人工湿地课程设计

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1、 1 目 录 1 1 概概 述述 2 1.1 垂直流人工湿地简述. 2 1.2 人工湿地的净化机理 2 2 2 前处理工艺设计前处理工艺设计 . 2 2.1 污水进水水质和出水要求. 2 2.2 出水要求 3 2.3 预处理设计及选型. 3 2.3.1 化粪池. 3 2.3.2 格栅 . 5 2.3.3 格栅池 . 5 2.3.4 调节池 . 5 3 3 人工湿地参数设计计算人工湿地参数设计计算 . 6 3.1 湿地表面积的计算. 6 3.2 水力停留时间及表面负荷 7 3.2.1 水力停留时间的计算 7 3.2.2 表面水力负荷计算 7 3.2.3 管道设计 8 4 4 结构设计及填料的选择

2、结构设计及填料的选择 . 8 4.1 进出水系统的布置. 8 4.2 填料的使用. 8 4.3 植被的选择原则 9 4.4 造价粗估及运行管理 10 参参 考考 文文 献献.11 2 1 概 述 1.1 垂直流人工湿地简述 人工湿地作为一种低投资、 低能耗、 低处理成本和具有氮磷去除功能的废 水生态处理技术， 在广大城镇和农村地区具有广阔的应用前景。 人工湿地因水 流方式差异可分为表面流湿地、 地下潜流湿地、 垂直流湿地和潮汐流湿地。 垂直流湿地是将水生植物种植在填料床中， 污水在填料下垂直流动， 氧气 通过大气扩散和植物传输进入湿地系统。 水流流经床体后被铺设在出水端底部的 集水管收集， 然

3、后排出处理系统。 污水直接与填料接触， 通过基质过滤、 吸 附、 沉淀、 离子交换、 植物吸收和微生物降解来实现对污水的高效净化。垂 直流湿地兼有表面流和潜流型人工湿地的特点， 脱氮除磷效果好 1 。 1.2 人工湿地的净化机理 对 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：NH3-N被湿地植物和微生物同化吸收，转变为有机物的一部分,可通 过定期对植物的收割使N得到部分去除； NH3-N在较高的pH值(pH8)条件下向大 气中挥发；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 2 -N和NO 3 -N然后它们在缺氧和

4、有机碳源的条件下，经反硝化作用被还原 为N2释放到大气中，达到最终脱氮的目的。 对P： 湿地中P的去除过程包括植物根系吸收、 生物作用过程、 吸附和沉淀等， 其中植物吸收微生物代谢和物理、化学作用较吸附和沉积作用要低，其主要通过 对不溶性磷的吸附和沉积作用来实现P的去除。植物吸收的无机磷可通过定期对 植物的收割去除，物理化学作用对无机磷的去除，主要是可溶性的无机磷很容易 与基质中的Al 3+、Fe3+、Ca2+ 等发生吸附与沉淀反应。10 2 前处理工艺设计 2.1 污水进水水质和出水要求 按照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： 3 BOD 150-250 mg/l（取中间

5、值 200 mg/l） ； SS 200-300 mg/l（项目取中间值 250 mg/l） ； NH3N 30-40 mg/l（取中间值 35 mg/l） ； P 8-10mg/l（取最大值 10 mg/l） 。 查国家统计局关于福建省 2010 年人均用水量 192L/人（取 200L/人） ，本项 目为设计一 10 户型城市生活小区人工湿地，拟进水量为 10m/d。 2.2 出水要求 当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用 水等用途时，执行一级标准的 A 标准。 2 BOD： 10 mg/l； SS： 10mg/l； NH3N： 15mg/l； P： 0.5mg

6、/l。 2.3 预处理设计及选型 2.3.1 化粪池 化粪池有效容积应为污水部分和污泥部分容积之和，并宜按下列公式计 算： wn VVV 241000 fww w m bqt V 11.2 11000 fnnxs n n mbqtbM V b 式中： Vw 化粪池污水部分容积(m3)； Vn 化粪池污泥部分容积(m3)； qw 每人每日计算污水量(L/人 d), 查国家统计局关于福建省2010年人 均用水量192L/人（取200L/人）； 4 tw 污水在池中停留时间(h),应根据污水量确定，宜采用12 h24 h, 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 污泥清掏周期应根据污水温度和当地气候条件确定， 宜采用(312) 个月，考虑夏季恶臭及成本取6个月； bx 新鲜污泥含水率可按95%计算； bn 发酵浓缩后的污泥含水率可按90%计算； Ms 污泥发酵后体积缩减系数宜取0.8； 1.2