地面积大
使用植物 土壤
输入能量少 $3,664,00
传统系统
能耗高 使用微生物
使用化学药品 钢筋混凝土结构
$4,112,000
$45,000/年
$152,000/年
兼性氧化塘和人工湿地
带硝化功能的传统活性污泥法 的二级水处理厂
废水=1MGD/3786(m3/D)
11
人工湿地的分类
人工湿地（Constructed Wetlands) ，它分为
表面流湿地(Surface Flow Wetlands缩写为 SFW) 潜流湿地(Subsurface Flow Wetlands缩写为 SSFW) 垂直流湿地(Vertica1 Flow Wetlands缩写为 VFW)
——1公顷湿地生态系统每年创造的价值高达1万多美元，是热带雨林的 7倍，是农田生态系统的160倍!
7
人工湿地简介
8
人工湿地的定义
人工湿地(Constructed Wetlands)，是一种为了达 到环保处理效果，模仿自 然湿地而人工设计的复杂 的具有渗透性能的地层生 态结构，包括有浮现性、 浸没式植物、动物和水体 等不同的组成部分。
自然湿地 人工湿地
从水分含盐量的 角度
淡水湿地 半咸水湿地 咸水湿地
从系统的分类角 度
沼泽湿地 湖泊湿地 河流湿地 浅海滩涂湿地 人工湿地
4
全球湿地概况
占地球陆地面积的6％，其中
湖泊占2％ 藓类沼泽占30％ 草本沼泽占26％ 森林沼泽占20％ 洪泛平原占15％ 世界红树林的面积约24 万km2，珊瑚礁约60万km2
38
NPEO 表面活性剂及其衍生物
39
40
湿地面积的计算公式