人工濕地集配水布置方式

人工濕地集配水布置方式目錄TOC\o"1-5"\h\z引言 3表面流濕地的集布水方式 3\o"CurrentDocument"1.1布水方式 3\o"CurrentDocument"1.2配水結(jié)構(gòu) 4\o"CurrentDocument"1.3集水結(jié)構(gòu) 6水平潛流人工濕地的集配水 8\o"CurrentDocument"2.1配水方式 82.2集水方式 9垂直潛流人工濕地的集配水 10引言人工濕地作為一種新型生態(tài)污水處理技術(shù)，在適應(yīng)污水處理小型化、多元化的發(fā)展趨勢方面，具有獨(dú)特的優(yōu)勢，人工濕地布、集水多孔管孔徑大小、布設(shè)的疏密程度以及配水方式等水力條件直接影響著污染物與基質(zhì)、微生物接觸的有效性、系統(tǒng)內(nèi)的溶解氧分布和缺氧程度，也影響著濕地基質(zhì)的物理化學(xué)特性，從而影響微生物的多樣性、活性，影響植物的生長、污染物的沉積、微生物轉(zhuǎn)化、植物吸收及基質(zhì)的吸附過程。另外布水不均勻也是導(dǎo)致濕地床堵塞發(fā)生的根本原因當(dāng)濕地床發(fā)生堵塞后，填料層的滲透系數(shù)會(huì)急劇下降，過水能力也隨之降低，濕地進(jìn)水會(huì)直接淤積在填料層表面，惡化運(yùn)行環(huán)境，涌水還會(huì)阻隔氧氣向填料層內(nèi)擴(kuò)散，降低污染物的去除效果。因此人工濕地的布水方式對于人工濕地的高效運(yùn)作具有至關(guān)重要的作用。霎水、布水集 集水渠 雙布灰渠圖1-1人工濕地布水/集水系統(tǒng)1表面流濕地的集布水方式1.1布水方式表流人工濕地，與自然濕地最為接近，污水在濕地表面流動(dòng)，水位較淺，多在0.1-0.9m之間。表面流人工濕地處理系統(tǒng)在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的最大問題是“溝流”，這會(huì)降低濕地的有效處理面積。通過控制底面平整性及植物密度可以防治布水不均，因此對原有的溝渠、道路圍堰進(jìn)行平整可以減少短流。同時(shí)，也

可以采用類似折板的圍堰或橫向的深水溝進(jìn)行重新布水，以達(dá)到均勻布水的目的。表面流濕地中的這些橫溝可以使水流橫向通暢流動(dòng)，并保持恒定水頭，增加停留時(shí)間，提高面積效率。下圖為不同進(jìn)出水方式下的布水效果：a）最不利情況（短流）b）不利情況（存在死角）a）最不利情況（短流）b）不利情況（存在死角）卄 ? ? ? c）布水較好d）布水好（布水橫溝）圖1-2表面流人工濕地不同進(jìn)出水方式下的布水效果1.2配水結(jié)構(gòu)布水管渠是向人工濕地中輸送污水的裝置，布水時(shí)應(yīng)盡量均勻，并可用于調(diào)控污水流量,人工濕地的一般進(jìn)水方式可分為單點(diǎn)布水、多點(diǎn)布水和溢流進(jìn)水等，若人工濕地進(jìn)水區(qū)較狹窄或濕地呈狹長形（長寬比很大），可采用單點(diǎn)進(jìn)水，如果進(jìn)水區(qū)較寬，則宜采用多點(diǎn)進(jìn)水。圖1-3表面流濕地進(jìn)水方式示意圖在多點(diǎn)布水方式中，一般可采用穿孔管、穿孔墻、溢流堰等幾種結(jié)構(gòu)進(jìn)行均勻布水。（1）穿孔管

J-1J-1⑴平而圉 ⑹冊面團(tuán)1—礫石區(qū)；2—穿孔管；3—進(jìn)水管圖1-4表面人工濕地穿孔管配水方式穿孔管布水系統(tǒng)根據(jù)需要的系統(tǒng)壽命和費(fèi)用選擇主管材料，其材質(zhì)包括鋁管PVC水管以及鑄鐵管等。若主要管道暴露在極端溫度和紫外線輻射下，PVC管的壽命可能會(huì)較短，鋁管可能會(huì)出現(xiàn)凹痕和破裂，鑄鐵管的強(qiáng)度和硬度較高且使用壽命長，但容易腐蝕，且成本較高。穿孔管的末端應(yīng)設(shè)置有定期清除積累固體的裝置。穿孔管可置于礫石之中，長度應(yīng)略小于人工濕地寬度，穿孔管相鄰孔距宜按人工濕地寬度的10%計(jì)算，不宜大于1m,孔徑宜為2-3cm。（2）穿孔墻J-■a)TWfflJ-■a)TWffl1—進(jìn)水管；2—配水渠；3—穿孔墻

圖1-5表面流人工濕地穿孔墻配水方式穿孔墻布水中，污水可通過水泵或重力流進(jìn)入配水渠，布水口一般采取硬式結(jié)構(gòu)，相比于穿孔管布水，其出水高度在建造時(shí)就已經(jīng)確定，建造好后再改變其出水高度相對困難，在某些情況下可采用可調(diào)節(jié)堰板來調(diào)節(jié)水位，但可調(diào)節(jié)堰板的安裝相對困難，堰板的高度調(diào)節(jié)的一致性也難以保證。穿孔墻宜設(shè)置于配水渠與人工濕地之間，長度應(yīng)與人工濕地寬度相同、高度宜為50cm,開孔比例宜為30%。（3）溢流堰1—進(jìn)水管；2—配水渠；3—溢流堰圖1-6表面流人工濕地溢流堰配水方式溢流堰布水方式與穿孔墻布水方式相似,其結(jié)構(gòu)更為簡單。（4）進(jìn)水結(jié)構(gòu)的選擇及注意事項(xiàng)＞進(jìn)水結(jié)構(gòu)可基于在各種氣候條件下可靠性運(yùn)行的需要進(jìn)行選擇，避免北方冬季結(jié)冰、樹枝、樹葉等雜物造成的堵塞；＞主配水管采用地埋的方式或采用浸沒式配水頭的方式可以防止冰凍引發(fā)的阻塞問題；＞若入水來自于氧化塘、河道等開放水域，水中通常會(huì)有樹葉、枝條等雜物，某些濕地動(dòng)物亦有可能造成配水設(shè)施阻塞，可考慮采用篩網(wǎng)等方式進(jìn)行保護(hù)；＞進(jìn)水口應(yīng)設(shè)置溢流裝置，以防布水系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)污水仍然可以通過溢流裝置進(jìn)入濕地繼續(xù)進(jìn)行處理，而不影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行。1.3集水結(jié)構(gòu)濕地出水結(jié)構(gòu)對于保持布水均勻、控制水位、水質(zhì)水量的監(jiān)測等具有重要的作用。目前自動(dòng)化的水質(zhì)監(jiān)測裝置及水位控制裝置已在人工濕地出水結(jié)構(gòu)中得到應(yīng)用，同時(shí)為了使基建、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用最省，出水口設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)盡可能簡單。常見的幾種的出水口形式如下圖所示：

單一出水口莖出水口 鎰砂水圖1-7濕地出水方式示意圖潘花死水區(qū)亠出水口堰逬水__分配一逬水■一分配__未端深水區(qū)—出水口堰末端岀水口深水區(qū)，單個(gè)堰潛在死水區(qū)出水口堰單個(gè)出水口煤單一出水口莖出水口 鎰砂水圖1-7濕地出水方式示意圖潘花死水區(qū)亠出水口堰逬水__分配一逬水■一分配__未端深水區(qū)—出水口堰末端岀水口深水區(qū)，單個(gè)堰潛在死水區(qū)出水口堰單個(gè)出水口煤多個(gè)岀水口堰圖1-8出水口設(shè)計(jì)對表面流人工濕地中水流分配的影響由圖可見，單點(diǎn)出水口的設(shè)計(jì)由于存在死水區(qū)，會(huì)縮短水力停留時(shí)間；多個(gè)設(shè)置多個(gè)出水口堰（多出水口）可以改善這種情況，但仍然會(huì)存在潛在的死水區(qū)；而若采用溢流出水或在濕地末端設(shè)置一個(gè)深水區(qū)則可以有效避免潛在死水區(qū)的存在。但在設(shè)置水深區(qū)時(shí)應(yīng)當(dāng)盡可能的小，以防止增加較長的水力停留時(shí)間和藻類的過度生長。

圖1-9人工濕地出水口實(shí)物圖濕地的水量變化可能會(huì)很大，出水堰的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在滿足正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上考慮其他極端情況，如暴雨過程造成的水量增加，因此出水堰的設(shè)計(jì)必須可以順利通過暴雨徑流。出水口裝置的重要功能之一提供濕地水位的控制功能，濕地水位要求是根據(jù)植物生長需要、水力停留時(shí)間和單元維護(hù)等確定的。濕地中水位的控制可以通過堰來調(diào)節(jié)，堰的高度控制已經(jīng)在很多濕地中實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化/半自動(dòng)化的控制。圖1-10出水口堰設(shè)計(jì)實(shí)例2水平潛流人工濕地的集配水2.1配水方式水平潛流濕地的配水系統(tǒng)應(yīng)該保證集配水的均勻性，這樣才能減少短流現(xiàn)象和阻塞現(xiàn)象的發(fā)生，從而充分發(fā)揮濕地床的凈化功能。水平潛流人工濕地宜采用多點(diǎn)配水方式，可采用穿孔管或穿孔墻，并應(yīng)符合下列規(guī)定：^-00000000OQOOn-oo-.-u0ooDo-Qooooooooo^4aaaQa^Ga.caaa5ooao口口□口□□.-!uocQCQOQOC口o5QaQaQa口口口口.noo0□o00-00oo0-M0口0C-O口口cC.fi口a0Qocoaa0aEn-0O0ODO0OO_-00cOCGOQacQOSQacaaaaaca^dodooooooooo5CQQDQ0口口口DE1）穿孔管1）穿孔管44心）平面圖 心）平面圖 ⑹剖麗國1—處理區(qū)；2—出水區(qū)；3—出水渠；4—出水管；5—閥門；6—可旋轉(zhuǎn)彎頭;圖3-12水平潛流人工濕地穿孔管集水方式（2）穿孔墻7—穿孔管3平価A1U口口口口口Q口口口口D-口口r00090000000000aoaoooaoao-uoaoOD□DD口口口口D□DDo0-OOOOQOOOOOOQOOc'c-oc-clDo-c-clc-Qa-clcc3平価A1U口口口口口Q口口口口D-口口r00090000000000aoaoooaoao-uoaoOD□DD口口口口D□DDo0-OOOOQOOOOOOQOOc'c-oc-clDo-c-clc-Qa-clcc口onDn"o口D口Ddolnoclo0oo0QoQo0oQo〔一口Ic-lc-lc-lc-lC-護(hù)IC-口Ic-lc-lC-I3IC-ib）剖面圖2廠1—處理區(qū)；2—出水區(qū)；3—出水渠；4—出水管；5—閥門；6—可旋轉(zhuǎn)彎頭；7—穿孔墻圖3-13水平潛