人工濕地工程技術(shù)指南

人工濕地工程技術(shù)指南目錄第一章人工濕地概述第二章人工濕地的設(shè)計(jì)第三章人工濕地的構(gòu)造4.1施工第五章工程案例簡(jiǎn)介第一章人工濕地概述1.1適用范圍1.2術(shù)語(yǔ)和定義(1)人工濕地(2)表面流人工濕地：(3)水平潛流人工濕地：(4)垂直流人工濕地：(5)預(yù)處理一、人工濕地概述(6)后處理(7)填料(基質(zhì))(8)水力停留時(shí)間式中：ε——孔隙率，%;(9)表面有機(jī)負(fù)荷(10)表面水力負(fù)荷1.3.1人工濕地的特點(diǎn)1.3.2人工濕地的類型按照工程設(shè)計(jì)和水體流態(tài)的差異，人工濕地污水處理系統(tǒng)分為表面流人工濕地、水平潛流人工濕地和垂直流人工濕地三種主要類型，水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地可統(tǒng)稱為潛流人工濕地。圖1.3表面流人工濕地1.3.3不同類型人工濕地的差異下行垂直流人工濕地下行垂直流占地面積大較小較小構(gòu)造管理簡(jiǎn)單一般復(fù)雜復(fù)雜工程建設(shè)費(fèi)用高高高差好有機(jī)物去除能力強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)硝化能力較強(qiáng)較強(qiáng)一般強(qiáng)反硝化能力弱強(qiáng)除磷能力弱A\A八A/較強(qiáng)In較強(qiáng)m較強(qiáng)人工濕地處理工藝流程應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)條件和出水水質(zhì)要求，綜合考慮各類型人工濕地的特點(diǎn)和工程用地等環(huán)境條件，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。當(dāng)來(lái)水污水為生活污水或類似污水時(shí)，應(yīng)先經(jīng)過(guò)預(yù)處理設(shè)施后再進(jìn)濕地單元；當(dāng)人工濕地用于深度凈化污水處理廠排水或污染河道水等低污染水時(shí)則無(wú)需做預(yù)處理。工藝流程簡(jiǎn)圖如下：去除氨氮時(shí)，宜采用下行垂直流人工濕地工藝。1.5.1人工濕地污水處理設(shè)施位置的選擇，應(yīng)符合區(qū)域總體規(guī)劃及環(huán)境影響評(píng)價(jià)的要求，并應(yīng)結(jié)合下列因素綜合確定：(3)避免占用耕地，充分利用荒地或綠地；(4)處理設(shè)施地點(diǎn)應(yīng)便于施工、維護(hù)和管理等；1.5.2人工濕地總體布局應(yīng)在滿足功能的前提下，還要滿足其景觀、科教、宣傳等功能。2.1表流人工濕地設(shè)計(jì)BOD?負(fù)荷(去除負(fù)荷)(去除負(fù)荷)水力停留時(shí)間8~12g/m2.d2.1.3表流濕地面積計(jì)算2.1.4表流濕地的布水及出水圖2.1濕地進(jìn)水方式示意圖濕地出水口設(shè)計(jì)對(duì)均勻布水、控制水位和監(jiān)控水量水質(zhì)都是非常重要的。但為降低投資、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用，出水口設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單。圖2.2所示為幾種常見(jiàn)的出水口形式。第一種為存在死區(qū)的單一出口，由于存在死區(qū)，水力停留時(shí)間縮短。第二種為多出口形式，可有效增加水力停留時(shí)間。第三種是出水堰溢流出水。后兩種出口形式效果較好。出水口大小應(yīng)考慮傳輸最大日均流量，再加上濕地面積上的降雨量。出水口的重要功能之一是控制濕地水位。水位的確定需要考慮植物生長(zhǎng)的需要、水力停留時(shí)間和濕地單元的維護(hù)圖2.2濕地出水方式示意圖◆處理區(qū)填料粒徑宜為4mm~30mm?！舾采w層厚度應(yīng)大于20cm,材料宜選用種植土?！籼盍蠈雍穸纫藶?0cm~100cm,分層鋪設(shè)，每層厚度宜為30m左右?！魸竦卮搀w水力坡度宜為0.5%~1.0%。2.水平潛流人工濕地的長(zhǎng)寬比宜為2:1~4:1,長(zhǎng)度宜小于50m,濕地單元的面積宜小于800m2。3.水平潛流人工濕地的填料空隙率宜為30%~50%?！舸┛讐υO(shè)于進(jìn)水區(qū)之前，長(zhǎng)度宜與人工濕地寬度相同。穿孔墻的開(kāi)一2一341.進(jìn)水區(qū)2.凈化區(qū)3.進(jìn)水管4.穿孔管1.進(jìn)水區(qū)2.凈化區(qū)3.進(jìn)水管4.配水渠5.穿孔墻6.水平潛流濕地集水：(b)剖面圖1.處理區(qū)2.出水區(qū)3.出水渠4.出水管5.閥門(mén)(可不設(shè))6.可旋轉(zhuǎn)彎頭7.穿孔管1.處理區(qū)2.出水區(qū)3.出水渠4.出水管5.閥門(mén)(可不設(shè))6.可旋轉(zhuǎn)彎頭7.穿孔墻二、人工濕地的設(shè)計(jì)2.2.2水平潛流濕地的面積計(jì)算BODCr負(fù)荷g/(m2·d)8~12去除負(fù)荷水力負(fù)荷m3/(m2·d)≤0.2(上海標(biāo)準(zhǔn))<0.5(環(huán)保部)水力停留時(shí)間(天)2.5~5(上海標(biāo)準(zhǔn))1~3(環(huán)保部)2.3.2垂直流人工濕地各層厚度和材料粒徑可按下表的規(guī)定取值。分區(qū)/層厚度(cm)粒徑(mm)覆蓋層填料層2~6粗砂、礫石過(guò)渡層2.3.5垂直流人工濕地設(shè)計(jì)參數(shù)：表2-4水平潛流濕地設(shè)計(jì)參數(shù)CODCr負(fù)荷g/(m2.d)BODCr負(fù)荷g/(m2.d)8~12去除負(fù)荷水力負(fù)荷m3/(m2·d)≤0.3(上海標(biāo)準(zhǔn))<1.0北方：0.2～0.5;南方：0.4～0.8(環(huán)保部)水力停留時(shí)間(天)3~5(上海標(biāo)準(zhǔn))1~3(環(huán)保部)二、人工濕地的設(shè)計(jì)COD表面負(fù)荷g/m2.d水力負(fù)荷水力停留時(shí)間2.4.1表流濕地的缺點(diǎn)及解決方法2.4.2潛流濕地的缺點(diǎn)及解決方法潛流濕地的缺點(diǎn)有：易堵、易出現(xiàn)死水區(qū)、冬季結(jié)冰、除磷效果不穩(wěn)定1.防堵措施：通過(guò)增加前置厭氧沉淀池，降解部分污染物，減小來(lái)水污染負(fù)荷。保證濕地進(jìn)水均勻，使?jié)竦貑卧獙?gt;如果條件允許，將床體建在冰凍線以下。>控制濕地床體水深。(如下圖)>增加后置除磷池(需加藥)。第三章人工濕地的構(gòu)造(1)格柵池(2)沉砂池(3)水解酸化池(4)化糞池(5)調(diào)節(jié)池(6)接觸厭氧池(7)曝氣生物慮池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)墻體厚度宜為200mm,高度一般為900~1200mm。鋼筋一般采用010雙層雙向，混凝土強(qiáng)磚砌結(jié)構(gòu)的墻體厚度一般為250mm,高度一般為900~1200mm。砌筑完成后須用防水砂漿抹面。圖3.7人工濕地填料基質(zhì)粒徑的大小是影響濕地系統(tǒng)水力傳導(dǎo)性的主要因素，直接關(guān)系到濕地床體的孔隙度，進(jìn)而影響污染物在濕地中的停留時(shí)間。粒徑大的基質(zhì)，孔隙度大，所能容納的污水量大，吸附作用的時(shí)間長(zhǎng)，有利于污水的凈化。在水平潛流濕地中應(yīng)根據(jù)濕地床體的不同區(qū)域，對(duì)基質(zhì)粒徑的需求不同。進(jìn)水配水區(qū)和出水集水區(qū)的基質(zhì)，一般采用粒徑在60～100mm的礫石，分布于整個(gè)床寬，保證濕地寬向和各深度上的布水均勻；處理區(qū)最常選用的粒徑范圍是10～20mm的基質(zhì)，水力傳導(dǎo)性好，適宜植物生長(zhǎng)，處理效果較好，垂直潛流濕地的粒徑宜每層的粒徑相3.4.1材質(zhì)3.6.2植物的選擇應(yīng)按照以下條件：3.6.3濕地植物種類：1蘆葦16~25叢/m22香蒲9~16叢/m23菖蒲4茭草8~12叢/m254~6叢/m26黃花鳶尾16~25叢/m22~3株或芽/叢716~25叢/m2910花葉蘆竹6~9叢/m22~3株或芽/叢第五章案例簡(jiǎn)介五案例簡(jiǎn)介工程區(qū)現(xiàn)狀：湖區(qū)每年需調(diào)用黃河水1000萬(wàn)m3補(bǔ)水。秀工程概況：植物喬木2000株、灌木8萬(wàn)株，100米長(zhǎng)3米寬景觀橋兩五案例簡(jiǎn)介五案例簡(jiǎn)介項(xiàng)目總占地面積公頃4表流濕地面積公頃深潭面積5公頃生態(tài)島面積2公頃水力負(fù)荷水力停留時(shí)間天總投資萬(wàn)元不含征地費(fèi)用噸水處理費(fèi)用元無(wú)運(yùn)行費(fèi)用五案例簡(jiǎn)介面積計(jì)算工程效益五案例簡(jiǎn)介五案例簡(jiǎn)介五案例簡(jiǎn)介