潜流人工湿地的设计探讨

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1、万方数据【文章编号】1007．9467(2009)03·0055．03潜流人抄IL八工湿地的设计探讨环境工程设计jZ二i。二。0E，讲。。而

2、g伽。印；1■彭勃-，李绍秀2(1．广州市市政工程设计研究院，广州510060；2．广东工业大学建设学院，广州510643)【摘要】介绍了潜流人工湿地的表面积、横截面积的设计计算，讨论了水力停留时间、深度，湿地长和宽及其比例、水力坡度等的设计确定，为潜流人工湿地的工程设计提供参考。【关键词】潜流人工湿地；污水处理；工程设计【中图分类号】x703．1【文献标志码】ADiscussonDes

3、i2皿ofSubSurfaceFlowConstmcted、VetlandPENGBo1，LIShao．xiu2(1．G啪gzllouMunicipalEngineeringDesi印andResearchInstitute，Gu柚gzhou5l0060，Chim；2．Facult)rofC0nstrL心i伽ofG啪酣onguniVe硌时ofTectln0109y，G啪gztlou510640，Chi眦1【Abst陀d】111epaperin仃oducedthedesi弘ofsurf如eareaandcrosssection棚

4、-eaofsIlbsurfhcenowconstructcdwetlands．discussedonthedetenllineofdesi印pammete陪，such硒hydmuIicretentiontime，depth，lengmand诵dth卸dtheirratio，bydmulicslope．ThispaperproVidedtheref．erenceforen百ne硎ngdesignofsⅡbsllIfacenowcons打uctodwetlands．【Keywords】subsuIfkeflowcoIlst兀-ct

5、edwetl柚ds；waStewa嘧仃e咖ent：朗百neeringdcsi印1前言人工湿地是欧美于20世纪70年代发展起来的一项污水生物处理技术，是利用“土壤一植物一微生物”复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、微生物同化分解和植物吸收等途径去除废水中的悬浮物、有机物、氮、磷和重金属等的技术，具有投资少、维护简单和能耗低等优点。该技术由于处理污水的负荷小，占地面积大，因而比较适合用于乡镇二级污水的深度处理或污染程度低的河水的水质改善、地面径流的处理等。人工湿地有表面流、潜流、垂直流等形

6、式，潜流人工湿地不像表面流那样在基质层上有自由水面而易滋生蚊虫，因而在工程中潜流人工湿地应用广泛。然而许多潜流人工湿地运行不到5a，甚至在运行不久，就在基质层顶上出现表面流。通过对潜流人工湿地的研究发现，出现表面流的大多数情况是由于不合理的水力设计和忽视达西定律造成的【1】。因此，为避免不合理的设计，本文就潜流人工湿地设计进行一些探讨。2潜流人工湿地的设计2．1表面积和横截面积的计算2．1．1表面积根据美国环境保护局的资料【1】，潜流人工湿地的表面积是在去除一定量的BOD，并保证出水BOD，值达到某一要求的基础上求得，它是基于

7、一级生化反应动力学推导出来的，表面积为A=p(1nGlnce)／(Kr砒)(1)式中，A为湿地表面积，m2；Q为流量，m3／d；G为进水BOD浓度，mg／L；G为出水BOD浓度mg／L；d为水深，m；n为基质层介质的孔隙率，％；研为某温度r下的反应速率常数，d_1；K，由下式计算Kf如x1．06瑚55万方数据环境工程设计凸删fro，瑚c，ll喇，we^’曙I)eji毋式中，如为20℃时反应速率常数，美国环境保护局的资料为1．104d-1，有些报道为1．84d-1(中砂介质，最大粒径1I砌，占10％)；1．35d-I(粗砂介质，

8、最大粒径2nun，占lO％)；0．86d-1(砾砂介质，最大粒直径8mm，占10％)【2】。2．1．2横截面积潜流人工湿地的水流在多孔介质中流动，其通过的流量可以用达西定律来表达：Q=4cK§从而Ac=Q／(K9s)(2)式中，Ac为横截面面积(宽×深)，mz；凰为水力传导率，m3／(m2·d)；Q为流量，m3／d；．s为水力坡度，n∥m。水力传导率跟基质层采用的介质有关，在介质类型及其级配确定后应通过实验来确定。美国国家环保局用清水测得的水力传导率见表1【l】。表1潜流人工湿地中典型的介质特性耋型查丝塾丝旦!型!磐至L堕塑墅

9、坐查焦量墼【蔓!!查：!!】粗砂232l000砾砂8355000细砾石16387500中等砾石324010000耜岩石12845100(舶表中水力传导率是在基质层中水流接近层流而非紊流情况下得到的，同时基质层也是清洁而没有堵塞的。处理实际污水时，由于悬浮物的去除往往出现在进水