人工湿地课程设计

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1、目录1概述21.1垂直流人工湿地简述21.2人工湿地的净化机理22前处理工艺设计22.1污水进水水质和出水要求22.2出水要求32.3预处理设计及选型32.3.1化粪池32.3.2格栅52.3.3格栅池52.3.4调节池53人工湿地参数设计计算63.1湿地表面积的计算63.2水力停留时间及表面负荷73.2.1水力停留时间的计算73.2.2表面水力负荷计算73.2.3管道设计84结构设计及填料的选择84.1进出水系统的布置84.2填料的使用84.3植被的选择原则84.4造价粗估及运行管理10参考文献11111概述1.1垂直流人工湿地简述人工湿地作为一种低投资、低能耗、低处理成本和具

2、有氮磷去除功能的废水生态处理技术，在广大城镇和农村地区具有广阔的应用前景。人工湿地因水流方式差异可分为表面流湿地、地下潜流湿地、垂直流湿地和潮汐流湿地。垂直流湿地是将水生植物种植在填料床中，污水在填料下垂直流动，氧气通过大气扩散和植物传输进入湿地系统。水流流经床体后被铺设在出水端底部的集水管收集，然后排出处理系统。污水直接与填料接触，通过基质过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物降解来实现对污水的高效净化。垂直流湿地兼有表面流和潜流型人工湿地的特点，脱氮除磷效果好［1］。1.2人工湿地的净化机理对SS：通过颗粒间相互引力作用及植物根系的阻截作用使可沉降及可絮凝固体被阻截而去

3、除。对N：①NH3-N被湿地植物和微生物同化吸收，转变为有机物的一部分,可通过定期对植物的收割使N得到部分去除；②NH3-N在较高的pH值(pH>8)条件下向大气中挥发；③有机N经氨化作用矿化为NH-N在好氧区经亚硝化、硝化作用分别转变为NO-N和NO-N然后它们在缺氧和有机碳源的条件下，经反硝化作用被还原为N2释放到大气中，达到最终脱氮的目的。对P：湿地中P的去除过程包括植物根系吸收、生物作用过程、吸附和沉淀等，其中植物吸收微生物代谢和物理、化学作用较吸附和沉积作用要低，其主要通过对不溶性磷的吸附和沉积作用来实现P的去除。植物吸收的无机磷可通过定期对植物的收割去除，物理化学作用

4、对无机磷的去除，主要是可溶性的无机磷很容易与基质中的Al3+、Fe3+、Ca2+等发生吸附与沉淀反应。［10］2前处理工艺设计2.1污水进水水质和出水要求按照城镇生活污水水质一般范围，可认为生活污水水质状况如下：11BOD150--250mg/l（取中间值200mg/l）；SS200--300mg/l（项目取中间值250mg/l）；NH3—N30--40mg/l（取中间值35mg/l）；P8--10mg/l（取最大值10mg/l）。查国家统计局关于福建省2010年人均用水量192L/人（取200L/人），本项目为设计一10户型城市生活小区人工湿地，拟进水量为10m³/d。2.2出

5、水要求当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时，执行一级标准的A标准。［2］BOD：10mg/l；SS：10mg/l；NH3—N：15mg/l；P：0.5mg/l。2.3预处理设计及选型2.3.1化粪池化粪池有效容积应为污水部分和污泥部分容积之和，并宜按下列公式计算：式中：Vw——化粪池污水部分容积(m3)；Vn——化粪池污泥部分容积(m3)；qw——每人每日计算污水量(L/人·d),查国家统计局关于福建省2010年人均用水量192L/人（取200L/人）；11tw——污水在池中停留时间(h),应根据污水量确定，宜采用12h～24h,一般取12h

6、；qn——每人每日计算污泥量(L/人·d)，见表2-2,取0.7L；tn——污泥清掏周期应根据污水温度和当地气候条件确定，宜采用(3～12)个月，考虑夏季恶臭及成本取6个月；bx——新鲜污泥含水率可按95%计算；bn——发酵浓缩后的污泥含水率可按90%计算；Ms——污泥发酵后体积缩减系数宜取0.8；1.2——清掏后遗留20%的容积系数；m——化粪池服务总人数,本项目设计为50人；bf——化粪池实际使用人数占总人数的百分数，可按表2-3，取70%可得，Vw=3.5m³，Vn=0.07056m³V=Vw+Vn=3.57m³表2-1化粪池每人每日计算污泥量（L）建筑物分类生活污水与生活

7、废水合流排入生活污水单独排入有住宿的建筑物0.70.4人员逗留时间大于4h并小于等于10h的建筑物0.30.2人员逗留时间小于等于4h的建筑物0.10.07表2-2化粪池使用人数百分数建筑物名称百分数(%)医院、疗养院、养老院、幼儿园（有住宿）100住宅、宿舍、旅馆70办公楼、教学楼、试验楼、工业企业生活间40职工食堂、餐饮业、影剧院、体育场（馆）、商场和其它场所（按座位）5～10化粪池距离地下取水构筑物不得小于30m。化粪池距建筑物距离不宜小于5m11，以保持环境卫生的最低要求