人工湿地工程技术指南

人工湿地工程技术指南目录第一章人工湿地概述第二章人工湿地的设计第三章人工湿地的构造4.1施工第五章工程案例简介第一章人工湿地概述1.1适用范围1.2术语和定义(1)人工湿地(2)表面流人工湿地：(3)水平潜流人工湿地：(4)垂直流人工湿地：(5)预处理一、人工湿地概述(6)后处理(7)填料(基质)(8)水力停留时间式中：ε——孔隙率，%;(9)表面有机负荷(10)表面水力负荷1.3.1人工湿地的特点1.3.2人工湿地的类型按照工程设计和水体流态的差异，人工湿地污水处理系统分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直流人工湿地三种主要类型，水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地可统称为潜流人工湿地。图1.3表面流人工湿地1.3.3不同类型人工湿地的差异下行垂直流人工湿地下行垂直流占地面积大较小较小构造管理简单一般复杂复杂工程建设费用高高高差好有机物去除能力强强强硝化能力较强较强一般强反硝化能力弱强除磷能力弱A\A八A/较强In较强m较强人工湿地处理工艺流程应根据进水水质条件和出水水质要求，综合考虑各类型人工湿地的特点和工程用地等环境条件，通过技术经济比较后确定。当来水污水为生活污水或类似污水时，应先经过预处理设施后再进湿地单元；当人工湿地用于深度净化污水处理厂排水或污染河道水等低污染水时则无需做预处理。工艺流程简图如下：去除氨氮时，宜采用下行垂直流人工湿地工艺。1.5.1人工湿地污水处理设施位置的选择，应符合区域总体规划及环境影响评价的要求，并应结合下列因素综合确定：(3)避免占用耕地，充分利用荒地或绿地；(4)处理设施地点应便于施工、维护和管理等；1.5.2人工湿地总体布局应在满足功能的前提下，还要满足其景观、科教、宣传等功能。2.1表流人工湿地设计BOD₅负荷(去除负荷)(去除负荷)水力停留时间8~12g/m².d2.1.3表流湿地面积计算2.1.4表流湿地的布水及出水图2.1湿地进水方式示意图湿地出水口设计对均匀布水、控制水位和监控水量水质都是非常重要的。但为降低投资、运行和维护费用，出水口设计应尽可能简单。图2.2所示为几种常见的出水口形式。第一种为存在死区的单一出口，由于存在死区，水力停留时间缩短。第二种为多出口形式，可有效增加水力停留时间。第三种是出水堰溢流出水。后两种出口形式效果较好。出水口大小应考虑传输最大日均流量，再加上湿地面积上的降雨量。出水口的重要功能之一是控制湿地水位。水位的确定需要考虑植物生长的需要、水力停留时间和湿地单元的维护图2.2湿地出水方式示意图◆处理区填料粒径宜为4mm~30mm。◆覆盖层厚度应大于20cm,材料宜选用种植土。◆填料层厚度宜为50cm~100cm,分层铺设，每层厚度宜为30m左右。◆湿地床体水力坡度宜为0.5%~1.0%。2.水平潜流人工湿地的长宽比宜为2:1~4:1,长度宜小于50m,湿地单元的面积宜小于800m²。3.水平潜流人工湿地的填料空隙率宜为30%~50%。◆穿孔墙设于进水区之前，长度宜与人工湿地宽度相同。穿孔墙的开一2一341.进水区2.净化区3.进水管4.穿孔管1.进水区2.净化区3.进水管4.配水渠5.穿孔墙6.水平潜流湿地集水：(b)剖面图1.处理区2.出水区3.出水渠4.出水管5.阀门(可不设)6.可旋转弯头7.穿孔管1.处理区2.出水区3.出水渠4.出水管5.阀门(可不设)6.可旋转弯头7.穿孔墙二、人工湿地的设计2.2.2水平潜流湿地的面积计算BODCr负荷g/(m²·d)8~12去除负荷水力负荷m³/(m²·d)≤0.2(上海标准)<0.5(环保部)水力停留时间(天)2.5~5(上海标准)1~3(环保部)2.3.2垂直流人工湿地各层厚度和材料粒径可按下表的规定取值。分区/层厚度(cm)粒径(mm)覆盖层填料层2~6粗砂、砾石过渡层2.3.5垂直流人工湿地设计参数：表2-4水平潜流湿地设计参数CODCr负荷g/(m².d)BODCr负荷g/(m².d)8~12去除负荷水力负荷m³/(m²·d)≤0.3(上海标准)<1.0北方：0.2～0.5;南方：0.4～0.8(环保部)水力停留时间(天)3~5(上海标准)1~3(环保部)二、人工湿地的设计COD表面负荷g/m².d水力负荷水力停留时间2.4.1表流湿地的缺点及解决方法2.4.2潜流湿地的缺点及解决方法潜流湿地的缺点有：易堵、易出现死水区、冬季结冰、除磷效果不稳定1.防堵措施：通过增加前置厌氧沉淀池，降解部分污染物，减小来水污染负荷。保证湿地进水均匀，使湿地单元宽>如果条件允许，将床体建在冰冻线以下。>控制湿地床体水深。(如下图)>增加后置除磷池(需加药)。第三章人工湿地的构造(1)格栅池(2)沉砂池(3)水解酸化池(4)化粪池(5)调节池(6)接触厌氧池(7)曝气生物虑池钢筋混凝土结构墙体厚度宜为200mm,高度一般为900~1200mm。钢筋一般采用010双层双向，混凝土强砖砌结构的墙体厚度一般为250mm,高度一般为900~1200mm。砌筑完成后须用防水砂浆抹面。图3.7人工湿地填料基质粒径的大小是影响湿地系统水力传导性的主要因素，直接关系到湿地床体的孔隙度，进而影响污染物在湿地中的停留时间。粒径大的基质，孔隙度大，所能容纳的污水量大，吸附作用的时间长，有利于污水的净化。在水平潜流湿地中应根据湿地床体的不同区域，对基质粒径的需求不同。进水配水区和出水集水区的基质，一般采用粒径在60～100mm的砾石，分布于整个床宽，保证湿地宽向和各深度上的布水均匀；处理区最常选用的粒径范围是10～20mm的基质，水力传导性好，适宜植物生长，处理效果较好，垂直潜流湿地的粒径宜每层的粒径相3.4.1材质3.6.2植物的选择应按照以下条件：3.6.3湿地植物种类：1芦苇16~25丛/m²2香蒲9~16丛/m²3菖蒲4茭草8~12丛/m²54~6丛/m²6黄花鸢尾16~25丛/m²2~3株或芽/丛716~25丛/m²910花叶芦竹6~9丛/m²2~3株或芽/丛第五章案例简介五案例简介工程区现状：湖区每年需调用黄河水1000万m³补水。秀工程概况：植物乔木2000株、灌木8万株，100米长3米宽景观桥两五案例简介五案例简介项目总占地面积公顷4表流湿地面积公顷深潭面积5公顷生态岛面积2公顷水力负荷水力停留时间天总投资万元不含征地费用吨水处理费用元无运行费用五案例简介面积计算工程效益五案例简介五案例简介五案例简介