人工湿地设计学习教案

1、会计学1人工湿地人工湿地(sh d)设计设计第一页，共47页。2021-11-11.确定湿地确定湿地(sh d)的类型的类型人工人工(rngng)(rngng)湿地湿地表面表面(biomin)流人工湿地流人工湿地水平潜流人工湿地水平潜流人工湿地垂直潜流人工湿地垂直潜流人工湿地第1页/共47页第二页，共47页。表面表面(biomin)流人工湿地流人工湿地潜流潜流(qinli)人工湿地人工湿地第2页/共47页第三页，共47页。2021-11-12.人工人工(rngng)湿地基本参数湿地基本参数（1）湿地）湿地(sh d)面积的预计面积的预计 计算公式：计算公式：A=(Q（SoSe）)/ Ls其中：

2、As为湿地面积（m2） Q为流量(liling)（m3/d） So为进水BOD5（mg/l） Se为出水BOD5（mg/l） Ls为BOD负荷（kg/hm2.d） （2）水力停留时间计算水力停留时间计算 计算公式：计算公式：t=V/Q t：水力停留时间（d）Q：流量：流量 V：池子的容积（m3） ：孔隙度%第3页/共47页第四页，共47页。2021-11-12.人工人工(rngng)湿地基本参数湿地基本参数（5）床体结构）床体结构(jigu)参数参数第4页/共47页第五页，共47页。第5页/共47页第六页，共47页。2021-11-13.人工湿地人工湿地(sh d)结构设结构设计步骤计步骤 防

3、渗设计(shj) 1 1 水泥砂浆或混凝土防渗：水泥砂浆或混凝土防渗： 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 2 2 塑料薄膜防渗：塑料薄膜防渗： 薄膜厚度宜大于薄膜厚度宜大于1.0mm1.0mm，两边衬垫土工布，以降低植物根系和紫外线对薄膜的影响。，两边衬垫土工布，以降低植物根系和紫外线对薄膜的影响。 3 3 黏土防渗：黏土防渗：采用黏土防渗时，黏土厚度应不小于采用黏土防渗时，黏土厚度应不小于60cm60cm，并进行分层压实。亦可采取，并进行分层压实。亦可采取(ciq)(ciq)将黏土与膨

4、润土相混合制成混合材料，不小于将黏土与膨润土相混合制成混合材料，不小于60cm60cm。保护地下水第6页/共47页第七页，共47页。第7页/共47页第八页，共47页。第8页/共47页第九页，共47页。第9页/共47页第十页，共47页。第10页/共47页第十一页，共47页。2021-11-1 布水(b shu)与集水方式3.人工湿地人工湿地(sh d)结构设结构设计步骤计步骤V V形槽配水构筑物结构形槽配水构筑物结构(jigu)(jigu)简图简图第11页/共47页第十二页，共47页。2021-11-13.人工湿地人工湿地(sh d)结构结构设计步骤设计步骤 布水(b shu)与集水方式第12页

5、/共47页第十三页，共47页。2021-11-13.人工湿地人工湿地(sh d)结构设计结构设计步骤步骤第13页/共47页第十四页，共47页。2021-11-1 布水(b shu)与集水方式水平潜流水平潜流(qinli)(qinli)人工湿地结构简图人工湿地结构简图 3.人工人工(rngng)湿地结湿地结构设计步骤构设计步骤第14页/共47页第十五页，共47页。2021-11-1水平潜流水平潜流(qinli)(qinli)人工湿地进水人工湿地进水 3.人工湿地人工湿地(sh d)结构设结构设计步骤计步骤第15页/共47页第十六页，共47页。2021-11-1 布水(b shu)与集水方式水平水

6、平(shupng)(shupng)潜流人工湿地结构简图潜流人工湿地结构简图 3.人工人工(rngng)湿地结构设湿地结构设计步骤计步骤第16页/共47页第十七页，共47页。2021-11-13.人工人工(rngng)湿地结构湿地结构设计步骤设计步骤第17页/共47页第十八页，共47页。2021-11-13.人工人工(rngng)湿地结构湿地结构设计步骤设计步骤垂直流人工垂直流人工(rngng)(rngng)湿地结构简图湿地结构简图 布水(b shu)与集水方式第18页/共47页第十九页，共47页。2021-11-13.人工人工(rngng)湿地结构设湿地结构设计步骤计步骤垂直流人工湿地垂直流人

7、工湿地(sh d)(sh d)结构布水结构布水 布水(b shu)与集水方式第19页/共47页第二十页，共47页。2021-11-1 布水(b shu)与集水方式3.人工湿地人工湿地(sh d)结构设结构设计步骤计步骤垂直流人工垂直流人工(rngng)(rngng)湿地结构布水湿地结构布水第20页/共47页第二十一页，共47页。2021-11-1 通气孔3.人工湿地人工湿地(sh d)结构设计结构设计步骤步骤作用：作用： 向系统内部充氧向系统内部充氧(chn yn)，并保证，并保证池内气体排出，防止产池内气体排出，防止产生臭味。常设置在填料生臭味。常设置在填料层底部，与排水管，穿层底部，与排水

8、管，穿水管连接。水管连接。第21页/共47页第二十二页，共47页。2021-11-1 单元模块有多种灵活的组合方式，这样可以很好地适应单元模块有多种灵活的组合方式，这样可以很好地适应(shyng)选址条件的变化选址条件的变化第22页/共47页第二十三页，共47页。2021-11-13.人工湿地人工湿地(sh d)结构设计结构设计步骤步骤 基质(j zh)的填充 提供植物(zhw)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、沙土矿渣、粉煤灰等。第23页/共47页第二十四页，共47页。2021-11-13.人工湿地人工湿地(sh d)结构设结构设计步骤计步骤 基质(j

9、zh)的填充分层分层厚度厚度排水层排水层过渡层过渡层滤料层滤料层覆盖层覆盖层200350mm100mm600mm50mm材料(cilio)粒径816mm粒径48mm粒径0.26mm粒径816mm功能汇集排出已处理的污水防止上层砂砾堵塞下 面排水层核心处理区防表面冲蚀，迅速进水常用垂直流填料从下到上结构常用垂直流填料从下到上结构第24页/共47页第二十五页，共47页。2021-11-13.人工湿地人工湿地(sh d)结构结构设计步骤设计步骤 基质(j zh)的填充水平水平(shupng)潜流填料从左到右结构潜流填料从左到右结构第25页/共47页第二十六页，共47页。2021-11-13.人工湿地

10、人工湿地(sh d)结构设计结构设计步骤步骤 植被(zhbi)的选择要求1）适应当地环境，优先选择本土物种2）根系发达，输氧能力3）强耐污能力强，去除效果好4）具有抗冻，抗病虫的能力5）生长周期短，生物量大的6）有经济价值(jizh)或者景观效果好第26页/共47页第二十七页，共47页。第27页/共47页第二十八页，共47页。2021-11-13.人工人工(rngng)湿地结构湿地结构设计步骤设计步骤 植被(zhbi)的选择菖蒲(chn p)芦苇香蒲鸢尾美人蕉富贵竹第28页/共47页第二十九页，共47页。 凤眼莲 浮萍(f pn)/浮莲 槐叶萍 水鳖第29页/共47页第三十页，共47页。 灯心

11、草 香蒲(xingp) 菖蒲第30页/共47页第三十一页，共47页。 矮化美人蕉 茭白(jiobi) 黄花鸢尾第31页/共47页第三十二页，共47页。2021-11-13.人工湿地人工湿地(sh d)结构设计步骤结构设计步骤 微生物接种(jizhng) 人工湿地系统(xtng)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。 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

12、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，繁殖第32页/共47页第三十三页，共47页。2021-11-1第33页/共47页第三十四页，共47页。2021-11-1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。 ：BOD5/COD100mg/L时，宜设沉淀池。 ：含油量50mg/L，宜设除油设备。 ：DO1.0mg/L时，宜设曝气装置。5.人工人工(rngng)湿地运行过程中进水的预处理过程湿地运行过程中进水的预处理过程第34页/共47页第三十五页，共

13、47页。2021-11-1生物接触氧化组合生物接触氧化组合(zh)工艺介绍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(shjin)，可以使污水达到相关排放标准。 工艺设计边界条件 技术技术(jsh)路线路线 5.人工湿地运行过程中进水的预处理过程人工湿地运行过程中进水的预处理过程第35页/共47页第三十六页，共47页。2021-11-15.人工湿地人工湿地(sh d)运行过程中进水的预处理过程运行过程中进水的预处理过程第36页/共47页第三十七页，共47页。2021-11-16.人工湿

14、地常见故障及解决人工湿地常见故障及解决(jiju)措施措施 一是湿地冬季保温方法，如植物覆盖法，就是将植物的地上部分分割(fng)去就地覆盖； 二是冰层覆盖法，即在冬季湿地结冻前放水，使湿地表面结一层冰层对湿地自然覆盖等气候温度条件变化气候温度条件变化 夏季，温度较高，植物生长较夏季，温度较高，植物生长较快，生物量增加，湿地净化功快，生物量增加，湿地净化功能较强，能较强，秋冬季：植物枯萎后，吸收速秋冬季：植物枯萎后，吸收速度较慢，是污染物去除效率度较慢，是污染物去除效率(xio l)降低。降低。第37页/共47页第三十八页，共47页。2021-11-16.人工湿地常见故障及解决人工湿地常见故障

15、及解决(jiju)措施措施 基质容易产生堵塞现象 随着时间的推移，部分营养物质会逐渐积累，湿地中的微生物大量繁殖，所产生的代谢产物、腐烂(fln)根系等会不断阻塞填料空隙，发生堵塞现象，湿地处理效果和运行寿命降低。 a：加强预处理 b：设定合理的间歇期，实现间接(jin ji)进水方式 c：适度密度种植，及时维护收割第38页/共47页第三十九页，共47页。2021-11-1 出水污染物浓度回升问题出水污染物浓度回升问题 水生植物生长周期较短和补给水源水质等环境的变化会引起植株的衰竭和腐烂，腐烂的茎、叶容易消耗水体中的溶解氧使河床上升、底泥增多，其中水生植物生长周期较短和补给水源水质等环境的变化

16、会引起植株的衰竭和腐烂，腐烂的茎、叶容易消耗水体中的溶解氧使河床上升、底泥增多，其中(qzhng)释放出的有机物、氨氮等导致水体污染物回升，容易造成水体的二次污染。释放出的有机物、氨氮等导致水体污染物回升，容易造成水体的二次污染。 定期的进行人工湿地的维护，包括清洗基质，换基质，收割(shug)植物，给系统富氧等等6.人工湿地人工湿地(sh d)常见故障及解决措施常见故障及解决措施第39页/共47页第四十页，共47页。工程名称特点工程投资(亿元)运行费用(万元/a)处理成本(元/m3 )耗电量(kw.h)/m 3占地面积(hm2 ) AB法有效去除有机物，对N,P去除率高 0.73 8760.

17、40.3614 氧化沟 有效去除有机物，N,P去除率高 0.587000.320.3322传统活性污泥法 有效去除有机物，N,P去除率低 0.667880.360.4014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0.211640.080.1580第40页/共47页第四十一页，共47页。2021-11-1 针对前述一些现有人工湿地存在的问题，需要强化针对前述一些现有人工湿地存在的问题，需要强化的环节。的环节。我们。我们。下面下面(xi mian)介绍一些学术前沿的人工湿地设计方案介绍一些学术前沿的人工湿地设计方案第41页/共47页第四十二页，共47页。431-1-空气压缩机空

18、气压缩机2-2-复合垂直流复合垂直流3-3-下行流地下行流地4-4-上行上行(shngxng)(shngxng)流流地地5-5-导气管导气管6-6-穿孔曝气管穿孔曝气管7-7-排空管排空管8-8-通孔通孔第42页/共47页第四十三页，共47页。1-1-湿地植物湿地植物(zhw) (zhw) 2-2-床体填料床体填料3-3-支撑墙支撑墙4-4-集配水干管集配水干管5-5-进水箱进水箱6-6-间歇进水控制装间歇进水控制装置置7-7-增氧机增氧机8-8-出水箱出水箱9-9-配水箱配水箱10-10-进水口进水口11-11-放空管放空管12-12-出水口出水口13-13-配水孔配水孔14-14-配水箱配水箱2、水力、水力(shul)增氧人工湿地增氧人工湿地第43页/共47页第四十四页，共47页。 湿地湿地(sh d)俯视示俯视示意图意图（箭头表示水流流（箭头表示水流流径）径）构造构造(guzo)剖面剖面A-A示意示意图图第44页/共47页第四十五页，共47页。1-进水口进水口2-导流板导流板3-挺水植物挺水植物4-下过流通道下过流通道5-多层平面竹网多层平面竹网6-填料填料7-集水区集水区8-跌水跌水(dis