人工濕地設(shè)計方案

8頁腳內(nèi)容8頁腳內(nèi)容東升鎮(zhèn)生活污水人工濕地設(shè)計方案人工濕地的凈化機理：對SS：濕地系統(tǒng)成熟后，填料表面和植物根系將由于大量微生物的生長而形成生物膜。廢水流經(jīng)生物膜時，大量的SS被填料和植物根系阻擋截留。對有機物：有機污染物通過生物膜的吸收、同化及異化作用而被除去。對N、P：濕地系統(tǒng)中因植物根系對氧的傳遞釋放，使其周圍的環(huán)境中依次出現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)，保證了廢水中的氮磷不僅能通過植物和微生物作為營養(yǎng)吸收，而且還可以通過硝化、反硝化作用將其除去，最后濕地系統(tǒng)更換填料或收割栽種植物將污染物最終除去。一、污水水質(zhì)（一）、作為生活污水處理的主體工程。按照城鎮(zhèn)生活污水水質(zhì)一般范圍，可認(rèn)為東升鎮(zhèn)生活污水水質(zhì)狀況如下：COD250—350mg/l（項目取中間值300mg/l，需監(jiān)測核實）；BOD150--250mg/l（取中間值200mg/l）；SS200--300mg/（l項目取中間值250mg/l）;NH3—N30--40mg/l（取中間值35mg/l），P8--10mg/l（取最大值10mg/l）；水量按照5000m3/d設(shè)計。（二）、作為生活污水處理廠的后續(xù)工程。一般鎮(zhèn)區(qū)均需要建設(shè)二級污水處理廠，按照城鎮(zhèn)污水處理廠的出水標(biāo)準(zhǔn)，如東升鎮(zhèn)二級污水處理廠達標(biāo)排放，則污水處理廠出水應(yīng)執(zhí)行廣東省《水污染排放限值》（DB4426--2001）中第二時段中的二級標(biāo)準(zhǔn)：COD60mg/l；BOD30mg/l；SS30mg/l;NH3—N15mg/l，P1mg/l；水量按照5000m3/d設(shè)計；作為生活污水處理廠的后續(xù)工程，人工濕地的處理壓力要小得多，且水平潛流式人工濕地對氨氮的處理效果不如垂直流人工濕地，本項目暫不深入分析此項。二、出水要求東升鎮(zhèn)生活污水最終出水預(yù)計進入北部排灌渠，按照《中山市水環(huán)境功能區(qū)水質(zhì)保護規(guī)定》（中府[1997]115號）的功能區(qū)劃，該渠符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中"類水體要求，因此人工濕地出水應(yīng)執(zhí)行廣東省《水污染排放限值》（DB4426--2001）中第二時段中的二級標(biāo)準(zhǔn)；為：COD100mg/l；BOD30mg/l；SS30mg/l;NH3—N15mg/l，P1mg/l。三、處理效率東升鎮(zhèn)（擬）采取以挺水植物系統(tǒng)為主的潛流濕地類型，根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)表明，在正常情況下，潛流型人工濕地污染去除率為：COD>80%；BOD85--95%,可達到10mg/l;；SS<20mg/l;NH3—N>60%,P>90%,農(nóng)藥及細(xì)菌>90%。因此東升鎮(zhèn)生活污水流經(jīng)人工濕地后，其水質(zhì)為：COD<72mg/l；BOD<20mg/l；SS<20mg/l;;NH3—N<14mg/l,P1mg/l，符合廣東省《水污染排放限值》（DB4426--2001）中第二時段中的二級標(biāo)準(zhǔn)。四、處理工藝考慮到生活污水中的污染物濃度普遍不高，預(yù)處理可不設(shè)穩(wěn)定塘，只設(shè)格柵間、集水井；因SS濃度相對高，為避免發(fā)生堵塞，可置多孔管和三角堰，并定期取出填料清洗，可有效防止堵塞；工藝流程如下：集水井設(shè)計規(guī)模為5000m3/d,約折合208.3m3/h，按水力停留時間HRT為1.5h計，集水井容積應(yīng)為312.5m3,考慮到集水井進水口應(yīng)高于地面20—50cm,集水井初步設(shè)計為LXBXH=10mX8mX5m。（三）、泵參數(shù)型號125-230C，流量237.6m3/h，兩臺，一用一備。揚程7.3m,轉(zhuǎn)速1480（r/min）,功率11KW，效率74%，工作時間24h/d。（四）、人工濕地基本參數(shù)1、濕地表面積的預(yù)計計算公式：As=（QX（lnCo—lnCe））/（KtXdXn）其中As為濕地面積（m2）Q為流量（m3/d）,假定流量為5000m3/d。Co為進水BOD（mg/l）,假定進水BOD為200mg/l。Ce為出水BOD（mg/l）,假定出水BOD為20mg/l。Kt為與溫度相關(guān)的速率常數(shù)，Kt=1.014x（1.06）（T-20）,T假定為25，則Kt=1.357。d為介質(zhì)床的深度，一般從60—200cm不等，大都取100-150cm，項目取120cm。n為介質(zhì)的孔隙度，一般從10—40%不等。表5—1人工濕地面積計算表孔隙度10%20%30%40%濕地面積（m2）70701353512356717675可見，填料床孔隙度的大小對人工濕地面積的影響較大。一般項目預(yù)計介質(zhì)的孔隙度為30%，則人工濕地面積約為23567m2,其中，水平濕地面積為20167m2,垂流式濕地面積為3400m2，2、水力停留時間計算計算公式：t=VX￡/Q其中t:水力停留時間（d）v：池子的容積（m3），容積為V=23567m2X1.2m=28202.4m3,&濕地孔隙度，濕地中填料的空隙所占池子容積的比值，需實驗測定；本項目按30%計，Q：平均流量（m#d）,假定流量為5000m3/d。貝9：水力停留時間（d）=1.697d=40.7h。3、水力負(fù)荷計算計算公式：HLR=Q/AsQ=5000m3/d。As=23567m2。貝HLR=0.2122m3/m2.d。4、水力管道計算計算公式V=nR2xS=Q/tV：流量R：管徑S：流速，0.5m/sQ：總流量，Q=5000m3/d。t：停留時間，t=1.697d=40.7h?？梢杂嬎愠鯮=0.1474m，可用D30的水利砼管管道，也可以用D30的不銹鋼管。5、平面設(shè)計（1）水平潛流濕地水平表面流濕地一般長寬比約為10：1，而水平濕地面積約為20167m2，As1=LxB=10BxB=20167m2，B=44.91m，取45m；L約等于449.1m，取450m，As1=LxB=450mx45m。（2）潛流濕地潛流濕地面積約為3400m2，可用下式計算：AS2=Qx（lnC0—lnCe）/（KtxDn）但由于整個濕地系統(tǒng)是按照整體計算，無法用BOD的初始濃度和出水濃度單獨進行計算，潛流濕地床長度過長,易造成濕地床中的死區(qū),且使水位難于調(diào)節(jié),不利于植物的栽培，L:B—般控制在1—3之間，為便于管理，潛流濕地最好與水平流濕地同寬，因此B=45m；則L=75.6m，取80m，As2=LxB=80x45=3600m2。6、結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）進出水系統(tǒng)的布置：濕地床的進水系統(tǒng)應(yīng)保證配水的均勻性，一般采用多孔管和三角堰等配水裝置。進水管應(yīng)比濕地床高出0.5m。濕地的出水系統(tǒng)一般根據(jù)對床中水位調(diào)節(jié)的要求，出水區(qū)的末端的礫石填料層的底部設(shè)置穿孔集水管，并設(shè)置旋轉(zhuǎn)彎頭和控制閥門以調(diào)節(jié)床內(nèi)的水位。（2）填料的使用：水平表面流濕地床由兩層組成，表層土層，厚0.4m,礫石層鋪設(shè)厚度0.2m，總厚度0.6m；潛流濕地床由三層組成表層土層、中層礫石、下層小豆石（碎石），鈣含量在2~2.5kg/100kg為好；土層0.4m，礫石層鋪設(shè)厚度0.5m。下層鋪設(shè)厚度0.3m，總厚度1.2m，人工濕地填料主要組成、厚度及粒徑分布見表5—2：人工濕地填料分析表（3）潛流式濕地床的水位控制：床中水面浸沒植物根系的深度應(yīng)盡可能均

勻。表5—2人工濕地填料分析表填料層水平表面流濕地潛流濕地土壤層石英砂，厚0.4m,粒徑2—6mm石英砂，厚0.4m,粒徑2—6mm中間層礫石，厚0.2m，粒徑5—8mm礫石，厚0.5m，粒徑5—8mm底層/碎石，厚0.3m，粒徑8—10mm7、植被選擇（1）．選用原則1.1植物在具有良好的生態(tài)適應(yīng)能力和生態(tài)營建功能；篩選凈化能力強、抗逆性相仿,而生長量較小的植物,減少管理上尤其是對植物體后處理上的許多困難。一般應(yīng)選用當(dāng)?shù)鼗虮镜貐^(qū)天然濕地中存在的植物。1.2植物具有很強的生命力和旺盛的生長勢；抗凍、抗熱能力抗病蟲害能力對周圍環(huán)境的適應(yīng)能力1.3所引種的植物必須具有較強的耐污染能力；水生植物對污水中的B0D5、C0D、TN、TP主要是靠附著生長在根區(qū)表面及附近的微生物去除的，因此應(yīng)選擇根系比較發(fā)達，對污水承受能力強的水生植物。1.4植物的年生長期長人工濕地處理系統(tǒng)中常會出現(xiàn)因冬季植物枯萎死亡或生長休眠而導(dǎo)致功能下降的現(xiàn)象，因此，應(yīng)著重選用常綠冬季生長旺盛的水生植物類型。1.5所選擇的植物將不對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅，具有生態(tài)安全性；1.6具有一定的經(jīng)濟效益、文化價值、景觀效益和綜合利用價值。由于所處理的污水不含有毒、有害成分,可以考慮其綜合利用。築龍網(wǎng)zhuiongrcorn築龍網(wǎng)zhuiongrcorn2.1根據(jù)植物類型分析2.1.1漂浮植物漂浮植物中常用作人工濕地系統(tǒng)處理的有水葫蘆、大薸、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。2.1.2根莖、球莖及種子植物這類植物主要包括睡蓮、荷花、馬蹄蓮、慈姑、荸薺、芋、澤瀉、菱角等。2.1.3挺水草本植物類型這類植物包括蘆葦、茭草、香蒲、旱傘竹、皇竹草、藨草、水蔥、水莎草、紙莎草等，為人工濕地系統(tǒng)主要的植物選配品種。根據(jù)這類植物的生長特性，它們即可以搭配種植于潛流式人工濕地，也可以種植于表流式人工濕地系統(tǒng)中。2.1.4沉水植物類型沉水植物一般原生于水質(zhì)清潔的環(huán)境，其生長對水質(zhì)要求比較高，因此沉水植物只能用作人工濕地系統(tǒng)中最后的強化穩(wěn)定植物加以應(yīng)用，以提高出水水質(zhì)。2.2原生環(huán)境分析根據(jù)植物的原生環(huán)境分析，原生于實土環(huán)境的植物如美人蕉、蘆葦、燈心草、旱傘竹、皇竹草、蘆竹、薏米等，其根系生長有向土性，可配置于表面流濕地系統(tǒng)和潛流濕地土壤中；如水蔥、野茭、山姜、藨草、香蒲、菖蒲等，由于其生長已經(jīng)適應(yīng)了無土環(huán)境，因此更適宜配置于潛流式人工濕地。養(yǎng)分需求分析根據(jù)植物對養(yǎng)分的需求情況分析，由于潛流式人工濕地系統(tǒng)填料之間的空隙大，植物根系與水體養(yǎng)分接觸的面積要較表流式人工濕地廣，因此對于營養(yǎng)需求旺盛、植株生物量大、一年有數(shù)個萌發(fā)高峰的植物如香蒲、菖蒲、水蔥、水莎草等植物適宜栽種于潛流濕地；而對于營養(yǎng)生長與生殖生長并存，生長緩慢，一年只有一個萌發(fā)高峰期的一些植物如蘆葦、茭草等則配置于表面流濕地系統(tǒng)。適應(yīng)力分析一般高濃度污水主要集中在濕地工藝的前端部分。因此前端工藝部分一般選擇耐污染能力強的植物，末端工藝由于污水濃度降低，可以考慮植物景觀效果。表5—3水平表面流——潛流復(fù)合型濕地植物選擇及搭配表植物類型水平表面流型潛流型備注漂浮植物水葫蘆、浮萍水葫蘆少量根莖、球莖睡蓮、荷花//挺水植物蘆葦、美人蕉、燈心草蘆葦、菖蒲、水蔥、紙莎草主要植被沉水植物///3）、植被選擇投資分析本項目采用水平表面流——潛流復(fù)合型濕地系統(tǒng)，植被包括漂浮植物、根莖、球莖、挺水植物等，其中以挺水植物為主；植物種類包括水葫蘆、浮萍、蘆葦、睡蓮、荷花、蘆葦、美人蕉、燈心草、菖蒲、水蔥、紙莎草等；其分配及投資分析如表5—4：表5—4水平表面流——潛流復(fù)合型濕地植物分配及投資分析表植物水葫蘆睡蓮荷花蘆葦美人蕉燈心草紙莎草菖蒲水蔥數(shù)量（苗）8萬2萬2萬10萬4萬10萬1萬1萬1萬單位價格0.055.03.00.350.90.250.60.30.3合計（萬）0.41063.53.62.50.60.30.3由以上可以看出，濕地植被需投資27.2萬左右（浮萍可就地獲得，未計入總成本）。六、管理及勞動定員（一）、管理重點1、配水問題，潛流方便；2、潛流濕地考慮砌隔墻，使流態(tài)接近理想推流；3、通風(fēng)問題；4、回流，各個構(gòu)筑物最好能設(shè)回流管，以免檢修時能排空池體中的水；5、污水管沒有90度彎頭，用45度斜管接，污水里面雜質(zhì)多，以讓污水排的更流暢；6、及時清洗填料，嚴(yán)格防止?jié)摿鞫氯?、及時收割填料上的植被。（二）、勞動定員由于人工濕地相對污水處理廠管理方便，運營成本大幅度下降，勞動定員可初定為3人（1000元/月.人）即可。七、工程數(shù)量挖方：Q11=LXBXH=450mX45mX0.9m+80mX45mX1.5m=23625m3；填方：Q12=80mX45mX1.2m+450mX45mX0.6m=16470m3；道路Q13=LXBXH=（530X2+45X2）mX6mX0.4m=2760m3；集水井Q14=LXBXH=10mX8mX5m=400m3/