人工湿地(constructed wetland)-交流ppt.ppt

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1、人工湿地（constructedwetland）——环资学院：康军利内容提纲：人工湿地类型及原理人工湿地的设计参数及其设计要点人工湿地的研究现状及趋势1人工湿地的类型及原理1.1人工湿地的定义用人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏隔水层，填充一定深度的土壤或填料层，种植芦苇一类的维管束植物或根系发达的水生植物，污水由湿地的一端通过布水管渠进入，以推流方式与布满生物膜的介质表面和溶解氧进行充分的植物根区接触而获得净化。人工湿地分为表面径流人工湿地和人工潜流湿地。（选自《室外排水设计规范（GB50014-2006）》）Co

2、nstructedwetlandsareartificialwastewatertreatmentsystemsconsistingofshallow(usuallylessthan1mdeep)pondsorchannelswhichhavebeenplantedwithaquaticplants,andwhichrelyuponnaturalmicrobial,biological,physicalandchemicalprocessestotreatwastewater.Theytypicallyhaveimp

3、erviousclayorsyntheticliners,andengineeredstructurestocontroltheflowdirection,liquiddetentiontimeandwaterlevel.Dependingonthetypeofsystem,theymayormaynotcontainaninertporousmediasuchasrock,gravelorsand.（fromEPA《manualconstructedwetlandstreatmentofmunicipalwaste

4、waters》1999）1.2人工湿地的类型（1）表面流湿地（FreeWaterSurfaceWetlands）（2）潜流湿地（VegetatedSubmergedBeds或sub-surfaceFlow）1.3人工湿地的净化机理1.3.1氮的去除1.3.2磷的去除1.3.3病原体的去除1.3.4重金属的去除2人工湿地的设计参数及其设计要点2.1设计参数（1）水力停留时间通常情况下，表面流湿地进水在初始部分(沉降区)发生大量的絮凝、沉降，大约可以去除80%的总悬浮物，这一区域水力停留时间大概需要2d左右。理论上讲，最

5、大流量下水力停留时间超过2d只能是浪费，因为悬浮物去除以后，进水区域的厌氧环境条件，不会对溶解性物质和沉降后的沉积物产生可观的去除效果。英国环境署对表面流湿地中间部分（好氧反应区）的研究也显示，水力停留时间达到2d以上后，各种水生藻类开始生长，引起pH值变化，促进沉水植物的生长，可以促进氨氮挥发，磷的沉降，不过为了避免藻华，水力停留时间限制在2～3d左右。Kadlec则认为，在湿地处理系统末尾部分（植被净化区）中，1～2d的停留时间就可以达到90%的NO2-N去除率。也就是说，2～3d的水力停留时间可保证客观的反硝化

6、作用效果。Crites等在采用潜流系统处理城市污水的试验中证实了这一观点，他们指出，潜流湿地本身的厌氧条件正适于系统反硝化作用脱氮，当水力停留时间达到2～4d时，即发生强烈的反硝化脱氮作用。综合各方面的资料，可以认为，表面流湿地的总水力停留时间以4～8d左右为佳。（2）水力坡度为了施工和排水的方便，Chalk等建议，潜流湿地水力坡度取0.5%～1%。王久贤建议，潜流湿地水力坡度取1%，而表面流湿地水力坡度取0.5%或者更小。关键是水力坡度这一设计参数，需根据填料性质及湿地尺寸加以校正，对以砾石为填料的湿地床一般要取2

7、%。对于潜流湿地系统来说，为了建设方便和运行中的排空，比较实用的做法是从进水到出水沿统一的底部坡度设计；另外，为了防治产生死水或发生短流现象，可以采用分级坡度以消除低点、沟槽和侧面坡度。（3）孔隙度人工湿地污水处理系统的孔隙度(ε)系指湿地土壤中孔隙占湿地总容积的比。实践表明，人工湿地污水处理系统的孔隙度很难测定，各种文献报道的孔隙度也有很大出入。美国国家环保局建议，表面流湿地密集植被区域设计采用的孔隙度为0.65～0.75，开阔自由水域采用的孔隙度为0.8；对于潜流湿地基质的材料及粒径不同，其差别较大，一般情况下，

8、对于砂石基质，其孔隙率在0.4左右。（4）表面负荷率各种污染物浓度和负荷的确定，对于湿地处理类型和尺寸的确定非常关键。湿地处理系统通常可以根据某种污染物的每日负荷来进行设计。设计者必须准确知道污水中污染物的种类和浓度，日流量乘以某种污染物的浓度即可估计处理负荷，根据该负荷以及推荐的湿地特定污染物负荷率就可选择相应的处理面积。据美国国家环保局资料