人工湿地污水处理系统设计-基础
人工湿地污水处理工艺设计流程

人工湿地污水处理工艺设计流程人工湿地是指通过人工手段构建的一种模拟湿地生态环境的污水处理设施。
其原理是通过湿地植物和微生物的共同作用,对污水中的有机物、氮、磷等进行生物转化和吸附,最终达到净化水质的目的。
人工湿地的污水处理工艺设计流程主要包括以下几个步骤:1.确定项目背景和要求:了解项目的背景信息和要求,包括工艺处理能力、出水水质标准、土地条件等。
2.污水水质和流量评估:收集污水的水质和流量数据,分析其主要污染物的含量和组成,确定设计参数。
3.人工湿地类型选择:根据污水水质和流量评估结果,选择适宜的人工湿地类型,如自由水面流人工湿地、流虹吸式人工湿地、潜流人工湿地等。
4.人工湿地容积估算:根据污水流量和设计要求,估算人工湿地的容积大小,确定湿地面积和深度。
5.植物选择和配置:根据人工湿地的类型和设计要求,选择适宜的湿地植物,包括浅水植物、浮叶植物、沉水植物等,确定植物的配置和布局。
6.污水处理工艺设计:根据人工湿地类型和植物配置,确定污水处理的工艺流程,包括初级处理、湿地处理和后处理等工艺单元的选择和排列方式。
7.建设和调试:根据设计方案,开始进行人工湿地的建设,包括土地准备、建设设施等;在建设完成后,进行调试和运行,观察和监测出水水质,根据实际情况进行调整和改进。
8.运维和维护:人工湿地的运行需要定期进行维护和保养,包括植物修剪、除杂等,确保人工湿地的正常运行和效果。
9.监测和评估:对人工湿地的出水水质进行定期监测,评估其处理效果,根据监测结果进行调整和改进。
10.运行管理和优化:定期对人工湿地的运行进行管理和优化,根据实际情况进行调整和改进,以确保其长期稳定运行和处理效果。
总的来说,人工湿地污水处理工艺设计流程是一个综合考虑水质要求、土地条件、植物配置和工艺流程等因素的过程,需要经过严密的规划、设计和调试,才能够达到理想的处理效果。
人工湿地污水处理工程工艺基础及案例(建工)

.人工湿地的组合及运行机理
•
一套完整的人工湿地污水处理系统均由预处理工艺、前处理工
艺、主体处理工艺和后处理工艺组成。
预处理系统
•
预处理系统属于污水进入人工湿地污水处理系统前的物理处
理工艺,一般包括栏污格栅、缓冲池、沉沙池及快速渗滤池等。
• ♦沉淀池,也作沉沙池,是废水进入人工湿地前的预处理工艺, 主要起到缓冲水流流速、沉淀泥沙及大颗粒悬浮物的作用。
工程简介
梅溪湖人工湿地工程建址位于三环线两侧,梅溪湖街道办事处天顶 村委会,工程红线总占地面积,合亩。其中三环线以外面积为 ,合 亩亩,三环线以内面积为,合亩。
梅溪湖人工湿地水质控制
项目
()
进水水质
设计出水水质
≤
去除率
控制目标(类)
() ≤
() ≤
() ≤
() ≤
()
粪大 肠杆菌 (个)
≤
工艺流程
• ♦按照人工湿地工程工艺组合方式,可分为表面流人工湿地 、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地以及复合型人工湿 地。
人工湿地的形式
.人工湿地的形式和组成
• ♦按照人工湿地内,污水流动的方式,可将人工湿地分为表面 流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。
• ♦按照人工湿地工程工艺组合方式,可分为表面流人工湿地、 水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地以及复合型人工湿地 。
♦全国农村环境污染防治规划纲要(—年)提出,要在我国的广大农 村进行污水处理的推广与应用,而人工湿地正是其推广的模式之一。因 此,切合我国农村环境实际,结合农村具体条件,探讨出一套切实有行 的农村污染人工湿地综合整治技术指导文件将是其推广应用的当务之急 。
介绍完毕,请多指教
湿地污水处理设计说明

人工湿地污水处理工程设计人工湿地:采用潜流式,植物以芦苇、菖蒲、睡莲为主,在芦苇等栽植间隙中可以间栽风车草,提高对湿地表面积的利用,增加处理效果。
功能:通过湿地植物的新陈代谢彻底降解水中污染物,使污水达标排放。
①人工湿地面积的计算公式为:A=10XQ in X C ch C l)/q osA——人工湿地面积,m2;Q in ――人工湿地污水入流量,m3/d;取Q in=500m3/dC o——人工湿地进水BOD5浓度,mg/L ;取C o=50 mg/LC i——人工湿地出水BOD5浓度,mg/L ;取C i=20mg/Lq os ------- 表面有机负荷,kg BOD5/(ha.d);取q°s=80 kg BOD5/(ha.d)经计算人工湿地面积A=1875m2。
②人工湿地平面设计:取湿地长为75 米,宽比长1:3,取宽为25 米,总面积m2。
③结构设计a. 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,采用多孔管配水装置。
进水管应比湿地床高出0.5m。
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床内的水位。
b. 填料的使用:潜流湿地床由三层组成表层土层、中层砾石、下层小豆石(碎石);土层0.4m,砾石层铺设厚度0.3m。
下层碎石层铺设厚度0.3m,总厚度1.0m,人工湿地填料主要组成、厚度及粒径分布见表3-8。
c. 潜流式湿地床的水位控制:床中水面浸没植物根系的深度应尽可能均匀。
表3-8人工湿地填料分析表④停留时间设计水力停留时间计算计算公式:t=v X Q/其中t:水力停留时间(d)v:池子的容积(m3),容积为V=1875 m2X.0m=1875 m3, £:湿地孔隙度,湿地中填料的空隙所占池子容积的比值,需实验测定;本项目按30%计,Q in :平均流量(m3/d),假定流量为500 m P/d o则:水力停留时间(d)=1.1d⑤水力负荷计算计算公式:HLR=Q in /A Q in =500 m3/d 。
(完整版)人工湿地设计规范

人工湿地设计规范1总则1.0.1为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染环境防治法》,规范人工湿地污水处理技术,保护和改善环境,提高人民健康水平,建设环境友好型社会,特制定本规程。
1.0.2本规程适用于江苏省内人工湿地污水处理系统的设计、施工、验收和运行管理。
1.0.3人工湿地污水处理对象为生活污水、生活废水,或具有类似性质的污废水。
包括城市生活污水、农村生活污水、学校生活污水、住宅小区生活污水、宾馆污水、机关事业单位污水、疗养院污水、景区污水、污水处理厂尾水等。
1.0.4本规程适用的处理规模:生活污水处理规模≤2000m3/日处理水量,城市污水处理厂尾水处理时规模≤10000m3/日处理水量。
1.0.5人工湿地污水处理系统的设计、施工、验收和运行管理除应符合本规程外,还应符合国家、省现行有关标准的规定。
2术语2.1.1人工湿地constructedwetlands人工湿地是人们模拟天然湿地系统结构和功能而建造的、可控制运行的湿地系统,用以对受污染水进行处理的一种工艺,由围护结构、人工介质、水生植物等部分构成。
当水进入人工湿地时,其污染物被床体吸附、过滤、分解而达到水质净化作用。
人工湿地分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。
2.1.2表面流人工湿地freewatersurfaceconstructedwetlands指水在人工湿地介质层表面流动,依靠表层介质、植物根茎的拦截及其上的生物膜降解作用,使水净化的人工湿地。
2.1.3水平潜流人工湿地subsurfacehorizontalflowconstructedwetlands指水从人工湿地池体一端进入,水平流经人工湿地介质,通过介质的拦截、植物根部及生物膜的降解作用,使水净化的人工湿地。
2.1.4垂直流人工湿地verticalflowconstructedwetlands指水从人工湿地表面垂直流过人工湿地介质床而从底部排出,或从人工湿地底部进入垂直流向介质表层并排出,使水得以净化的人工湿地。
用于污水处理的人工湿地的基质、植物及其配置

用于污水处理的人工湿地的基质、植物及其配置人工湿地是一种自然与人工结合的处理工艺,通过模拟湿地环境,利用湿地植物及微生物的共同作用,对进入湿地的污水进行处理。
人工湿地具有低投资、低运营成本、易操作、环境效益显著等优点,因此被广泛应用于城市污水、农村生活污水和工业废水的处理中。
人工湿地的基质是支持植物生长的关键因素之一,通常采用砂质土壤、黏土、煤渣、砂利等材料作为基质。
这些基质具有良好的透水性和保水性,可以提供充足的水分和养分供给给湿地植物,同时也有一定的吸附污染物的能力。
在湿地植物的选择方面,一般采用浅水湿地生态系统中适应性强的湿地植物。
比较常用的植物包括芦苇、蒲草、香蒲、菖蒲等。
这些植物根系发达,能够增加基质对有机物和氮磷等营养物质的吸附和降解能力。
此外,它们的茎和叶片也能起到一定拦截和吸附污染物的作用。
人工湿地的配置一般包括前段和后段。
前段是污水进入湿地前经过的处理单元,主要用来去除大颗粒悬浮物和浮游生物。
常见的前段处理单元有格栅、沉砂池和沉淀池等。
格栅可以过滤掉较大的杂质,沉砂池和沉淀池则可以沉淀掉较重的悬浮物。
后段是污水经过湿地植物处理后的处理单元,主要用来去除污水中的悬浮物、有机物、氨氮和磷等营养物质。
后段通常分为初级湿地和次生湿地。
初级湿地主要通过湿地植物的吸附和降解能力,去除污水中的有机物和氨氮等营养物质。
次生湿地则进一步去除污水中的磷和微量重金属等。
在配置人工湿地时,需要根据不同污水的性质和处理要求进行合理设计。
首先要确定污水的进水流量、水质指标和排放标准,然后再选择合适的湿地植物和基质材料,以及确定湿地的面积和深度,最后进行系统配置。
人工湿地的运维管理也是保证其正常运行的重要环节。
一般需要注意以下几点:定期修剪和控制湿地植物的生长,保持湿地的通气性;定期清理沉积物,避免堵塞湿地孔隙;定期检测水质,及时调整湿地运行参数;适时养护湿地植物,促进植物生长和更新等。
综上所述,基质、植物及其配置是影响人工湿地污水处理效果的重要因素。
人工湿地污水处理设计方案

人工湿地污水处理设计方案1. 引言人工湿地(Constructed Wetland)是一种通过模拟自然湿地的生态环境,利用湿地植物和微生物的活动来处理污水的技术。
相比传统的污水处理方法,人工湿地具有低成本、高效率、环保等优点,因此在城市和农村地区被广泛应用。
本文将介绍一种基于人工湿地的污水处理设计方案,包括系统结构、工艺流程、主要设备和处理效果等方面。
2. 系统结构人工湿地污水处理系统主要由污水收集系统、预处理单元、湿地单元和后处理单元组成。
2.1 污水收集系统污水收集系统主要由管道和收集井组成,用于将来自不同生活和工业排放源的污水集中到处理系统。
收集井设有格栅和沉砂池,用于去除污水中的大颗粒杂质和沉淀物。
2.2 预处理单元预处理单元主要包括沉砂槽和调节池。
沉砂槽用于进一步去除污水中的悬浮颗粒和沉积物,以防止对后续处理单元产生不利影响。
调节池用于平均污水流量和水质,确保湿地单元能够稳定运行。
2.3 湿地单元湿地单元是整个处理系统的核心部分,主要由水平流湿地和垂直流湿地组成。
水平流湿地通过设置一系列有机和无机介质,如砂石和植物根系,来构建污水流动的通道。
污水在湿地单元中通过水平流动的方式,经过湿地植物和微生物的作用,进行物理、化学和生物的处理过程,包括颗粒物的拦截、生物降解有机物和氮磷的去除等。
垂直流湿地通过设置砂石床和湿地植物根系来构建污水流动的垂直通道。
污水从上至下通过垂直流湿地时,进行类似水平流湿地的处理过程,但具有更高的氧化还原条件和更好的氧化还原作用。
2.4 后处理单元后处理单元主要包括沉淀池和消毒装置。
沉淀池用于进一步去除湿地单元出流中的悬浮颗粒,并使水质更清澈。
消毒装置用于消灭水中的病原微生物,以确保出水质量符合相关标准。
3. 工艺流程人工湿地污水处理系统的工艺流程如下:1.污水收集:将来自不同排放源的污水集中到处理系统。
2.预处理:通过沉砂槽和调节池去除污水中的颗粒物和沉淀物,并平均流量和水质。
人工湿地生活污水处理工程方案
人工湿地生活污水处理工程方案人工湿地是一种利用湿地植物和微生物处理废水的技术。
人工湿地生活污水处理工程是指通过人工建设的湿地,对生活污水进行处理,达到排放标准或再利用的项目。
以下是一种1200字以上的人工湿地生活污水处理工程方案:一、工程规模和建设位置本工程计划建设一个日处理生活污水量为XX立方米的人工湿地处理系统,建设位置选择在离住宅区远离1公里以外、土壤透水性好的区域。
二、工程技术流程1.生活污水收集和预处理:将生活污水通过管网输送至污水收集井中,进行初步加强预处理,去除较大的杂质和固体颗粒物。
2.人工湿地处理:将经过预处理的生活污水通过分流器分流入不同功能区的人工湿地进行处理:(1)过滤区:设置一段宽约XX米,长度约XX米的过滤区,覆盖鹅卵石,过滤区为浅水区,水深约为0.3-0.5米。
过滤区用于去除水中悬浮固体颗粒物和部分有机物质。
(2)水生植被区:设置一段宽约XX米,长度约XX米的水生植被区,植物主要选择具有较好吸附性、生物降解性和适应性的水生植物,如芦苇、香蒲等。
水生植被区的作用是进一步降解有机物质,吸收废水中的营养物质。
(3)微生物区:设置一段宽约XX米,长度约XX米的微生物区,通过增加人工填料增加微生物生长的表面积,提高微生物对有机物质的降解效果。
微生物区主要由沫状生物膜滤料构成,滤料上有大量的微生物能够降解有机物质。
(4)净化区:设置一段宽约XX米,长度约XX米的净化区,该区域主要是为了进一步去除残余的营养物质和微生物,在该区域底部铺设砂石与沃土(深度约为0.8-1米),种植具有吸收能力的植物,如菖蒲、香蒲等。
三、设备与投资估算1.设备:主要包括生活污水收集井、管网、分流器等,投资估算约为XX万元。
2.建设投资:包括工程规划、土地征用、土建工程、植物配置等,投资估算约为XX万元。
3.运营费用:包括电力费用、人工费用、维护费用等,年度运营费用约为XX万元。
四、环境效益和经济效益1.环境效益:通过人工湿地处理系统,可以有效去除生活污水中的悬浮固体颗粒物、有机物质和部分营养物质,达到排放标准要求,减少了对自然水体的污染。
人工湿地污水处理系统设计-基础
人工湿地污水处理系统设计-基础一、人工湿地系统人工湿地污水处理系统由预处理单元和人工湿地单元组成。
通过合理设计可将BOD5、SS、营养盐、原生动物、金属离子和其他物质处理达到二级和高级处理水平。
预处理主要去除粗颗粒和降低有机负荷。
构筑物包括双层沉淀池、化粪池、稳定塘或初沉池。
人工湿地中的流态采用推流式、回流式、阶梯进水或综合式。
二、人工湿地构成绝大多数人工湿地由五部分构成:1、基质:具有透水性,如土壤、砂、砾石;2、水体:(在基质表面上或下流动的水);3、植物:适于在饱和水和厌氧基质中生长,如芦苇;4、动物:无脊椎或脊椎动物;5、微生物:好氧或厌氧微生物种群。
三、人工湿地净化废水的机理与功能1、人工湿地净化废水的机理人工湿地是由基质、水体、植物、动物和微生物组成的生态系统。
生活在土壤中的微生物(细菌和真菌)在有机物的去除中起主要作用,湿地植物的根系将氧气带入周围的土壤,但远离根部的环境处于厌氧,形成处理环境的变化带,这就加强了人工湿地去除复杂污染物的能力。
大部分有机物的去除是靠土壤中的微生物,但某些污染物如重金属、硫、磷等依赖于土壤和植物的作用。
通俗地说,人工湿地对废水的处理综合了物理、化学、生物的三种作用。
湿地系统成熟后,填料表面和植物根系将因大量微生物的生长而形成生物膜。
废水流经生物膜时,大量SS被填料和植物根系阻挡截留,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。
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,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。
2、人工湿地的净化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。
(1)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;(2)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);(3)微生物作用:氧化-还原反应,吸收降解;(4)植物作用:气体运输作用,植物吸收;根系有利于微生物繁殖;(5)挥发作用:挥发性有机物(VOC)四、人工湿地工程设计天然湿地通常是脆弱的生态系统,污染物会使其不堪重负,设计时应根据废水处理的目的来建造湿地。
人工湿地污水处理工艺与设计
人工湿地污水处理工艺与设计摘要:人工湿地在生态污水处理中具有良好的应用效果,其在我国污水处理工作中具有重要地位。
因此为深入挖掘人工湿地污水处理工艺核心价值及提高污水处理效果,本文通过分析相关资料及实际调查,对人工湿地污水处理工艺及其设计方法进行研究,以期可以为相关人员开展工作提供可靠依据。
关键词:人工湿地;污水处理;设计引言:在生态污水处理工作重要性不断提升的背景下,人工湿地逐渐受到社会的关注。
因此为满足社会需求及提高生态污水处理效果,必须对人工湿地处理工艺形成正确认知,充分掌握其设计方法,以此达到充分发挥人工湿地功能性的目的,该点对提高我国生态污水处理水平具有重要意义。
1.人工湿地污水处理工艺流程通过实际调查可以发现,人工湿地污水处理工艺流程具有极强的多样性(如图1所示)。
其中,a=推流式,其在污水处理工艺流程中属于基本形式;b=阶梯进水式,该种形式不仅能够有效防止湿地床前部分出现堵塞现象,而且还能为植物生长提供保障;c=回流式,该种形式能够提高水中含有的溶解氧,并有效减少臭味;d=综合式,该种形式不仅能够设置出水回流,而且还能有效减少湿地床前端负荷。
在实际工作过程中,工艺流程可根据实际情况进行组合,以此达到提高污水处理效果的目的。
图1人工湿地污水处理工艺流程2.人工湿地设计2.1.尺寸设计人工湿地床尺寸设计工作在人工湿地设计中具有重要地位,其能够对后续设计产生直接影响,因此在实际设计工作中,必须对尺寸设计工作给予高度重视。
首先,对湿地床长度进行设计时,必须对水位等方面进行综合考虑,并严格依照相关标准设计长度。
我国有学者针对长度设计进行研究,并在研究报告中明确指出:在通常情况下,湿地床长度应控制在20~50m。
若实际数值超出该范围,不仅可能导致湿地床中出现死区,而且还将造成水位调节难度及植物栽培难度显著提高,该点对后续污水处理工作顺利进行极为不利。
此外,对湿地床长度进行设计时,应将其与宽度进行对比,避免二者差距过大的同时,尽可能将其比例控制在3:1或1:1;若人工湿地系统以土壤为主,工作人员在设计工作中必须将其比例控制在1:1。
生活污水处理与人工湿地工程设计方案
生活污水处理及人工湿地工程设计方案1.1 项目概况1.2 项目建设的必要性“十一五”规划提出了建设社会主义新农村的我国农村生活污水有以下特征:重大历史任务,并明确了“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的建设目标。
加强农村生活污水的处理, 是社会主义新农村建设的重要内容。
农村生活污水造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安全隐患 , 还会加剧淡水资源的危机 , 使耕地灌溉得不到有效保障 , 危害农民的生存发展。
因此加强农村生活污水收集、处理与资源化设施建设,避免因生活污水直接排放而引起的农村水体、土壤和农产品污染。
确保农村水源的安全和农民身心健康,是新农村建设中加强基础设施建设、推进村庄整治工作的重要内容 , 也是农村人居环境改善需要解决的迫切问题。
XXXXXX是一个300 年历史的古村寨,是一处和谐相融的生态家园,是一方正在悄然变化的热土,是个清代民居 XXXXXX寨。
2005 年,该县委托广西旅游规划设计院 , 对古村寨进行了旅游规划 , 力争将该古村寨打造成乌江文化第一村。
2008 年, XXXXXX纳入全县新农村建设试点之一,在县帮扶组的建议下重点开发旅游产业,充分利用XXXXXX浓厚的历史文化和依山就势的自然资源,积极发展民族风情乡村游。
XXXXXX污水处理厂及人工湿地的建设,能改善景区生态环境,改善水体水质,形成良好的水生态系统。
XXXXXX风景区是促进旅游发展事业的亮点,因而,XXXXXX人工湿地工程建设势在必行。
(1)XXXXXX 人工湿地工程是周边镇区发展的需要XXXXXX湿地工程东邻国家级自然保护区梵净山,西倚历史文化名城遵义,南靠泉都石阡,北顺乌江达重庆涪陵入长江,XXXXXX的水系不是孤立的,而是与周边地区存在着密切的联系。
通过建设XXXXXX湿地工程,可以改善周边地区生态环境,进而统筹和周边地区各种发展资源,实现土地的高效和高质的利用,促进周边地区发展。
(2)人工湿地污水资源化利用是 XXXXXX进一步发展的需要XXXXXX景区污水处理系统及人工湿地工程是落实科学发展观、落实党的十六大提出的生态文明建设,遵循“节能减排”,“循环经济”和可持续发展的原则指导下的新型的、新农村建设模式的示范计划( 项目 ) 。
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人工湿地污水处理系统设计-基础
一、人工湿地系统
人工湿地污水处理系统由预处理单元和人工湿地单元组成。
通过合理设计可将BOD5、SS、营养盐、原生动物、金属离子和其他物质处理达到二级和高级处理水平。
预处理主要去除粗颗粒和降低有机负荷。
构筑物包括双层沉淀池、化粪池、稳定塘或初沉池。
人工湿地中的流态采用推流式、回流式、阶梯进水或综合式。
二、人工湿地构成
绝大多数人工湿地由五部分构成:
1、基质:具有透水性,如土壤、砂、砾石;
2、水体:(在基质表面上或下流动的水);
3、植物:适于在饱和水和厌氧基质中生长,如芦苇;
4、动物:无脊椎或脊椎动物;
5、微生物:好氧或厌氧微生物种群。
三、人工湿地净化废水的机理与功能
1、人工湿地净化废水的机理
人工湿地是由基质、水体、植物、动物和微生物组成的生态系统。
生活在土壤中的微生物(细菌和真菌)在有机物的去除中起主要作用,湿地植物的根系将氧气带入周围的土壤,但远离根部的环境处于厌氧,形成处理环境的变化带,这就加强了人工湿地去除复杂污染物的能力。
大部分有机物的去除是靠土壤中的微生物,但某些污染物如重金属、硫、磷等依赖于土壤和植物的作用。
通俗地说,人工湿地对废水的处理综合了物理、化学、生物的三种作用。
湿地系统成熟后,填料表面和植物根系将因大量微生物的生长而形成生物膜。
废水流经生物膜时,大量SS被填料和植物根系阻挡截留,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。
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,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。
2、人工湿地的净化功能
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。
(1)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;
(2)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);
(3)微生物作用:氧化-还原反应,吸收降解;
(4)植物作用:气体运输作用,植物吸收;根系有利于微生物繁殖;
(5)挥发作用:挥发性有机物(VOC)
四、人工湿地工程设计
天然湿地通常是脆弱的生态系统,污染物会使其不堪重负,设计时应根据废水处理的目的来建造湿地。
这些系统被称为人工湿地或芦苇床。
人工湿地设计的三个组成部分:植物、微生物、基质。
耐水的植物扎根于土壤或砂砾基质,系统浸满着水,基质支持着植物,而植物的根则为各种微生物提供了家园。
人工湿地有很好的耐冲击负荷能力,缺点是需要大量的土地。
人工湿地一般适用于小城镇、乡村废水的二级处理。
人工湿地的预期寿命问题至今尚未解决,系统以最佳速率去除污染物的寿命究竟能持续多长时间,还是一个“老大难”!
1、人工湿地工程设计步骤
(1)选址
考察地质、地貌、水文、自然资源、人文资源、有关法律及公众意见。
应因地制宜,尽量选择有一定自然坡度的洼地或经济价值不高的荒地,一方面减少土石方工程、利于排水、降低投资,另一方面防止对周围环境产生影响。
(2)确定系统组合形式
根据场地特征、处理要求和所处理污水的性质来确定单一式、并联式、串联式、综合式。
(3)确定水力负荷
根据设计规程或经验而定。
(4)选择植物
根据湿地植物的耐污性能、抗寒能力、生长能力、根系的发达程度以及经济价值和美观等因素确定。
一般有芦苇、席草、大米草、水葫芦、水花生等,最为常用的是芦苇,插植密度为1~3株/㎡。
(5)计算表面积
As=Q/a
As-表面积;Q-进水量;a-水力负荷。
(6)确定长宽比
表面流湿地:长宽比10:1,根据地形,底坡降0~1%。
潜流湿地:根据达西定律Q=Ks×A×S
S-水力坡度;
A-湿地床横截面积;Ks-潜流渗透系数。
(7)结构设计
A.进水系统的布置
湿地床的进水系统应保证配水均匀性,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0.5m。
湿地的出水系统一般根据水位调节的要求,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。
B.填料
湿地床由三层组成:表层土层、中层砾石、下层小豆石。
表面土钙含量在2~2.5kg/100kg;砾石层粒径在5~50mm,铺设厚度为0.4~0.7m。
C.潜流式湿地床水位控制
接纳最大设计流量时,进水端不能出现填料床面的淹没现象,有利于植物生长,床中水面浸没植物根系的深度均匀。
2、人工湿地工艺流程设计
3、人工湿地组合形式设计
4、人工湿地设计要点和技术参数
(1)基质的配置
设计湿地系统时.基质是植物的载体,是微生物生长介质,它将湿地中发生的所有处理过程连成一个整体,通过沉淀、过滤和吸附等作用去除污染物。
设计基质的配置,主要考虑基质的种类、粒径、深度及除磷效果。
A.除磷能力: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。
B.有机物的处理: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。
C.进、出水区的基质:一般采用粒径60~100mill的砾石,分布于整个床宽。
处理区常选用粒径为8~16 mm 基质,水力传导性好,适宜植物生长,处理效果好。
D.潜流湿地的基质:厚度约60 cm左右。
(2)人工湿地工程技术参数
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。
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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%。
表面流湿地进水区BOD负荷率为100kg/(hm2·d);
潜流湿地设计BOD负荷率为80~120 kg/(hm2·d)。
湿地床体的长度: L = As/W ;As面积,m
潜流湿地的宽度: W = [Q·AS /(K·dh·DW )]1/2
湿地床长度通常为2O~50 m。
过短,则有效处理面积过小,不能保证净化效果;湿地过长,易造成死区,使水位难于调节,不利于植物生长。
系统的长宽比宜采用2 :1 。
表面流湿地的水深在10~200 cm,挺水植物区域水深60cm,沉水植物区域水深120cm左右。
五、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。
1、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,模拟天然湿地水流。
它的建造费用较低。
2、潜流湿地
设计废水流过基质,且水位保持在基质表面之下。
潜流系统适于寒冷的气候,可防止在零下气温时结冰。
潜流系统不像表流系统易产生臭味或蚊子,可处理较高负荷的废水。
但有机负荷太高,易堵塞。
通常在潜流系统前设置沉淀池,去除悬浮固体。
设计中常采用多个进口,尽可能均匀地分散悬浮固体,避免堵塞。
潜流系统可设成平流或垂直流。
垂直流人工湿地
芦苇
输入废水
处理过的出水
砂或砂砾基质
平流人工湿地
芦苇
输入废水
处理过的出水土壤基质
进水渠
沉砂池 一级氧化塘 表流湿地 二级氧化塘 潜流湿地 景观塘。