人工湿地课程设计

12目 录HYPERLINK\l“_TOC_250015“概述 2HYPERLINK\l“_TOC_250014“垂直流人工湿地简述 2HYPERLINK\l“_TOC_250013“人工湿地的净化机理 2HYPERLINK\l“_TOC_250012“前处理工艺设计 2HYPERLINK\l“_TOC_250011“污水进水水质和出水要求 2HYPERLINK\l“_TOC_250010“出水要求 3HYPERLINK\l“_TOC_250009“预处理设计及选型 3化粪池 3格栅 5格栅池 5调整池 5HYPERLINK\l“_TOC_250008“人工湿地参数设计计算 6HYPERLINK\l“_TOC_250007“湿地外表积的计算 6HYPERLINK\l“_TOC_250006“水力停留时间及外表负荷 7水力停留时间的计算 7外表水力负荷计算 7管道设计 8HYPERLINK\l“_TOC_250005“构造设计及填料的选择 8HYPERLINK\l“_TOC_250004“进出水系统的布置 8HYPERLINK\l“_TOC_250003“填料的使用 8HYPERLINK\l“_TOC_250002“植被的选择原则 9HYPERLINK\l“_TOC_250001“造价粗估及运行治理 10HYPERLINK\l“_TOC_250000“参考文献 111概述垂直流人工湿地简述流方式差异可分为外表流湿地、地下潜流湿地、垂直流湿地和潮汐流湿地。附、沉淀、离子交换、植物吸取和微生物降解来实现对污水的高效净化。垂直流湿地兼有外表流和潜流型人工湿地的特点，脱氮除磷效果好［1。人工湿地的净化机理SS：通过颗粒间相互引力作用及植物根系的阻截作用使可沉降及可絮凝固体被阻截而去除。对N：①NH-N被湿地植物和微生物同化吸取，转变为有机物的一局部,可通3过定期对植物的收割使N在较高的pH值(pH>8)气中挥发；③有机N经氨化作用矿化为NH-N在好氧区经亚硝化、硝化作用分别转变为NO-N和NO-N然后它们在缺氧和有机碳源的条件下，经反硝化作用被复原2 3N2P对不溶性磷的吸附和沉积作用来实现P的去除。植物吸取的无机磷可通过定期对与基质中的Al3+、Fe3+、Ca2+等发生吸附与沉淀反响。［10］2前处理工艺设计污水进水水质和出水要求依据城镇生活污水水质一般范围，可认为生活污水水质状况如下：BOD150--250mg/l〔200mg/l；SS200--300mg/l〔250mg/l；NH3—N30--40mg/l〔35P8--10mg/l〔10mg/l。2023192L/人〔200L/人1010m³/d。出水要求A［2］BOD：10mg/l；SS：10mg/l；NH3—N：15mg/l；P：0.5mg/l。预处理设计及选型化粪池算：VV Vw nmb q tmb q t241000f wwwmbV

qt1bMn n x

1.2n

1b 1000nVw(m3)；Vn(m3)；均用水量192L/人〔取200L/人〕；tw(h),应依据污水量确定，宜承受12h～24h,一般取12h；qn——每人每日计算污泥量(L/人·d)，见表2-2,取0.7L；tn(3～12)个月，考虑夏季恶臭及本钱取6个月；bx——颖污泥含水率可按95%计算；bn90%计算；Ms——污泥发酵后体积缩减系数宜取0.8；1.2——清掏后遗留20%的容积系数；m——化粪池效劳总人数,本工程设计为50人；bf2-3，取70%可得，Vw=3.5m³，Vn=0.07056m³V=Vw+Vn=3.57m³

表2-1化粪池每人每日计算污泥量〔L〕生活污水与生活废水合流排入 生活污水单独排入有住宿的建筑物小于等于10h人员逗留时间小于等于4h的建筑物

表2-2化粪池使用人数百分数建筑物名称

7百分数(%)〔有住宿〕住宅、宿舍、旅馆办公楼、教学楼、试验楼、工业企业生活间职工食堂、餐饮业、影剧院、体育场〔馆〕、商场和其它场所〔按座位〕

10070405～1030m5m，下,但肯定要做好通气、防臭、防爆措施［3］。2.3.2格栅［4］污水首先通过粗、细自动格栅再进入集水井，粗格栅栅距为20mm,主要去除15mm。设计参数：Q=84.2m3/dv=0.7m/s，v=0.9m/sMAX 1 2s=10mmd=20mm0.5m，格栅倾角α=60°,进水渠开放角α=20°1草图如下：α栅条 工作平台α进水H1/H1/an10002-1格栅池60V为：1V50人200L/人日11 24时1000L/m3

≈0.42m3统处理工作负荷。格栅池是为了安置自动粗细格栅，生活污水通过格栅后流入调整池。调整池本工程污水流量为10m³/d，取生活污水流量总变化系数Ks为3.0，则Q=30m³/d，停留时间取8h。则，容积为V=30÷24×8=10m³调整池长宽设2.5×2.5m，有效水深为h=V/(B×L)=1.6m调整池配置污水提升泵，参数如下型号 排出口径表2-3流量扬程转速功率(mm)(m³/h)(m)(r/min)(Kw)40QW10-15-1.5 40101528401.5人工湿地参数设计计算湿地外表积的计算计算公式：As=(Q×〔lnCo－lnCe〕)/(Kt×d×n)［5］其中，As——湿地面积〔m2〕——流量〔m3/d10m3/d。CBOD〔mg/lBOD200mg/lCBOD〔mg/lBOD10mg/l。KKt＝1.014〔1.06〔T－20T25Kt=1.357。100－150cm，工程取120cm。10－40％不等。表3—1 人工湿地面积计算表孔隙度湿地面积〔m2〕

10％183.97

20％91.93

30％61.32

40％50.00的孔隙度为30%，则人工湿地面积约为61.32m2。20m～50m地床底坡一般取1％～8％，需依据基质性质及湿地尺寸加以确定，对以砾石为基质的湿地床一般取2％［9］。本工程实行长宽比为2:1的两池式垂直流人工湿地。长为8m,宽为4m,总面积A=8×4×2=64m2>61.32m2,满足要求。水力停留时间及外表负荷水力停留时间的计算t=v×ε/Q其中，T——水力停留时间〔d〕v——池子的容积〔m3V=㎡30%计；Q——平均流量〔m3/d10m3/d则：水力停留时间〔d〕=2.30d=55.2h。1-3d，满足要求。外表水力负荷计算计算公式：HLR=Q/AQ——平均流量〔m3/d10m3/As——湿地面积〔m2〕,A=64.0m2。则,HLR=0.156m3/m2.d。1.0m3/m2.d，满足要求。管道设计管道设计原则：穿孔管的长度应与人工湿地单元的宽度大致相等。管孔密度应均匀，湿地单元宽度的10%。穿孔管四周宜选用粒径较大的基质，其粒径应大于管穿孔孔径。构造设计及填料的选择进出水系统的布置配水调整较为困难。因而，多孔管设于高出床面0.5m左右，以防床面淤泥和杂草积存而影响配水［6］。和放空阀。填料的使用基质的选用过程中通常需要考虑以下几个因素：具有良好的吸附性能和离子交换性能(2位体积内微生物可附着的面积较小(3)有利于生物膜的形成和更，有利于提高有机物和氮的去除效率(4)价廉表层填料厚度0.1m，处理区填料厚度0.5m，下层铺设夯实厚度0.6的黏土层作为防渗层，总厚度1.2m。表4-1填料层一览表填料层 垂直流人工湿地

石英砂，厚0.1m，粒径2-8mm0.5m粒径5-8mm;碎石，厚0.2m,粒径8-10mm黏土层 高岭土，厚0.6mm，粒径0.5-2nm植被的选择原则植物在具有良好的生态适应力量和生态营建功能；物体后处理上的很多困难。一般应选用当地或本地区自然湿地中存在的植物。植物具有很强的生命力和旺盛的生长势；①抗冻、抗热力量②抗病虫害力量③对四周环境的适应力量所引种的植物必需具有较强的耐污染力量；的微生物去除的，因此应选择根系比较兴旺，对污水承受力量强的水生植物。植物的年生长期长；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。所选择的植物将不对当地的生态环境构成威逼，具有生态安全性；具有肯定的经济效益、文化价值、景观效益和综合利用价值［7。由于所处理的污水不含有毒、有害成分,可以考虑其综合利用。而作为景观8－102－31－24-2植物费用表植物美人蕉花叶芦荻水竹风信子数量〔苗〕12015015080单位价格〔元〕3.0合计72120225240地植物以保持湿地的多样性。造价粗估及运行治理4-3 o积〔m3〕

序号名 称单体和数量总数序号名 称单体和数量总数单价总价注1格栅池0.42m3×20.840.050.0422调整池110.000.040.4004人工湿地床173.580.0251.840填料61.32×5 6.130.010.06161.32×6 填料〔砾〕 30.660.50.010.30761.32×7 填料〔高岭土〕 36.790.0120.4410.68工艺管〔套〕50.201.0009植物〔组〕10.06570.066工艺材料10安装〔组〕50.201.000锯齿形槽塑料11 3m×260.0150.090〔25cm×25cm〕〔512 φ25mm〕50.0030.01513 1×440.0100.05014盖〔φ300〕合 计5.312〔砂石〕 0.1运行治理：PVC10%［5］；2、通风问题；的更流畅；4、准时清洗填料，严格防止潜流堵塞；5、准时收割填料上的植被；6、可请物业单位安排一个兼职，定期治理系统。参 考 文献［1］白玉华,章小军,雷志洪等.垂直流人工湿地净化机理及工程实践［J］.北京工业大学学报,2023,34〔7：761-766.［2］ GB50015［3］ 室外排水设计标准.郑铭，刘宏，陈万金.环保设备［M］.化学工业出版社［M］.化学工业出版社，2023:1-5.［5］