濕地環(huán)境生態(tài)工程

什么環(huán)境問題，你希望通過濕地來幫你解決？1內(nèi)容3.1濕地環(huán)境3.2人工濕地對污染物處理的強化功能3.3人工濕地的設計與施工3.4人工濕地運行與管理3.5人工濕地生態(tài)工程實例23.1.1濕地與濕地科學3.1.2濕地生態(tài)系統(tǒng)功能3.1濕地環(huán)境3長期、季節(jié)性淺層積水或者土壤飽和水；獨特的土壤條件——長期處于厭氧環(huán)境或者厭氧與好氧交替的環(huán)境，有機物質(zhì)積累并且分解緩慢；多種適應淹水或土壤水飽和條件的動物和植物。3.1.1濕地與濕地科學

濕地共性特征4——不論其為天然或人工、長久或暫時性的沼澤地，泥炭地或水域地帶，靜止或流動的淡水、半咸水、咸水水體，包括低潮時水深不超過6m的水域；同時，還包括鄰接濕地的河湖沿岸、沿海區(qū)域以及位于濕地范圍內(nèi)的島嶼或低潮時水深不超過6m的海水水體。3.1.1濕地與濕地科學

濕地的定義5根據(jù)濕地的海、陸以及人類活動作用形式海岸咸水濕地內(nèi)陸淡水濕地人工濕地3.1.1濕地與濕地科學

濕地分類6根據(jù)地貌類型和濕地作用過程海域、海陸、溻（瀉）湖、湖泊、沼澤、各種人工濕地類型海岸咸水濕地3.1.1濕地與濕地科學

濕地分類78物種？——陸化過程水體系統(tǒng)不斷淤積淹水深度變淺水生植物發(fā)育。3.1.1濕地與濕地科學

濕地的形成途徑9——沼澤化過程河流泛濫排水不良地下水水位接近地表或涌水等3.1.1濕地與濕地科學

濕地的形成途徑10濕地科學——與地理學、環(huán)境科學、生態(tài)學、景觀生態(tài)學等學科交叉對象——濕地生態(tài)系統(tǒng)中的土壤、水文、動植物對象——濕地景觀、濕地資源、濕地環(huán)境等3.1.1濕地與濕地科學

濕地科學11水文功能生物地球化學功能生態(tài)功能3.1濕地環(huán)境

3.1.2濕地生態(tài)系統(tǒng)功能141.水文功能蓄水、調(diào)節(jié)徑流和均化洪水功能3.1.2濕地生態(tài)系統(tǒng)功能15表3-1東洞庭湖各類濕地的最大調(diào)蓄能力161.水文功能沉積物截留功能3.1.2濕地生態(tài)系統(tǒng)功能172.生物地球化學功能（一）濕地的養(yǎng)分輸入地下水的影響氣候地理影響人為影響3.1.2濕地生態(tài)系統(tǒng)功能182.生物地球化學功能（二）養(yǎng)分遷移與輸出氮的轉(zhuǎn)化碳的轉(zhuǎn)化磷的轉(zhuǎn)化3.1.2濕地生態(tài)系統(tǒng)功能①磷酸鹽與Fe3+、Ca2+和Al3+一并沉淀②被有機泥炭、Fe3+與Al3+的氫氧化物和氧化物所吸附③與有機質(zhì)相結(jié)合進入生物體192.生物地球化學功能（三）養(yǎng)分庫功能作為CO2“源”與“匯”的功能甲烷的生成和排放氧化亞氮（N2O）中的生成和排放3.1.2濕地生態(tài)系統(tǒng)功能203.生態(tài)功能維持食物鏈重要物種棲息地：鳥類棲息地、物種多樣性、物種基因庫區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化的緩沖場區(qū)3.1.2濕地生態(tài)系統(tǒng)功能213.2.1懸浮物的去除機理3.2.2有機物的去除機理3.2.3氮的去除機理3.2.4磷的去除機理3.2.5重金屬離子的去除機理3.2.6病原微生物的去除機理3.2人工濕地對污染物處理的強化功能22人工濕地（constructedwetland）

——人工筑成水池或溝槽，底面鋪設防滲漏隔水層，充填一定深度的基質(zhì)層，種植水生植物，利用基質(zhì)、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用使污水得到凈化的工程設施。3.2人工濕地對污染物處理的強化功能231901年

美國

第一個有關(guān)專利1903年

英國

世界上第一個用于污水處理的人工濕地1959年

德國KaetheSeidel博士

特殊植物種如藨草去除廢水中的苯酚、病原菌和其他污染物1977年

德國Kickuth提出根區(qū)理論3.2人工濕地對污染物處理的強化功能24污染物遷移轉(zhuǎn)化過程輸入、輸出過程溶解、揮發(fā)、沉淀過程轉(zhuǎn)化過程生物累積過程3.2人工濕地對污染物處理的強化功能25吸附過濾其自身的沉淀作用3.2人工濕地對污染物處理的強化功能

3.2.1懸浮物的去除機理不溶性的BOD5——人工濕地進水的5m以內(nèi)去除SS——進水的l0m以內(nèi)去除90%26懸浮態(tài)和膠體態(tài)有機物人工濕地截留3.2人工濕地對污染物處理的強化功能

3.2.2有機物的去除機理27可溶性有機物(DOM)微生物的異化、同化作用微生物的吸附和脫附微生物的厭氧降解3.2人工濕地對污染物處理的強化功能

3.2.2有機物的去除機理28有機氮——異養(yǎng)菌轉(zhuǎn)化為氨氮后，自養(yǎng)硝化菌轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮，反硝化菌轉(zhuǎn)化為氮氣或氧化亞氮；植物根系吸收作用除去。3.2人工濕地對污染物處理的強化功能

3.2.3氮的去除機理29無機氮——植物吸收3.2人工濕地對污染物處理的強化功能

3.2.3氮的去除機理濕地中存在許多好氧—缺氧—厭氧A2/O(Anaerobic-Anoxic-Oxic)處理反應器！??！30填料固磷填料——天然吸附材料及廢渣填料顆粒——多孔或比表面積大的固體物質(zhì)3.2人工濕地對污染物處理的強化功能

3.2.4磷的去除機理31微生物固磷填料中的聚磷菌好氧吸附聚磷菌分解（厭氧釋磷）聚磷形成無機磷供被植物吸收3.2人工濕地對污染物處理的強化功能

3.2.4磷的去除機理32植物固磷風車草3.2人工濕地對污染物處理的強化功能

3.2.4磷的去除機理33植物富集微生物的吸附、轉(zhuǎn)化3.2人工濕地對污染物處理的強化功能

3.2.5重金屬離子的去除機理34沉淀紫外線照射化學分解自然死亡浮游生物的捕食等3.2人工濕地對污染物處理的強化功能

3.2.6病原微生物的去除機理35影響因素基質(zhì)的粒徑大小基質(zhì)表面性質(zhì)等3.2人工濕地對污染物處理的強化功能

3.2.6病原微生物的去除機理3637去污機理污染物種類SSBOD5CODCrNP重金屬離子病原微生物物理沉降▲◎◎◎◎◎◎基質(zhì)過濾▲●○○▲○▲介質(zhì)吸附●○○○▲○○共沉淀○○○○▲▲○化學吸附○○●○◎▲○化學分解○◎▲○○○▲微生物降解▲▲▲▲▲○○植物代謝○●○◎◎○●植物吸收○○●●●●○自然死亡○○○○○○▲逸散大氣○○○◎○○○表3-3人工濕地的去污機理注：▲最主要作用；●主要作用；◎次要作用；○作用小或無3.3.1基本概念3.3.2人工濕地的工藝組合3.3.3面積設計3.3.4填料與防滲設計3.3.5集配水與通氣的設計3.3.6濕地植物的選擇3.3.7施工3.3人工濕地的設計與施工38根據(jù)污水流動方式分類表面流人工濕地（surfaceflowconstructedwetland）水平潛流人工濕地（horizontalsubsurfaceflowconstructedwetland）垂直潛流人工濕地（verticalsubsurfaceflowconstructedwetland）潮汐流人工濕地（tidalflowconstructedwetland）3.3人工濕地的設計與施工

3.3.1基本概念393.3.1基本概念

表面流人工濕地特點水池或槽溝組成隔水層污水流動——表層水位一般0.1~0.6m投資省操作簡便運行費用低負荷低，去污能力有限易受自然氣候條件影響403.3.1基本概念

水平潛流流人工濕地特點污水流動——表面下投資省？操作簡便？運行費用低？水力負荷高去污能力強，但脫氮除磷效果不及垂直潛流人工濕地易受自然氣候條件影響？413.3.1基本概念

垂直潛流人工濕地特點污水流動——表面下投資省？操作簡便？運行費用低？水力負荷高去污能力強，脫氮具優(yōu)勢易受自然氣候條件影響？4243下行池填料高于上行池10cm整個系統(tǒng)底部有0.5%的傾斜度下行池：好氧；上行池：厭氧下行池：生物量大的濕生植物上行池：較耐水淹的植物

復合垂直潛流人工濕地(downflow-upflowconstructedwetland,orintegratedverticalflowconstructedwetland,IVCW)3.3.1基本概念

潮汐流人工濕地特點床體交替地被充滿水和排干。在向床內(nèi)充水的過程中空氣被擠出。在排水過程中新鮮的空氣被帶入床內(nèi)。交替的進水和空氣運動,提高處理效果。床體易被大量的生物所堵塞。44進水出水潮汐流人工濕地示意圖3.3.2人工濕地的工藝組合(c)階梯進水式(a)推流式(b)回流式(d)綜合式圖3-3人工濕地的工藝組合45圖3-4人工濕地的設計程序463.3.2人工濕地的工藝組合一級處理系統(tǒng)的設計應注意出水中的懸浮物含量不大于100mg/L去除懸浮物、漂浮物以及降解有機物的能力水量平衡能力污泥處理和容納能力47

多格污水沉淀池沉淀塘埃姆協(xié)沉淀池粗濾床應用分流系統(tǒng)合流/分流系統(tǒng)分流系統(tǒng)合流/分流系統(tǒng)污泥處理無消化區(qū)消化區(qū)土壤化緩沖能力中高小小凈化能力中中中高運行穩(wěn)定性中中中高維護費用少中小小表3-4幾種一級處理工藝的對比48（1）水力停留時間（hydraulicretentiontime）——指污水在人工濕地內(nèi)的平均駐留時間。潛流人工濕地的水力停留時間的計算：t—水力停留時間，d；V—人工濕地基質(zhì)在自然狀態(tài)下的體積，m3；?—孔隙率，%；Q—人工濕地設計水量，m3/d。3.3.2人工濕地的工藝組合

重要參數(shù)49

（2）表面有機負荷（organicsurfaceloading）——指每平方米人工濕地在單位時間去除的五日生化需氧量。qos—表面有機負荷，kg/（m2·d）；Q—人工濕地設計水量，m3/d；C0

—人工濕地進水BOD5

濃度，mg/L；C1

—人工濕地出水BOD5濃度，mg/L；A—人工濕地面積，m23.3.2人工濕地的工藝組合

重要參數(shù)50

（3）表面水力負荷（hydraulicsurfaceloading）——指每平方米人工濕地在單位時間所能接納的污水量。qhs—表面水力負荷，m3/（m2·d）Q—人工濕地設計水量，m3/d；A—人工濕地面積，m2。3.3.2人工濕地的工藝組合

重要參數(shù)51

（4）水力坡度（hydraulicslope）——

指污水在人工濕地內(nèi)沿水流方向單位滲流路程長度上的水位下降值。i

—水力坡度，%；ΔH—污水在人工濕地內(nèi)滲流路程長度上的水位下降值，m；

L—污水在人工濕地內(nèi)滲流路程的水平距離，m。3.3.2人工濕地的工藝組合

重要參數(shù)52

3.3.2人工濕地的工藝組合

重要參數(shù)人工濕地類型BOD5CODCrSSNH3-NTP表面流人工濕地≤50≤125≤100≤10≤3水平潛流人工濕地≤80≤200≤60≤25≤5垂直潛流人工濕地≤80≤200≤80≤25≤5表3-5人工濕地系統(tǒng)進水水質(zhì)要求單位：mg/L533.3.2人工濕地的工藝組合

重要參數(shù)建設規(guī)模按以下規(guī)則分類：小型人工濕地污水處理工程的日處理能力＜3000m3/d；中型人工濕地污水處理工程的日處理能力3000～10000m3/d；大型人工濕地污水處理工程的日處理能力≥10000m3/d。543.3.2人工濕地的工藝組合

重要參數(shù)人工濕地類型BOD5負荷（kg/hm2·d）水力負荷（m3/m2·d）水力停留時間（d）表面流人工濕地15~50＜0.14~8水平潛流人工濕地80~120＜0.51~3垂直潛流人工濕地80~120＜1.0（建議值：北方：0.2~0.5；南方：0.4~0.8）1~3表3-7人工濕地的主要設計參數(shù)553.3.2人工濕地的工藝組合

重要參數(shù)（a）工程接納城鎮(zhèn)生活污水或與生活污水性質(zhì)相近的其它污水(b)工程接納城鎮(zhèn)污水處理廠出水圖3-5人工濕地工程的基本工藝流程56自然坡度：0%～3%位置：洼地或塘，未利用的土地，不受洪水、潮水或內(nèi)澇的威脅，不影響行洪安全。污水的BOD5/CODCr小于0.3——水解酸化處理工藝

重要參數(shù)57污水的SS含量大于100mg/L——沉淀池污水中含油量大于50mg/L——除油設備污水的DO小于1.0mg/L——曝氣裝置

重要參數(shù)58潛流人工濕地幾何尺寸設計，應符合：(a)單元的面積

水平潛流人工濕地：小于

800m2

垂直潛流人工濕地：小于1500m2(b)潛流人工濕地單元的長寬比：3:1以下59

潛流人工濕地幾何尺寸設計，應符合：(c)規(guī)則的潛流人工濕地單元的長度：20-50m

不規(guī)則潛流人工濕地單元：均勻布水和集水(d)潛流人工濕地水深：0.4-1.6m(e)潛流人工濕地的水力坡度：0.5%-1%60表面流人工濕地幾何尺寸設計，應符合：(a)單元的長寬比：3:1~5:1

當區(qū)域受限，長寬比＞10:1時，需要計算死水曲線；(b)水深：0.3~0.5m(c)水力坡度：小于0.5%61人口當量表面積——指人工濕地服務范圍內(nèi)單位人口所需的濕地表面積。濕地的表面積設計必須考慮最大污染負荷和水力負荷。按人口當量表面積、CODCr負荷、水力負荷計算的濕地面積，應取三種設計計算結(jié)果中的最大值。3.3.3面積設計623.3人工濕地的設計與施工3.3.3面積設計參數(shù)類型取值人口當量表面積Ape≥5m2/人單床最小表面積≥20m2CODCr表面負荷≤16g/(m2?d)最大日流量時的水力負荷≤40mm/d或者≤40L/(m2?d)表3-8占地面積不受限制的水平潛流濕地的主要設計參數(shù)633.3.3面積設計參數(shù)類型取值單床最小表面積≥20m2CODCr表面負荷≥16g/(m2?d)最大日流量時的水力負荷≤100~300mm/d或者≤100~300L/(m2?d)表3-9占地面積受限制的水平潛流人工濕地的主要設計參數(shù)643.3.3面積設計水平潛流人工濕地進水區(qū)需要的斷面面積計算：?H—進水水位與出水水位之差，m；L—水平潛流人工濕地沿流向的有效長度，m；Ky—人工濕地運行時的填料滲透系數(shù)，m/d；Qd—日平均污水流量，m3/d。65參數(shù)類型單位生物處理深度處理人口當量表面積m2/人≥4總表面的CODCr表面負荷g/(m2?d)≤20加水表面的CODCr的表面負荷g/(m2?d)≤27旱季平均日污水量時的水力表面負荷L/(m2?d)≤80(<12℃)≤80(≥12℃)≤80(<12℃)≤120(≥12℃)兩次加水之間的滲透時間h≥6(<12℃)≥6(≥12℃)≥6(<12℃)≥3(≥12℃)表面容積負荷L/(m2?min)≥6加水高度L/(m2)≥20表3-10垂直潛流人工濕地的主要設計參數(shù)66配水管道單個出水口的配水面積小于1m2時，垂直潛流人工濕地的人口當量表面積可以選擇為0.5m2/人。對于采用間歇式加水的垂直潛流人工濕地，最小污水表面容積負荷應該超過濕地受水面的滲透能力，以便使?jié)竦乇砻婺軌虺浞譂櫇瘛?.3.3面積設計67基質(zhì)的選擇應根據(jù)基質(zhì)的機械強度、比表面積、穩(wěn)定性、孔隙率及表面粗糙度等因素確定。就近取材，達到設計要求的粒徑范圍。對出水的氮、磷濃度有較高要求時，使用功能性基質(zhì)。初始孔隙率：35%~40%。基質(zhì)層的厚度應大于植物根系所能達到的最深處。3.3.4填料與防滲設計683.3人工濕地的設計與施工3.3.4填料與防滲設計填料的不均勻系數(shù)應該滿足下式要求：

U—填料的不均勻系數(shù)；d60—小于該粒徑的土含量占總土質(zhì)量的60%的粒徑，mm；d10—小于該粒徑的土含量占總土質(zhì)量的10%的粒徑，mm。693.3.4填料與防滲設計

填料的滲透系數(shù)根據(jù)顆粒級配通過經(jīng)驗公式進行計算：

Ky—人工濕地實際運行中的滲透系數(shù)，m/s70原有土層滲透系數(shù)大于l0-8m/s時，應構(gòu)建防滲層。塑料薄膜：薄膜厚度宜大于1.0mm，兩邊襯墊土工布。宜優(yōu)選PE薄膜。水泥或合成材料隔板：按建筑施工要求進行建造。黏土：如黏土含量較低、透水性好，應敷設2層黏土防滲層，每層厚度宜為30cm；反之，一層黏土防滲層，厚度宜大于30cm。3.3.4填料與防滲設計71原有土層滲透系數(shù)小于l0-8m/s且厚度大于60cm時，直接作為人工濕地的防滲層。無論采用何種防滲材料，都必須保證防滲層底層的平整。3.3.4填料與防滲設計723.3.5集配水與通氣的設計733.3人工濕地的設計與施工74753.3.5集配水與通氣的設計3.3人工濕地的設計與施工防凍措施配水、集水的均勻性：進水端減少短流現(xiàn)象和堵塞現(xiàn)象，不得出現(xiàn)壅水現(xiàn)象和表面流現(xiàn)象。出水：溝排、管排、井排等，設溢流堰、可調(diào)管道及閘門等3.3.5集配水與通氣的設計763.3人工濕地的設計與施工出水量較大且跌落較高時，設置消能設施。出水應設置排空設施構(gòu)筑物的設計：便于建造和維護通氣管：可同濕地底部的排水管相連接，宜和排水管道管徑相同。3.3.5集配水與通氣的設計773.3.6濕地植物的選擇783.3人工濕地的設計與施工3.3.6濕地植物的選擇793.3.6濕地植物的選擇803.3.6濕地植物的選擇813.3.6濕地植物的選擇82植物種的選擇：根系發(fā)達；優(yōu)先選擇本土植物；耐污能力強、去污效果好；具有抗凍、抗病蟲害能力；有一定的經(jīng)濟價值；容易管理；有一定的景觀效應。3.3.6濕地植物的選擇833.3人工濕地的設計與施工植物的種植：春季種植種植初期的適宜密度操作架或鋪設踏板介質(zhì)濕潤、池內(nèi)水深苗齡3.3.6濕地植物的選擇84植物：蘆葦春季種植使用最廣泛和凈化效果最好，以根莖繁殖為主的人工濕地植物，多生長在淺水中，適應低濕氣候。3.3.6濕地植物的選擇85植物：在北方考慮到越冬問題多年生的蘆葦、香蒲、菖蒲、水蔥等。3.3.6濕地植物的選擇86植物：潛流人工濕地蘆葦、蒲草、荸薺、蓮、水芹、水蔥、茭白、香蒲、千屈菜、菖蒲、水麥冬、風車草、燈芯草等挺水植物。3.3.6濕地植物的選擇87植物：表面流人工濕地菖蒲、燈芯草等挺水植物；鳳眼蓮、浮萍、睡蓮等浮水植物；菹草、伊樂藻、金魚藻、黑藻等沉水植物。3.3.6濕地植物的選擇88植物：栽種移植種子繁殖根幼苗移植收割植物的移植以及盆栽移植等3.3.6濕地植物的選擇899091929394試構(gòu)想漢口江邊蘆葦或空地的生物多樣性配置。清除和平整場地護坡：坡度4:1～2:1，表面防護。防滲：聚乙烯膜，專業(yè)人員焊接。防滲試驗基質(zhì)鋪設：選料、洗料、堆放、撒料3.3.7施工953.3人工濕地的設計與施工3.4.1運行調(diào)試3.4.2特殊控制3.4.3系統(tǒng)監(jiān)測3.4.4故障處理3.4.5冬季管理3.4人工濕地運行與管理

96處理系統(tǒng)污水負荷地下水滲透雨水與污水分流初沉池濕地植物管道3.4人工濕地運行與管理

3.4.1運行調(diào)試97自動控制系統(tǒng)成套設備本身控制與系統(tǒng)控制結(jié)合關(guān)鍵工藝控制參數(shù)：預處理系統(tǒng)的流量、DO、SS、CODCr等3.4人工濕地運行與管理

3.4.2特殊控制98每周檢查：達標排放口水質(zhì)必須無色、無味（偶爾水呈淡黃色或有土壤氣味屬正常現(xiàn)象）；污水必須迅速滲入砂層，沒有滯留在砂層表面；沉淀池和窨井內(nèi)水位是否正常；沉淀完成的污水必須不含可視固體廢物；濕地植物正常。3.4人工濕地運行與管理

3.4.3系統(tǒng)監(jiān)測99每月檢查：布水管布水是否均勻觀察水流并，傾聽水流聲是否穩(wěn)定3.4人工濕地運行與管理

3.4.3系統(tǒng)監(jiān)測100每年檢查：任何部位是否有損壞，如若有損壞都應立即修補。3.4人工濕地運行與管理

3.4.3系統(tǒng)監(jiān)測101系統(tǒng)運行是否正常檢查：預處理進口部位和出口部位水流、以及濕地系統(tǒng)出口部位的水流、預處理出口部位的懸浮物濃度。上述各部位水質(zhì)檢查：CODCr、SS、NH4+-N、TP、pH等。3.4人工濕地運行與管理

3.4.3系統(tǒng)監(jiān)測102人工濕地的堵塞問題水力傳導率生物過濾器水力停留時間3.4人工濕地運行與管理

3.4.4故障處理103人工濕地基質(zhì)的堵塞過程第一階段：過濾速度迅速下降第二階段：平衡狀態(tài)，濾速以初始濾速10％的速度緩慢下降，直至持續(xù)淹水并轉(zhuǎn)為厭氧狀態(tài)為止；第三階段：間歇的堵塞直至持續(xù)的堵塞發(fā)生3.4人工濕地運行與管理

3.4.4故障處理104人工濕地基質(zhì)的堵塞過程濕地持續(xù)運行中基質(zhì)最終的濾速——長期可接受速度(longtermacceptancerate,LTAR)濕地停歇期(恢復期)應從第三階段的初期開始。3.4人工濕地運行與管理

3.4.4故障處理105影響堵塞的因素基質(zhì)粒徑有機負荷懸浮物溫度污水投配狀況：連續(xù)投配還是間歇投配植物和微生物3.4人工濕地運行與管理

3.4.4故障處理106堵塞的解決方法水解酸化預處理間歇運行曝氣運行選擇合適的填料粒徑及級配更換濕地表層填料：表層0～15cm，工程量大3.4人工濕地運行與管理

3.4.4故障處理107保溫措施：水溫不低于4℃定期進行凍土深度測試強化預處理：減輕濕地系統(tǒng)的污染負荷3.4人工濕地運行與管理

3.4.4冬季管理1083.5.1國外人工濕地污水處理技術(shù)應用3.5.2人工濕地在國內(nèi)的發(fā)展和應用3.5.3水平潛流人工濕地工程案例3.5.4垂直流人工濕地工程案例3.5.5復合垂直流工程案例3.5人工濕地生態(tài)工程實例1093.5.1國外人工濕地污水處理技術(shù)應用北美：表面流濕地歐洲：潛流人工濕地澳大利亞和南非：處理各類污水3.5人工濕地生態(tài)工程實例1103.5.2人工濕地在國內(nèi)的發(fā)展和應用

水平潛流或垂直潛流混合應用多種工藝組合3.5人工濕地生態(tài)工程實例1113.5人工濕地生態(tài)工程實例

3.5.3水平潛流人工濕地工程案例112城市地表徑流合流制管道格柵儲存沉降塘蘆葦濕地香蒲濕地美人蕉濕地Ⅰ美人蕉濕地Ⅱ截流系統(tǒng)水平潛流人工濕地系統(tǒng)水體（墨水湖）圖3-6武漢市桃花島區(qū)域地表徑流處理工藝流程113武漢市桃花島區(qū)域地表徑流處理工藝雨期水質(zhì)指標雨污混合污水濃度/(mg/L)塘出水濃度/(mg/L)塘去除率/%濕地出水濃度/(mg/L)濕地去除率/%總?cè)コ?%CODCr161.0±28.498.5±14.637.3~40.835.8±3.560.7~64.875.4~79.1TP2.65±0.271.75±0.2031.4~35.90.45±0.0673.4~75.681.8~84.3TN23.21±2.0413.80±1.6638.1~42.37.49±1.2743.2~48.464.9~69.8SS531.2±56.281.1±12.684.2~85.830.0±5.960.3~66.493.8~94.7表3-12雨污混合污水調(diào)試運行效果114武漢市桃花島區(qū)域地表徑流處理工藝無雨期水質(zhì)指標湖水污水混合濃度/(mg/L)塘出水濃度/(mg/L)塘去除率/%濕地出水濃度/(mg/L)濕地去除率/%總?cè)コ?%CODCr108.9±12.883.6±7.419.9~25.131.5±3.761.3~63.871.1~73.5TP2.09±0.251.59±0.1420.8~26.20.40±0.0673.8~76.279.2~82.4TN28.69±2.320.39±1.8227.8~30.411.66±0.9141.4~44.058.9~60.0SS120.7±12.377.8±6.633.8~37.722.8±2.869.7~72.180.4~81.9表3-13湖水污水混合調(diào)試運行效果3.5人工濕地生態(tài)工程實例

3.5.4垂直潛流人工濕地工程案例115通江小區(qū)生活污水初沉池垂直潛流人工濕地排放至新孟河配水泵站提升圖3-7通江花園垂直潛流人工濕地工藝流程圖116江蘇省常州市通江花園垂直潛流人工濕地工藝指標CODCrSSNH3-NTP進水水質(zhì)/(mg/L)45686.573.37.26出水水質(zhì)/(mg/L)27.2134.50.89去除效率/(%)94859388一級B排放標準(GB18918-2002)/(mg/L)6020151表3-14通江花園人工濕地運行初期出水水質(zhì)117江蘇省常州市通江花園垂直潛流人工濕地工藝工程總投資建設費用總計土地補償年總成本費運行費用單位處理水運行成本86.54萬元61.94萬元24.6萬元8.21萬元1.09萬元0.21元/噸表3-15通江花園人工濕地工程經(jīng)濟指標總表3.5人工濕地生態(tài)工程實例

3.5.4復合垂直潛流人工濕地工程案例118污水格柵上行流濕地B1下行流濕地A1出水池化糞池進水槽下行池濕地A2上行池濕地B2回用圖3-8深圳市觀瀾湖高爾夫球場人工濕地工程工藝流程圖119深圳市觀瀾湖高爾夫球場人工濕地工程工藝表3-16人工濕地系統(tǒng)直接處理生活污水水質(zhì)凈化效果——描述濕地中污染物去除機理的基于背景值的一級動力學模型。?-C

模型120規(guī)定:每一種污染物的達標都會使所需的濕地面積有所增加，而最終取用的面積就應該是污染物各個參數(shù)都達標情況下的最大面積。121?-C

模型Ce——目標出水濃度(mg/L);Ci——進水濃度(mg/L);C*——目標物水質(zhì)指標的環(huán)境背景值(mg/L);?——一級反應速率常數(shù)(m/a);q——水力負荷率(m/a)。122?-C

模型每一種污染物達標時所需面積計算公式A——所需濕地面積(hm2);Q——污水流量(m3/d)。思考題簡述濕地的定義和功能？人工濕地對各種污染物去除的主要機理是什么？人工濕地植物種的選擇應滿足哪些要求？人工濕地有哪些優(yōu)點？適用于處理哪些類型的水？簡述影響人工濕地堵塞的主要因素。查閱近年來人工濕地工程實例的資料，繪制工藝流程圖，并寫出其工程規(guī)模、設計參數(shù)、運行費用等工程的簡介。123思考題1245.設計一塊濕地把BOD從60mg/L削減至出水濃度年平均值為15mg/L，月平均值20mg/L。流量為穩(wěn)定量3786m3/d，請確定表面流濕地面積的大小是多少？125采用一級動力學面積模型：k=35m/a，C*=5.8mg/L。

把年平均值，Ce=15代入，可得q=19.7m/a=5.4cm/d。需要的面積：A=Q/q=70000m2=7.0ha。126參數(shù)濕地數(shù)量月最大值/年平均值TP431.8溶解性磷211.9TN301.6TKN361.5NH4-N482.5NOX-N462.5有機氮221.8BOD471.7TSS491.9糞大腸桿菌233.0溶解氧321.9濕地（北美處理濕地數(shù)據(jù)庫，NADB）月最大值與年平均值的比值127月最大值，Ce=20，反映偏離較低的年平均值的程度，從上表中可得，

C月最大值/C年平均值=1.7因此需要的年平均值更低，Ce=20/1.7=11.8mg/L。這要求q=15.9m/a=4.35cm/d。需要的面積A=Q/q=87000m2=8.7ha。滿足月最大值要求是更嚴格的，并且需要增加25%的土地面積。思考題1286.確定一塊水平潛流人工濕地處理100戶社區(qū)污水的面積大小，每戶有一個化糞池。假定需要收集所有的污水，并且利用現(xiàn)存化糞池作為預處理池。計算需要的土地面積和出水TSS濃度。129步驟1.計算流量：假設平均每戶人口為3.2人，平均每人日排放污水量為50加侖（1加侖=3.78L）。

100戶×3.2人×50gal/d=160