人工濕地設計常用概念

1、人工濕地設計常用概念1 .水力停留時間（HRT：水力停留時間可以定義為濕地可用容積與平均水流量的比值，可以用來衡量污水與濕地的平均接觸反應時間。T:水力停留時間，d; V:濕地容積，m3; e :基質(zhì)孔隙率；Qv 平均流量，m3/d。表面流人工濕地：38 d ,亦有長達20d的。潛流人工濕地：24 d,也短至數(shù)小時的。對于潛流濕地而言，由于£隨時間的變化二變化，其實際水力停 留時間通常是理論值的40%80%2 .孔隙度（e ）:指人工濕地充填介質(zhì)中，存在于介質(zhì)間的孔隙體積占全部體積的 百分比。容重密度容重是指指單位容積內(nèi)物體的重量。（表觀密度）孔隙率是濕地中比較難以確定的一個因素，

2、其在空間上的變化非 常復雜。對于表面流人工濕地，它的平均值一般高于0.95,很多人把他當成1.0來考慮。對于潛流濕地則更加復雜，潛流濕地采用滲透性好的基質(zhì)， 平均碎石粒徑與孔隙率一般有如下關系:D：粒徑0.26mrr(濾料層)，過渡層48 mm排水層和覆蓋層816 mm不對，這是胡康萍1991年在對白泥坑人工濕地研究中取得的經(jīng) 驗模型，完全不對。潛流人工濕地中基質(zhì)的平均孔隙率一般在 0.300.45范圍內(nèi)，基 質(zhì)粒徑并不均勻，性狀也不一致，孔隙率最好由實驗決定。但在濕地 實際運行中，根系占據(jù)較上部空間，而礦物沉積占據(jù)底部空間。用排 水法測量也欠妥當，因為濕地內(nèi)部存在積水問題。3 .系統(tǒng)水量Qu

3、t：人工濕地出水量，nVd ; Q:人工濕地進水量，m2; A:人工 濕地面積，m2; P:單位面積人工濕地降雨量， m/d; I :單位人工濕 地滲入量；ET:單位面積人工濕地蒸發(fā)量， m/d。在一些人工濕地設 計中，認為降雨量和蒸發(fā)量處于平衡狀態(tài)，可以不考慮，同時可以通 過設置一定高度的包氣帶來容納一定的降水量。 通常人工濕地構造中 會設置防滲層，滲入量亦可以不考慮。在人工濕地設計中還應考慮水量的變化。4 .水平潛流人工濕地進水所需的斷面面積A:水流過的填料橫截面面積，m； Q:設計流量，m/d; K:設計滲透系數(shù)nV(m2-d),在系統(tǒng)前30沐度區(qū)，K 一般取填料滲透系數(shù)的1%在系統(tǒng)后7

4、0爍度區(qū)，K一般取填料滲透系數(shù)的10%填料滲透系數(shù)可以查閱資料和實驗測定，也可參照經(jīng)驗公式：K (m/s) ,di°:填料顆粒的有效直徑，指能使10%勺填料顆粒通過的篩孔直徑，mm通常要求人工濕地運行狀況下填料的滲透系數(shù)介 于 10-410-3m/s 之間。5 .人工濕地長寬比在濕地設計中長寬比是很重要的，因為它影響到水流分布和水力 學短路。理論上只要是水流是有效分布的，不同長寬比的人工濕地處理效率并沒有明顯差異，然而設計中對長寬比的考慮是理論和實踐的 綜合結果。對于表面流人工濕地，有學者認為長寬比要大于15:1 ,有的學者認為要大于3:1，但高長寬比的濕地講增加圍堰的建筑，從成本的

5、 角度考慮，最經(jīng)濟的表面流人工濕地長寬比為2:1.對于水平潛流人工濕地，濕地床長度 L通常在2050 m之間。過 長容易造成死區(qū)，過短則容易產(chǎn)生短路。 L/W建議控制在3:1以下, 常用1:1。對于垂直流人工濕地，目前研究較少，其寬度可以由達西公式計 算得到，長度通常去2050 m。潛流型人工濕地的長寬比和基質(zhì)導水率還必須滿足水力學約束 條件。6 .體積表面流人工濕地系統(tǒng)體積:表面流人工濕地系統(tǒng)體積，m3; Z.面積，m2; h：平均水深，R1潛流人工濕地系統(tǒng)體積：潛流濕地系統(tǒng)體積，m3。V:系統(tǒng)中填料的體積，吊。e :填 料的孔隙率，7,表面水力負荷指一定人工濕地表面中，單位時間內(nèi)通過的水體

6、積。qh：人工濕地水力負荷，m/(m2 - d) o Qn:人工濕地進水流量, n3/d ; Aw：面積，mo表面流：0.010.1 m 3/(m2 d)。潛流：0.020.5 m 3/(m2 d)。8,表面污染負荷指一定人工濕地表面積中，單位時間內(nèi)去除的污染物數(shù)量。qp：人工濕地的表面污染負荷，g/(m2 d) ; Q:進水量，m3/d ;G:進水中的污染物濃度值，mg/L; G:出水中污染物濃度，mg/L;a：面積，m。濕地類型表面污染負荷g/(m 2 - d)CODNH-N表面流人工濕地0.2-50.020.8潛流人工濕地0.5-100.1-39,水力坡度指污水在人工濕地內(nèi)沿水流方向單位滲流路程長度