人工湿地计算说明
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（七）-湿地进阶篇
人工湿地设计（七）-湿地进阶篇
考虑到温度、停留时间等因素对湿地运行效果的影响，常用Reed 模型进行设计，推流条件下使用下列公式进行设计计算：
1）表流及潜流湿地BOD5、NH4和NO3的去除率计算可按下式（1）-（6）进行计算：
C进水/C出水：进出水污染物浓度，mg/L；K T：温度为T时的速率常数；t：水力停留时间，d-1；A s：湿地面积，m2；y：湿地深度，m；θ：温度系数；n：孔隙率；Q：设计水量，m3/d；HLR：表面负荷，cm/d。
下表为不同类型污染物去除时速率常数及温度系数取值，其中对于氨化也即硝化反应，其参考温度R下的速率常数K R还与根系占床体的深度rz（小数）有关。
2）表流及潜流湿地TSS去除率分别按下式进行计算：
C出水=C进水（0.1058+0.0011HLR）
C出水=C进水（0.1139+0.00213HLR）
3）表流及潜流湿地TP去除率均按下式进行计算(K p:2.73cm/d)：参考文献：
[1]. Waste stabilization ponds and constructedwetlands: design manual。
生态塘与人工湿地的设计计算
生态塘与人工湿地的设计计算生态塘基本参数 1.生态塘采用单糖，矩形塘长宽比为3：l到4：1．本设计选择3：1。
在塘内要设计多个进点。
进入曝气生态塘BOD5为：60mg/l; 设计塘出水BOD5为：40 mg/l。
普通好氧塘的BOD5负荷为4～12g/(m2d)，本设计取8g/(m2d) 普通好氧塘的有效水深为0.5～1.5m,本设计取1m 1.塘总面积A?QS0LA?200?608?1500m2式中A― 稳定塘的有效面积，m2Q― 进水设计流量，ｍ3/ｄS0― 进水BOD5浓度，mg/l LA― BOD5面积负荷，g/(m2d) 2.总共设计2个生态塘，单塘有效面积A1?3.单塘长度L1?RA1?An?15002?750m23?750?47.4m,取47m式中R― 塘水面的长宽比 4. 单塘宽度B1?L1R?473=15.7m，取16m35.单塘容积V1?L1B1D?47?16?1?752m6.水力停留时间t?nV1Q?2?752200?7.52d37.塘总容积V?nV1?2?752?1504m池塘水深 m 1单塘宽度 m 16 单塘长度 m 47 单塘面积�O 752 BOD表面负荷率g/�Od 8 停留时间T d 7.52 人工湿地基本参数人工湿地的设计包括三方面：湿地植物、湿地结构和工程参数。
1. 工程参数人工湿地总面积A?6.57?10Q?6.57?10?3?322?200?1.314hm?13140m式中Ａ―湿地床的表面积hm2Ｑ―平均设计流量:ｍ3/ｄ;1.1表面流人工湿地1.1.1湿地表面积2取A1=4000 m1.1.2系统深度D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。
本工艺处理的水质是经过2级处理的水，故取D1=0.65m.1.1. 3 水力停留时间t1?V1??1Q?2600?0.7200?9.1d属于7～10d之间，符合要求式中 t：水力停留时间（d）V：湿地容积（m3），容积为V1=4000×0.65=2600m3，ε：湿地孔隙度，表面流湿地取0.65-0.75，本设计取0.7 Q：平均流量（m3/d），本设计为200 m3/d。
人工湿地生态环境需水计算规范(征求意见稿)
人工湿地生态环境需水计算规范(征求意
见稿)
人工湿地生态环境需水计算规范（征求意见稿）
引言
本文档是关于人工湿地生态环境需水计算规范的征求意见稿。
旨在确保人工湿地的生态环境得到合理的水资源供给，以维护湿地生态系统的平衡和可持续发展。
湿地生态环境需水计算原则
1. 确定需水量应遵循保护湿地生态系统的原则，充分考虑湿地类型、植被、降水量和蒸发量等因素。
2. 需水计算应根据不同类型的湿地进行分类，以确保计算结果更为准确和有针对性。
3. 人工湿地的需水量计算应基于长期观测和科学分析，避免过度供水或缺水现象的发生。
湿地生态环境需水计算方法
1. 确定基础水量：基于湿地类型和地理位置等因素，确定湿地
的基础水量需求。
2. 考虑自然补给量：考虑湿地所在地的降水量和自然补给能力，以计算其自然水源补给量。
3. 考虑引水补给量：如有必要，可以考虑通过引水的方式补给
湿地所需的水量。
4. 考虑人工补给量：如果自然补给量无法满足需求，可以考虑
通过人工补给的方式满足湿地的水需求。
征求意见
请各界专家、学者和相关机构对本规范的内容提出宝贵意见和
建议。
我们期待您的参与和指导。
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%。
人工湿地设计汇总.
驯化接种优势菌种有假单 胞杆菌属Pseudomonas、产碱 杆菌属Alcaligens 和黄杆菌属 Flavobacterium以及硝化细菌和 反硝化细菌。一般接种活性污泥， 配置一定浓度的营养物质，使得 微生物在人工湿地中迅速生长， 繁殖
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5.人工湿地运行过程中进水的预处理过程
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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简图
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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
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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
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3.人工湿地结构设计步骤
通气孔
作用：
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3.人工湿地结构设计步骤 植被的选择
芦苇 菖蒲 香蒲
鸢尾
美人蕉
富贵竹
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凤眼莲
浮萍/浮莲
槐叶萍
水鳖
灯心草
香蒲
菖蒲
矮化美人蕉
茭白
黄花鸢尾
3.人工湿地结构设计步骤
微生物接种
人工湿地系统中的微生物主 要去除污水中的有机质和N，某 些难降解的有机物质和有毒物 质需要运用微生物的诱发变异 特性，培育驯化适宜吸收和消 化这些有机物质和有毒物质的 优势细菌，进行降解。
可选择格栅、沉砂、初沉、均质等一级处理工艺，物化强化法、AB
法前段、水解酸化、浮动生物床等一级强化处理工艺，以及SBR、
氧化沟、A/O、生物接触氧化等二级处理工艺。
①：BOD5/COD<0.3时，宜采用水解酸化处理工艺。 ②：SS >100mg/L时，宜设沉淀池。 ③：含油量>50mg/L，宜设除油设备。 ④：DO<1.0mg/L时，宜设曝气装置。
人工湿地面积计算公式
������ × ������ ������ = ������
式中： t ——水力停留时间，d； V ——人工湿地基质在自然状态下的体积，包括基质实体及 其开口、闭口孔隙，m3； ε ——孔隙率，%； Q ——人工湿地设计水量，m3/d； A ——人工湿地面积，m2。
t
ε(%)
Q
V
h
A
1
Q
qhs
20000
0.4
A 50000
式中： i ——水力坡度，%； △ H ——污水在人工湿地内渗 流路程长度上的水位下降值， m； L ——污水在人工湿地内渗流 路程的水平距离，m。
△H
L
0.6
107
水力坡度
力坡度，%； 污水在人工湿地内渗 度上的水位下降值， 水在人工湿地内渗流 平距离，m。 i (%) 0.56
35% 20000 57142.9 0.9 63492.1
表面有机负荷
式中：
q os ——表面有机负荷，kg/（m2·d)； Q ——人工湿地设计水量，m3/d； C 0 ——人工湿地进水BOD5浓度，mg/L； C 1 ——人工湿地出水BOD5浓度，mg/L； A ——人工湿地面积，m2。
Q
C0
C1
20000 10
6
表面有机负荷
表面水力负荷
水力坡度
负荷，kg/（m2·d)；
设计水量，m3/d； 进水BOD5浓度，mg/L； 出水BOD5浓度，mg/L； 面积，m2。
qos q hs ——表面水力负荷，m3/（m2· d）； Q ——人工湿地设计水量，m3/d； A ——人工湿地面积，m2。
人工湿地设计规范-（38666）
⼈⼯湿地设计规范-（38666）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。
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水平潜流人工湿地设计计算说明
参考规范《人工湿地污水处理技术规范》（DGTJ-2100-2018）,该规范由xx市政工程研究院主编，适用于xx市农村生活污水人工湿地处理工程的设计等。
关于xx县xx河流域农业面源污染综合治理项目，人工湿地设计建造面积涉及占地基本农田保护区的情况，从工艺要求与占地面积、造价等方面进行综合考虑衡量，将原表流湿地工艺变更为水平潜流湿地，下述水平潜流湿地的设计计算过程。
1. 人工湿地设计处理水量（m3/d）
经实地调查统计，上游畜禽养殖量约为1.2万头生猪当量，每头生猪排水量按35L/头·d。
1、养殖场污水排放量：Q
1＝存栏数（12000头）×排水系数；即：Q
1
＝12000头×35L/
头·d＝420m³/d；
经实地调查统计，水库上游居民数量约为8378人，人均排水量按100L/人·d估算。
2、居民污水排放量：Q
2
＝人数（8378人）×排水系数（100L/人·d）＝ 837.8m³/d。
综上所述：人工湿地设计处理水量Q＝1257.8m³/d。
2. 人工湿地设计处理污染物量（以COD计kg/d）
项目区上游养殖场均配有粪污水处理环保设施，外排水均达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）。
查标准可知，养殖场排放污水中COD浓度约为400mg/L。
1、养殖场污染物排放量：m
1＝养殖场污水排放量Q
1
×排放的水中COD浓度C；即：m
1
＝
420m³/d×400mg/L＝168kg/d；
居民排放的生活污水中COD浓度约为250mg/L。
2、居民区污染物排放量：m
2＝生活污水排放量Q
2
（837.8m³/d）×外排污水中COD浓度
（250mg/L）＝209.45kg/d
综上所述：污染物排放总量：m＝377.45kg/d。
根据初步设计方案，畜禽养殖废水与居民区生活污水经预处理后先流入1#、2#生态拦截沟，经生态拦截沟进一步降解污染水体中的污染因子，再流入人工湿地；其中，生态拦截沟对污染物的消减率约为20%。
则：进入人工湿地的污染物总量：M
＝污染物排放总量m×（1－20%）＝377.45kg/d×80%＝301.96kg/d。
人工湿地出水COD浓度按50mg/L计算，则：人工湿地去除污染物量：M
1＝M
－1257.8m³/d
×湿地出水COD浓度；
即：M
1＝M
－1257.8m³/d×50mg/L×10－3＝301.96kg/d－62.89kg/d＝239.07kg/d。
3.原设计方案计算过程（表面流人工湿地）
根据技术规范设计标准参数表：COD负荷取20g/㎡·d，A
1＝M
1
/生态湿地COD负荷，即：
A
1
＝239.07kg/d÷20g/㎡·d×103＝11953.5㎡，设计取14000㎡。
复核表面水力负荷q
1＝设计水量Q/湿地面积A
1
＝1257.8(m³/d)/14000㎡＝0.09m³/(㎡
·d)< 0.1m³/(㎡·d)。
表流人工湿地碎石填料高度取40cm，水深60cm。
底部放坡0.3%，进水采用穿孔管布水，进出水区设置砾石，设置通气管，设置配水渠、出水渠。
4.变更后的设计方案计算过程（水平潜流人工湿地）
4.1水平潜流湿地表面面积
根据技术规范设计标准参数表：COD负荷取40g/㎡·d，A
2＝M
1
/生态湿地COD负荷，即：
A
2
＝239.07kg/d÷40g/㎡·d×103＝5976.8㎡，
复核表面水力负荷q
2＝设计水量Q/湿地面积A
2
＝1257.8(m³/d)/5976.8㎡＝0.21m³/(㎡
·d)＜0.50m³/(㎡·d)。
设计湿地长：113.44m，宽：27m，数量两座，结构：砖混。
4.2设计池体高度
按设计规范要求，水平潜流人工湿地碎石填料高度取80cm，水深100cm，池体深度120cm。
底部放坡0.5%
4.3管道设计
进水采用穿孔管布水，进出水区设置砾石，出水管采用穿孔管，并设置旋转弯头调节液位，设置配水渠、出水渠。
人工湿地内部设置通气管，横距5.0m，竖距8.0m，底部每隔9m 设置挡水埂，高120mm，加强水流流动性和稳定性。
4.4植株设计
绿狐尾藻种植密度400-500株/m2，采取抛种的方式
美人蕉种植密度8-12丛/m2，采取插种的方式
再力花种植密度100株/m2，采取插种的方式
鸢尾种植密度100株/m2，采取插种的方式
种植间距横向400mm，竖向400mm，每垛3-4个芽体。