人工湿地污水处理设计PPT推荐.pptx

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为保证沉沙效果，沉砂池中水平流速宜0.1m/s。

（4）化粪池,化粪池作为一级处理时，BOD去除率按20%计算，水力停留时间一般按24小时计算。

（5）调节池,当来水水质及水量不稳定时宜建调节池，起到调节水量、均恒水质作用，其停留时间一般按46小时计算。

（3）水解酸化池,污水的BOD5/CODCr小于0.3时，宜采用水解酸化预处理工艺，水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质，将环状结构转化为链状结构，进一步提高了废水的BOD/COD比，增加了废水的可生化性，为后续的好氧生化处理创造了良好的环境。

处理生活污水的水力停留时间为3小时左右。

（6）接触厌氧池,接触厌氧池内宜用固着型弹性填料，填料间宜保持1030cm间距以防堵塞，水力停留时间宜18小时。

（7）曝气生物虑池,生物滤池滤料应具有强度大、不易磨损、空隙率高、比表面积大、化学物理稳定性好、易挂膜、生物附着性强、比重小和不易堵塞的性质。

曝气生物滤池的BOD5容积负荷宜为3-6kg/（m3d）。

水力停留时间宜6小时。

一、人工湿地概述,后处理,为保证湿地出水稳定达标，在湿地出水端增加后处理设施以提升净化效果或强化处理某一种或几种不达标的污染物。

其形式有：

强化处理池、加药池、稳定塘等。

1.6人工湿地的选址及总体布置,1.6.1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：

（1）湿地的选址应靠近污水源头，本着污水就近处理的原则；

（2）湿地选址应充分利用建设地地形落差进行污水自然充氧，减少或不用曝气设施、提升设备而达到排水通畅、降低能耗的要求；

（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；

（5）合理处理好与周边环境的关系，避免臭气、蝇虫等影响居民生活。

一、人工湿地概述,人工湿地的选址择，还应考虑当地地质、气象、水文特征等因素，并进行工程地质、水文地质等方面勘察，避免人工湿地的裂损、淹没、倒灌、排水不畅等情况发生。

1.6.2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。

人工湿地处理构筑物的间距应紧凑、合理，满足各构筑物的工程施工、设备安装、填料装填、湿地池疏通及日常管理的要求。

各设施间的管道关系应根据其使用性质合理设置管件及超越、应急排放等措施。

人工湿地须设置合理的交通，尤其湿地公园，交通的设计应根据其能容纳的人流量及使用性质而定。

设计过程中宜因地制宜的设置人流集散地、休息设施及各种宣传解说设施等。

综合考虑人工湿地系统的轮廓、不同类型人工湿地单元的搭配、水生植物的配置、景观小品设施营建等因素，使工程达到相应的景观效果。

一、人工湿地概述,湿地中的栈道,湿地中的溢流堰,广场及宣传设施,边缘柔化的潜流湿地,吸收利用和吸附富集污染物质、传输氧到湿地系统、为微生物提供栖息地、维持系统的稳定、积累有机物质。

1.73湿地植物种类：

湿地植物按其生长形态可分为挺水植物、浮叶植物和沉水植物。

一、人工湿地概述,1.7湿地植物,1.72植物的选择应按照以下条件：

当地土著植物，最能适应当地气候条件有较高的生产力，对营养物质有较快的吸收能力根系发达移植后易成活容易获得，价格低廉。

多年生植物（不需每年种植）对高营养浓度污水有耐性（尤其要对NH3-N，大多水生植物耐氨氮浓度在150mg/L）,挺水植物具有中空的根茎，根系发达。

主要功能是为湿地内部填料中输氧、为微生物提供生长场所、吸收水中的污染物等，种类繁多景观效果较好，挺水植物常见的种类有芦苇、香蒲、荷花、茭白、千屈菜、再力花、黄花鸢尾、变叶芦竹等。

部分种类如茭白、荷花等具有经济价值。

1.71人工湿地系统中，植物作用,浮叶植物的大面积叶片漂浮在水面可以有效控制水华的爆发。

具有较高的观赏价值，浮叶植物常见种类有睡莲、芡实、荇菜、萍蓬草等。

部分种类如芡实、荇菜、菱角等具有经济价值。

沉水植物主要是藻类及眼子菜属及苦草属植物。

常见种类有黑藻、轮藻、狐尾藻、苦草、菹草、及各种眼子菜。

其植物体的各部分都可吸收水分和养料，通气组织特别发达，有利于在水中缺乏空气的情况下进行气体交换。

大多是鱼类的饵料及微生物的栖息场所，对围护生态系统的稳定具有特别重要的作用。

对光合作用强烈，对增加水中溶解氧的浓度具有明显的效果，对水深水质有一定要求，水的透光性不能太差，否则影响其光合作用。

生长水深一般小于2米。

1.74常用的湿地植物习性及造价：

.芦苇,芦苇是一种适应性广、抗逆性强、生物量高的优良湿地植物，具有耐深水、耐寒、抗旱、抗高温、抗倒伏、成活率高等特点。

能达到短期成型、快速成景等优点。

生命力强，易管理。

适应坏境广，其适种水生范围比较广为01米以上。

种植密度可控制在610株/，芦苇生长、分蘖很快，春季种植后当年就可以形成健康的群落。

每平方米综合单价约为30元。

一、人工湿地概述,挺水植物：

.香蒲,香蒲为多年生水生或沼生草本，根状茎乳白色，地上茎粗壮，向上渐细，高1.3-2米，用分株繁殖。

3-4月种植，每株带有一段根茎或须根，选浅水处种植密度为10株/。

适合水深为0600厘米。

每平方米综合单价约为25元。

.千屈菜,千屈菜为多年生草本，根茎横卧于地下，粗壮；

茎直立，多分枝，高30-120厘米，湿生植物，最大生长水深为30厘米。

种植密度为6株/平米。

可种植在潜流湿地及表流湿地。

.黄花鸢尾,黄花鸢尾是多年生挺水型水生植物，别名黄菖蒲，株高6090厘米，花黄色观赏价值较高，价格便宜，对环境要求不高。

适合生长在较潮湿的地面或浅水中，较耐水耐旱。

种植密度约为10株/。

一、人工湿地概述,.再力花,再力花是多年生挺水型水生植物，别名水竹芋，株高可达2米，冬季能耐短时间的-5低温。

黄河以北地区不适合种植。

适合生长水深60厘米以内，栽植时一般每丛10芽、每平方米23丛。

以根茎分株培植。

每平方米综合单价约为3040元。

.梭鱼草,梭鱼草是多年生挺水型水生植物，别名海寿花，株高可达80150厘米，黄河以北地区冬季必须进行越冬处理。

适宜在20厘米以下的浅水中生长，适温15至30，与千屈菜、水葱、再力花等相间种植，具有观赏价值。

栽植时一般每丛510芽、每平方米23丛。

梭鱼草生长迅速，环境适宜时可短时间内覆盖大面积水面。

.水葱,水葱是多年生挺水型水生植物株高12米，茎杆高大通直。

适宜在20厘米以下的浅水中生长，适温15至30，在湿地中一般做后景植物。

栽植时一般每丛510芽、每平方米45丛。

每平方米综合单价约为2535元。

一、人工湿地概述,.变叶芦竹,变叶芦竹别名花叶芦竹，是一种多年生挺水植物。

株高1.52.0m，喜温喜光,耐湿较耐寒。

在北方需保护越冬。

适合生长水深60厘米以内，种植密度为610株/。

每平方米综合单价约为2030元。

一、人工湿地概述,.荷花,荷花是一种多年生挺水植物，湿地植物中最常用的植物之一，具有景观效果好、适应性强、种植范围广等特点。

大株形品种如古代莲、红千叶相对水位深一些，但不能超过1.7米中小株形只适于2060厘米的水深。

种植密度为23株/。

具有很高的经济价值。

.睡莲,睡莲是一种多年生浮叶植物，湿地植物中最常用的植物之一，花色种类繁多，具有景观效果好、适应性强、种植范围广等特点。

适合生长水深120厘米以内，种植密度为24头/。

每平方米综合单价约为2040元。

浮叶植物：

一、人工湿地概述,.芡实,芡实一种大型一年生浮叶型水生草本植物。

叶片直径可达135厘米，喜温喜光,耐湿较耐寒。

适合生长水深150厘米以内，种植密度为12株/。

种子繁殖。

每平方米综合单价约为1020元。

.萍蓬草,萍蓬草是多年生浮叶型水生草本植物，其形态和习性与睡莲类似。

.荇菜,荇菜是多年生浮叶型水生草本植物，性强健，耐寒又耐热，喜静水，适应性很强。

适合生长水深150厘米以内，种植密度为24株/，可用种子繁殖及分株繁殖。

一、人工湿地概述,沉水植物：

.黑藻,黑藻为多年生沉水草本植物。

叶轮生。

适合生长水深100厘米以内，种植密度为410株/。

种子繁殖，对底泥中弱吸附态磷及可还原性磷具有很强的吸收作用。

黑藻是鱼、蟹等水生动物最好的饵料，作为饵料具有耐高温、不污染水质、断株再生能力强、适口性好的特点。

.轮藻,轮藻为多年生沉水草本植物。

适合生长水深150厘米以内，种植密度为410株/。

在淡水及半咸水中均能生长。

轮藻的营养繁殖以藻体断裂为主。

.狐尾藻,狐尾藻为多年生粗壮沉水草本植物，叶通常4片轮生或35片轮生。

能较快地除去水体中的氮、磷等富营养化元素，还能吸收其中的重金属元素，是一种较强的净化水体植物。

一、人工湿地概述,.苦草,苦草为多年生无茎沉水植物，有匍匐茎，叶基生，线形或带形，长约20厘米，宽0.5-2厘米，绿色或略带紫红色，种植密度为1020株/，生长水深为11.5米。

.菹草,菹草为多年生无茎沉水植物，茎稍扁，多分枝，近基部常匍匐地面，菹草的生命周期于多数水生植物不同，它在秋季发芽，冬春生长，45月开花结果，夏季6月后逐渐衰退腐烂，种植密度为1020株/，生长水深为11.5米。

菹草对锌有较高的富集能力，在含锌水中生长其体内的含砷量可超过原来含锌量的8倍。

菹草对砷的净化能力更强，在含砷水中生长其体内的含砷量可超过原来含砷量的16倍。

.竹叶眼子菜,竹叶眼子菜为多年生沉水植物，叶片长椭圆形或椭圆状披针形褐绿色或暗绿色，根茎发达，白色，节处生有须根。

为眼子菜属中叶型最大的种类，对水流有较高的耐受性。

种植密度为1020株/，生长水深为1.52米。

二、表流人工湿地,二、表流人工湿地,2.1表流湿地特点,污水在湿地的土壤表层流动,水深较浅（一般在0.1-0.6m），表面流湿地相对造价较低，可根据实际结合鱼塘、滩地等地形。

缺点是负荷较低，占地面积较大及存在一定的环境卫生问题，在寒冷地区冬季结冰处理效果不明显。

该类型在美国、加拿大、新西兰、瑞典等国有较多分布。

2.2设计参数,2.2.1水深,二、表流人工湿地,表流湿地设计水深为0.30.5米。

在实际工程中根据需要可适当设置深水区，即生态滞留塘区（水深宜在22.5米）。

深水区域具有较大的滞留能力，适当设置深水区可为表流湿地提供厌氧及兼氧反应区，深水区内不宜种植水生植物，可通过设置人工水草等措施，改善微生物生长环境，增大生化反应面积。

生态滞留塘宜设置在实地进水口处。

2.2.2BOD5表面有机负荷及水力负荷表流人工湿地BOD5负荷为1550kg/hm2.d，水力负荷为0.1m3/m2.d。

2.2.3水力停留时间表流湿地水力停留时间为48天。

2.2.4表流湿地单元几何尺寸表流人工湿地单元的长宽比宜控制在3:

15:

1。

2.2.5表流湿地水力坡度表面流人工湿地的水力坡度宜为00.5%。

2.2.6表流湿地进水水质要求BOD550；

CODCr50；

SS100；

NH3-N10；

TP3。

2.2.7表流湿地污染物去除率BOD5：

40%70%；

CODCr：

50%60%；

SS：

NH3-N：

20%50%；

TP：

35%70%。

二、表流人工湿地,人工湿地的表面积设计应考虑最大污染负荷和水力负荷，可按BOD5表面负荷、水力负荷，应取设计计算结果中的最大值，并校核水力停留时间是否满足设计要求。

二、表流人工湿地,2.3表流湿地面积计算,As=QC0ALR式中：

As湿地处理面积，hm2；

Q湿地进水流量，m3d；

C0进水BOD5的质量浓度，kgm3；

ALR表面负荷率，kg/m2.d。

As=Qqhs式中：

As人工湿地面积，m2；

Q人工湿地设计水量，m3/d；

qhs表面水力负荷，m3/（m2d）。

2.4表流湿地的布水及出水装置,2.4.1湿地布水进水管渠是向人工湿地中输送污水的装置，布水时应尽量均匀。

进水装置还可用于调控流量，进水可靠重力流，也可以靠压力流。

重力流布水方式节省能量和运行维护费用，但需要大管径的进水管以减少水头损失。

布水管，需要在一端设清洗法兰，以便周期去除积存的固体。

同时在可能出现气体积累的地方设排气阀。

进水方式可采用单点布水、多点布水和溢流堰布水。

如果湿地进水区较窄或湿地呈狭长形（长宽比很大），可采用单点进水。

如果进水区较宽，宜采用多点进水。

采用溢流堰进水就是在湿地进水前设缓流池，缓流池出口也即湿地进口设多个，但需处于同一标高位置，出水口设溢流堰进行均匀布水。

湿地进水方式示意图,2.4.2湿地出水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4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。

第三种是在出水口侧设计深水沟，水收集后经出水堰流出。

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等因素。

二、表流人工湿地,2.5表流湿地的缺点及解决方法,表面流人工湿地处理系统在运行过程中可能出现的最大问题是“沟流”，这会降低湿地的有效处理面积。

通过控制底面平整性及植物密度可以防治布水不均，因此对原有的沟渠、道路围堰进行平整可以减少短流。

同时，也可以采用类似折板的围堰或横向的深水沟进行重新布水，以达到均匀布水的目的。

表面流湿地中的这些横沟可以使水流横向通畅流动，并保持恒定水头，增加停留时间，提高面积效率。

在北方，表流湿地冬季的处理效果极不明显。

可以考虑改善表流湿地的基质，如在表流湿地中增设砾石、适当设置深水区等措施，在水生植物休眠时期改善湿地内微生物生长环境，发挥微生物的净化作用。

另，在各方面条件已定的情况下尽量增加水路的长度也有利于水质净化。

二、表流人工湿地,三、潜流人工湿地,污水在湿地床的表面下流动,一方面可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用,提高处理效果和处理能力;

另一方面由于水流在地表下流动,保温性好,处理效果受气候影响较小,且卫生条件较好,是目前国际上较多研究和应用的一种湿地处理系统。

三、潜流人工湿地,3.1潜流湿地的特点,潜流湿地由收集和预处理设施、布水集水设施、湿地单元三个个主要部分组成。

水平潜流湿地与垂直潜流湿地组成部分相同，只是布水集水设施的布置方式不同。

3.2.1收集和预处理设施,由污水集水管网、污水集水池、格栅和沉淀池等组成。

如果取水于被污染的河流、或污水处理厂排水等可根据实际情况取消污水集水管网和污水集水池等。

预处理设施的设计参数：

沉淀池流速宜小于0.3m/s;

水解酸化池水力停留时间宜大于3小时。

3.2潜流湿地的构造,三、潜流人工湿地,自然式集水池,强化预处理池,水解酸化池,3.2.2布水集水设施,由配水井、配水槽、配水管网、布水管、集水管和集水池组成。

为保证布水均匀，布水系统的设置应充分考虑布水系统前后端的水损。

一般采用多孔管或三角堰等，多孔管可设于床面上或埋于床面以下。

系统的进水流量可通过阀或闸板调节，过多的流量或紧急变化时应设有溢流、分流措施。

湿地各单元布水口的水量最好可控（如采用布水管时在布水管上加装阀门），有利于调试及日常运行管理。

在严寒地区，进、出水管的设置须考虑防冻措施，并在系统的必要部位设置控制阀和放空阀。

流速控制：

配水槽的尺寸设计应控制槽中流速0,3m/s。

布水管、集水管根数的确定应根据管中流速0.1m/s计算。

三、潜流人工湿地,配水井,配水槽,配水、集水槽,双布水渠,集水渠,集水、布水渠,3.2.3潜流湿地单元,潜流湿地单元由围护结构、防渗、人工介质、湿地植物组成的构筑物，当污水进入湿地单元，污染物被床体吸附、过滤、分解而达到水质净化的作用，是湿地系统的核心部分。

其长宽比须控制在3:

1以下。

潜流湿地一般要求表面平整，或非常小的坡度，因为坡度会促动水在表面的流动，破坏潜流条件。

同时，表面平整对植物移植培养所需的水力淹没条件也很有利。

通过调整出水口高度，可形成所需的潜流水力梯度。

床深视植物的根系生长深度确定，一般3060cm，但对于特定的低温和植物条件，有的床体深度可达1m。

围护结构：

湿地单元的围护结构一般采用砌体或钢筋混凝土结构，在地质条件满足的条件下可取消。

三、潜流人工湿地,砖砌围墙,钢筋混凝土围墙,无围墙,钢筋混凝土结构墙体厚度宜为200mm，高度一般为9001200mm。

钢筋一般采用10双层双向，混凝土强度不低于C20的S6级自防水混凝土。

砖砌结构的墙体厚度一般为250mm，高度一般为9001200mm。

砌筑完成后须用防水砂浆抹面。

当场地内土质、地质比较稳定且湿地床体深度不大于1500mm时，围护结构可以取消。

防渗设施的作用是防止湿地系统因渗漏而污染地下水，人工湿地污水处理系统建设时，应在底部和侧面进行防渗处理。

当原有土层渗透系数大于10-8m/s时，应构建防渗层，一般采取下列措施：

防渗层：

、水泥砂浆或混凝土防渗（刚性防渗）：

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，按相应的建筑工程施工要求进行建造。

三、潜流人工湿地,防渗膜,、塑料薄膜防渗：

薄膜厚度宜0.51.0mm，两边衬垫土工布，以降低植物根系和紫外线对薄膜的影响。

宜优选PE膜，敷设要求应满足聚乙烯（PE）土工膜防渗工程技术规范等专业规范要求。

为防止床体填料尖角对薄膜的损坏，施工时宜先在塑料薄膜上铺一层100厚细砂。

对于渗透系数小于10-8m/s，且有厚度大于60cm的土壤或致密岩层时，可不需采取其他防渗措施。

综上所述，刚性防水的整体性较好，但造价较高，如工程无特殊要求一般不采用。

粘土防渗施工较方便，工艺相对刚性防渗及防渗膜防渗较为生态，施工技术要求不高，但适用范围有限。

塑料防渗膜防渗工艺造价较低，施工速度较快，适用范围很广，是较为理想的防渗措施。

、黏土防渗：

采用黏土防渗时，黏土厚度应不小于60cm，并进行分层压实。

亦可采取将黏土与膨润土相混合制成混合材料，敷设不小于60cm的防渗层，以改善原有土层的防渗能力。

三、潜流人工湿地,防渗膜施工注意事项：

.铺设防渗膜前应有土建工程相应的合格验收证明文件。

.防渗膜裁切之前，应该准确丈量其相关尺寸，然后按实际裁切，一般不宜按图示尺寸裁切，应逐片编号，详细记录在专用表格上。

.铺设防渗膜时应力求焊接缝最少，在保证质量的前提下，尽量节约原材料。

.膜与膜之间接缝的搭接宽度一般不小于10cm，通常就使焊接缝排列方向平行于坡度最大坡向。

.通常在拐角及畸形地段，应是接缝长度尽量减短。

除特殊要求外，在坡度大于1：

6的斜坡上距顶坡或应力集中区域1.5米范围内，尽量不设焊接缝。

.防渗膜在铺设中，应避免产生人为褶皱，气温在540为宜，温度较低时，应尽量拉紧铺平，天热时尽量松弛铺设。

但在夏季避免中午高温时施工。

.防渗膜铺设完成后，应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等，凡能对防渗膜造成危害的物件，均不应放在膜上或携带在膜上行走，以免对膜造成意外损伤。

人工介质：

人工介质即填料，在湿地系统中，填料是植物的载体，是微生物的生长介质，它将湿地中发生的所有处理过程连成一个整体。

基质还能够通过沉淀、过滤和吸附等作用直接去除污染物。

对于基质的配置，主要考虑基质的种类、粒径、深度等，特别需要关注对磷的去除能力。

填料安装后湿地孔隙率不宜低于0.3，一般为0.30.5之间。

常用填料有石灰石、蛭石、沸石、砂石、高炉渣、火山岩、页岩、陶粒等