人工湿地技术

潜流式人工湿地系统计算公式：在知道进水BOOD和达到排放放要求BOD的前提下用用这个公式计计算：其中，As为湿湿地面积（m2）QQ为流量（m3/d）CCo为进水BOD（mg/L）CCe为出水BOD（mg/L）d为基质床的的深度n为基质的孔隙隙度(孔隙度的范范围大概在0.1-00.4)Kt为与温度度有关的速率率常数，其计计算公式为：：Kt＝1.0114×（1.06）（T－20）T为水体的平平均温度孔隙度没有一定定的常数，要要现场测试才才能确定。具具体嘛，就是是在一个已知知容量的容器器里面填充石石头和水，全全部满掉以后后，再测试这这里里面有多多少量的水和和多少量的石石头就可以了了。TSS，悬浮物物去除计算公公式TSSeff＝＝TSSinff×（0.10558＋0.00111×HLRR）TSSeff为为出水TSS（mg/L）TSSinf为为进水TSS（mg/L）HLR为水力符符合率（cm/d）HLR，计算公公式为：HLR＝Q/As氮（N）的去除除率计算公式式ln（TKN//NH4efff）＝Kt．HRT或HRT＝lnn（TKN/NNH4efff）/KtTKN为进水中中的凯氏氮含含量（mg/L）NH4eff为为出水中氨态态氮浓度（mg/L）KNH为0.001854＋0.39222（rz）2.60777rz为植物根系系占沙砾床深深度的比率（0－1之间的小数数表示）Kt为KNH××（1.048）（T－20）HRT为水流滞滞留时间（d）在典型的冬季气气候条件下，水水温为5～10℃时，Kt的取值范围围为0.2～0.25。ln（NO3iinf/NOO3eff）＝Kt×HRRT或HRT＝[lln（NO3inff/NO3eeff）]/KtKt＝1.155（T-20）NO3inf为为进水硝态氮氮（mg/L）NO3eff为为出水硝态氮氮（mg/L）冬季，水温5～～10℃时，反硝化化作用比硝化化作用要敏感感。但在10℃以上时，硝硝化作用比反反硝化作用强强，硝态氮的的去除比氨态态氮的去除量量大。到15℃以上时，反反硝化的速率率常数为0.49，而硝化的的速率（氨态态氮的去除速速率）常数为为0.31。在进行设计的时时候，需得拿拿到你设计区区域的一些具具体参数及相相关资料，比比如，你处理理水域的水质质检测报告，需需要达到排出出的水质标准准，年均温度度状况，水文文状况，年降降雨量资料，周周边居民的生生活习俗情况况，生活规律律调查，国内内同类工程的的应用状况，他他们的处理工工艺相关参数数等等。没有有这些资料，凭凭空想象是不不可能的。所汲取的资料在在收集过来后后，要进行系系统的分析整整理，先得提提出不符合一一般规律的，然然后进行比较较剔除那些没没有参考价值值的。说到几几类水质，要要明确是地表表还是地下，是是生活污水还还是工业污水水，是面源还还是点源，是是河流还是湖湖泊等等。说说到植物的重重量，是干重重还是鲜种，是是尽重还是毛毛重等等。最好所有的数据据，都由设计计人员或者设设计委托单位位亲自获得或或提供，否则则，道听途说说到时候只能能是果不其然然。人工湿地运行管管理其一：湿地系统统的堵塞现象象已经出现。由于系统的堵塞塞，系统内的的水流方向发发生了改变。可可以看到，潜潜流湿地表层层因为残体沉沉积之类的东东西附着，而而行程了厚厚厚的一层膜，阻阻碍了水体的的潜流运行，所所有水体都由由水面流过，缩缩短了停留时时间和处理面面积，降低了了处理的效果果！其二：残体污染染等导致了二二次污染残体的收割和及及时处理，可可以有效提高高湿地系统的的处理效果。然然而，实际由由于预算费用用的缘故，一一些湿地根本本不存在残体体的及时收割割，一般都是是在其枯萎后后，清理残体体，而不是清清理其绿色植植株体，也就就导致了，湿湿地的二次污污染以及残体体沉积。其三：管理人员员的素质有待待提高没有经经过专业的培培训，也没有有专业的业务务指导，因此此，管理人员员不能有效地地进行系统管管理，在湿地地出现问题地地时候，不能能自行找出解解决之法，甚甚至任之听之之。湿地系统统地一些问题题，大都是因因为这个原因因导致地！人工湿地防渗人工湿地防渗专专用材料HDPE膜很多朋友对人工工湿地的防渗渗表示重视，诚诚然，人工湿湿地的防渗是是很重要，但但是有时候也也不是那么一一回事。话不不多说，上几几个照片大家家就可以看到到了！！！不是非得用钢筋筋混凝土做挡挡墙或者是行行道的。我们们这样做的，效效果不错。防水，这个是防防止外渗的，为为什么要用土土工布呢？因因为这块稍微微软点，内外外水位高，地地基软，所以以用土工布盖盖下，不然就就是第一张图图那样做了。过水墙。看的懂懂怎么弄的吧吧？是不是耳耳目一新呢？？因为工程大大才这样，小小工程，不能能这样啊。用土工隔栅包裹裹一下。这样样是为了防止止坍塌。看得到那条路嘛嘛？就是这样样处理的，中中间行道完全全泥土的。绿色的是植生袋袋。可以让它它自然长草，效效果比较好，那那个编织袋达达不到这样的的效果！我们们的专利。人工湿地的行道道！这个有点点大，刚刚建建好。不过我我对这种方法法还是很感兴兴趣的，有兴兴趣的朋友，可可以研究一下下啊！！！这条埂子也是土土埂，边上就就是湿地系统统。如何？其其实不是非得得要钢筋水泥泥的。人工湿地底部的的处理其一是混凝土固固化，造价高高，主要用于于氧化池中。其二是土工膜黄黄土黏土夯固固，主要用于于潜流湿地系系统中，造价价低，但要求求严格，技术术含量稍微高高其三是自然底土土层，这就要要考察施工或或者设计者对对土壤的性能能研究了。一一般地下水位位高的地方，为为夹泥或者粘粘性土，比较较容易板结，这这种就可以不不用做处理，但但如果遇到底底下沙性强，那那么就必须处处理了。平行流与垂直流流上图是平行流，水水流由进唯一一的进水口（可可能是多个并并行的进水口口）进入湿地地系统。进入入系统的水，横横向，纵向或或者斜向流动动，但多数还还是横向流动动，然后由积积水管道收集集，排出湿地地系统。注意的是，平行行流的进水，如如果在上、中中部，称为上上行流，如果果在底部和下下部，称为下下行流。下行行流还有上渗渗的特点，因因此，处理效效果较好，比比较充分。上上渗后的水体体由表面流出出，如果控制制不好，会造造成漫流，而而且非常容易易造成漫流。平行流采用的是是上进下出和和下进上出的的布水形式。只只做了一个上上行的，没有有做下行的。不不过是箭头向向上而已。下图是垂直流。水水流又湿地的的地表管道均均匀布水下来来，然后通过过管道收集，排排出系统。这这种形式，目目前用得比较较少。这种形形式，只能用用在末端，因因为它主要利利用的是沙石石的过滤作用用，所以，可可以看出，上上下图的砂砾砾大小是有区区别的。如果果垂直流的沙沙石填料过大大，那么它的的孔隙就大了了，就起不了了多少作用。所所以，对于污污染物较多的的工程，它都都是用在末端端工艺里面的的。人工湿地种植植植物1．人工湿地污污水处理系统统植物的选用用原则1.1植物在在具有良好的的生态适应能能力和生态营营建功能；管理简单、方便便是人工湿地地生态污水处处理工程的主主要特点之一一。若能筛选选出净化能力力强、抗逆性性相仿,而生长量较较小的植物,将会减少管管理上尤其是是对植物体后后处理上的许许多麻烦。一一般应选用当当地或本地区区天然湿地中中存在的植物物。1.2植物具具有很强的生生命力和旺盛盛的生长势；；①抗冻、抗热热能力由于污水处理系系统是全年连连续运行的,故要求水生生植物即使在在恶劣的环境境下也能基本本正常生长,而那些对自自然条件适应应性较差或不不能适应的植植物都将直接接影响净化效效果。②抗病虫害能力力污水生态处理系系统中的植物物易滋生病虫虫害,抗病虫害能能力直接关系系到植物自身身的生长与生生存,也直接影响响其在处理系系统中的净化化效果。③对周围环境的的适应能力由于人工湿地中中的植物根系系要长期浸泡泡在水中和接接触浓度较高高且变化较大大的污染物,因此所选用用的水生植物物除了耐污能能力要强外,对当地的气气候条件、土土壤条件和周周围的动植物物环境都要有有很好的适应应能力。1.3所引种种的植物必须须具有较强的的耐污染能力力；水生植物对污水水中的BOD5､COD､TN､TP主要是靠附附着生长在根根区表面及附附近的微生物物去除的,因此应选择择根系比较发发达，对污水水承受能力强强的水生植物物。1.4植物的的年生长期长长，最好是冬冬季半枯萎或或常绿植物；；人工湿地处理系系统中常会出出现因冬季植植物枯萎死亡亡或生长休眠眠而导致功能能下降的现象象，因此，应应着重选用常常绿冬季生长长旺盛的水生生植物类型。1.5所选择择的植物将不不对当地的生生态环境构成成隐患或威胁胁，具有生态态安全性；1.6具有一定定的经济效益益、文化价值值、景观效益益和综合利用用价值。若所处理的污水水不含有毒、有有害成分,其综合利用用可从以下几几个方面考虑虑:①作饲料,一般选择粗粗蛋白的含量量>20%(干重)的水生植物物；②作肥料,应考虑植物物体含肥料有有效成分较高高,易分解；③生产沼气,应考虑发酵酵、产气植物物的碳氮比,一般选用植植物体的碳氮氮比为25～30.5//1；④工业或手工工业原料，如如芦苇可以用用来造纸，水水葱、灯心草草、香蒲、莞莞草等都是编编制草席的原原料。由于城镇污水的的处理系统一一般都靠近城城郊,同时面积较较大,故美化景观观也是必须考考虑的。然而在实际工作作中，很多人人工湿地的工工艺设计者和和建设者考虑虑得最多的是是植物的独有有性和观赏价价值等表在因因素，没有考考虑到栽种该该植物后的植植株生长效果果、湿地的运运行效果、生生长表现以及及对生态的安安全性等，导导致人工湿地地在运行一段段时间后功能能骤降或运行行费用剧增，最最后导致系统统瘫费或闲置置。2．人工湿地植植物特性的研研究及植物配配置分析2．1根据植物类类型分析2．1．1漂浮植物漂漂浮植物中常常用作人工湿湿地系统处理理的有水葫芦芦、大薸、水水芹菜、李氏氏禾、浮萍、水水蕹菜、豆瓣瓣菜等。根据据对这些植物物的植物学特特性进行分析析，发现它们们具有以下几几个特点：①生命力强，对对环境适应性性好，根系发发达；②生物量大，生生长迅速；③具有季节性性休眠现象，如如冬季休眠或或死亡的水葫葫芦、大薸、水水蕹菜，夏季季休眠的水芹芹菜、豆瓣菜菜等。生长的的旺盛季节主主要集中在每每年的3-10月或9月-次年5月；④生育周期短短，主要以营营养生长为主主，对N的需求量最最高。由于漂漂浮植物具有有上述的植物物学特性，因因此，在进行行人工湿地植植物配置的时时候我们必须须充分考虑它它们各自的优优点：①由于这类植植物的环境适适应能力强，因因此在进行植植物配置时应应当作地方优优势品种予以以优先考虑；；②人工湿地系系统中，水体体中养分的去去除主要依靠靠植物的吸收收利用，因此此，生物量大大、根系发达达、年生育周周期多和吸收收能力好的植植物成为我们们选择的目标标；③利用植物季季节性休眠特特性，我们可可以给予正确确的植物搭配配，如冬季低低温时配置水水芹菜而夏季季高温时则配配置水葫芦、大大薸等适宜高高温生长的植植物，以避免免因植物品种种选择搭配单单一而出现季季节性的功能能失调现象；；④由于这类植植物以营养生生长为主，对对N的吸收利用用率要高，因因此，在进行行植物配置时时应重视其对对N的吸收利用用效果，可作作为N去除的优势势植物而加以以利用，从而而提高系统对对N的去除效果果。2．1．2根茎、球茎茎及种子植物物这类植物主主要包括睡莲莲、荷花、马马蹄莲、慈姑姑、荸荠、芋芋、泽泻、菱菱角、薏米、芡芡实等。它们们或具有发达达的地下根茎茎或块根，或或能产生大量量的种子果实实，多为季节节性休眠植物物类型，一般般是冬季枯萎萎春季萌发，生生长季节主要要集中在4-9月。根茎、球球茎、种子类类植物具有以以下特点：①耐淤能力较较好，适宜生生长在淤土层层深厚肥沃的的地方，生长长离不开土壤壤；②适宜生长环环境的水深一一般为40-1000CM左右；③具有发达的的地下块根或或块茎，其根根茎的形成对对P元素的需求求较多，因此此，对P的吸收量较较大；④种子果实类类植物，其种种子和果实的的形成需要大大量的P和K元素。（3）由于这类类植物具有以以下特点，因因此在进行人人工湿地植物物应用配置时时应予以充分分考虑：①基于这些植植物的特性，其其应用一般为为表面流人工工湿地系统和和湿地的稳定定系统；②利用这些植植物的生长（主主要是块根、球球茎和果实的的生长）需要要大量的P、K元素的特性性，将其作为为P去除的优势势植物应用，以以提高系统对对P的去除效果果。2．1．3挺水草本植植物类型这类类植物包括芦芦苇、茭草、香香蒲、旱伞竹竹、皇竹草、藨藨草、水葱、水水莎草、纸莎莎草等，为人人工湿地系统统主要的植物物选配品种。这这些植物的共共同特性在于于：①适应能力强强，或为本土土优势品种；；②根系发达，生生长量大，营营养生长与生生殖生长并存存，对N和P、K的吸收都比比较丰富；③能于无土环环境生长。根根据这类植物物的生长特性性，它们可以以搭配种植于于潜流式人工工湿地，也可可以种植于表表流式人工湿湿地系统中。根根据植物的根根系分布深浅浅及分布范围围，可以将这这类植物分成成四种生长类类型，即深根根丛生型、深深根散生型、浅浅根丛生型和和浅根散生型型。（1）、深根丛丛生型的植物物，其根系的的分布深度一一般在30CM以上，分布布较深而分布布面积不广。植植株的地上部部分丛生，如如皇竹草、芦芦竹、旱伞竹竹、野茭草、薏薏米、纸莎草草等。由于这这类植物的根根系入土深度度较大，根系系接触面广，配配置栽种于潜潜流式人工湿湿地中更能显显示出它们的的处理净化性性能。（2）、深根散散生型植物根根系一般分布布于20-300CM之间，植株株分散，这类类植物有香蒲蒲、菖蒲、水水葱、藨草、水水莎草、野山山姜等，这类类植物的根系系入土深度也也较深，因此此适宜配置栽栽种于潜流式式人工湿地。（3）、浅根散生型的一些植物如美人蕉、芦苇、荸荠、慈姑、莲藕等，其根系分布一般都在5-20CM之间。由于这些植物的根系分布浅，而且一般原生于土壤环境，因此适宜配置于表流式人工湿地中。（4）、浅根丛生型的植物如灯心草、芋头等丛生型植物，由于根系分布浅，且一般原生于土壤环境，因此仅适宜配置于表面流人工湿地系统中。2．1．4沉水植物类型沉水植物一般原生于水质清洁的环境，其生长对水质要求比较高，因此，沉水植物只能用作人工湿地系统中最后的强化稳定植物加以应用，以提高出水水质。2．1．5其它类型的植物一些如水生景观植物之类的，由于长时间的人工选择，使其对污染环境的适应能力比较弱，因此也只能作为最后的强化稳定植物或湿地系统的景观植物而应用。2．2根据植物原生环境分析根据植物的原生环境分析，原生于实土环境的一些植物如美人蕉、芦苇、灯心草、旱伞竹、皇竹草、芦竹、薏米等，其根系生长有一定的向土性，配置于表面流湿地系统中，生长会更旺盛。但由于它们的根系大都垂直向下生长，因此，净化处理的效果不及应用于潜流式湿地中；对于一些原生于沼泽、腐殖层、草炭湿地、湖泊水面的植物如水葱、野茭、山姜、藨草、香蒲、菖蒲等，由于其生长已经适应了无土环境，因此更适宜配置于潜流式人工湿地；而对于一些块根块茎类的水生植物如荷花、睡莲、慈姑、芋头等则只能配置于表面流湿地中。2．3根据植物对养分的需求类型分析根据植物对养分的需求情况分析，由于潜流式人工湿地湿地系统填料之间的空隙大，植物根系与水体养分接触的面积要较表流式人工湿地湿地广，因此对于营养生长旺盛、植株生长迅速、植株生物量大、一年有数个萌发高峰的植物如香蒲、水葱、苔草、水莎草等植物适宜栽种于潜流湿地；而对于营养生长与生殖生长并存，生长相对缓慢，一年只有一个萌发高峰期的一些植物如芦苇、茭草、薏米等则配置于表面流湿地系统。2．4根据植物对污水的适应能力分析不同植物对污水的适应能力不同。一般高浓度污水主要集中在湿地工艺的前端部分。因此，在人工湿地建设时，前端工艺部分如强氧化塘、潜流湿地等工艺一般选择耐污染能力强的植物品种。末端工艺如稳定塘、景观塘等处理段中，由于污水浓度降低，因此可以更多考虑植物的景观效果。3．小结一个人工湿地系统的建立，植物的选择和配置是很重要的考虑因素。在系统建立和植物栽种配置时要将系统的主要功能与植物的植物学特性充分结合起来考虑。只有这样，才能充分发挥不同植物各自的优势，达到更好的处理净化效果。湿地植物的栽种配置要根据具体的应用环境和系统工艺来确定，对于一些应用工艺范围较广的植物类型，要充分考虑其在该工艺中的优势，能使其充分发挥自己的长处而居于主导地位。为达到全面的处理和利用效果，应