人工湿地设计PPT.ppt

1、人工湿地设计，主讲人：肖相如，2009.08，湿地是地球上重要的生态系统。它位于陆地生态系统(如森林和草原)和水生生态系统(如深水湖泊和海洋)之间。湿地是陆地生态系统和水生生态系统的过渡地带。综上所述，人工湿地是一种具有渗透性的复杂地层生态结构，它是人为设计的，旨在达到环境保护的效果，模拟自然湿地，包括挺水、沉水植物、动物和水体等不同组成部分。人工湿地可分为三类：表面流湿地、潜流湿地和垂直流湿地，是一种独特的土壤、植物和微生物的综合生态系统。大多数人工湿地由五部分组成：基质，它具有透水性，如土壤、沙砾；水体(在基质表面上或下面流动的水)；适合在饱和水和厌氧介质中生长的植物，如芦苇；无脊椎动物或

2、脊椎动物；需氧或厌氧微生物种群。人工湿地系统人工湿地污水处理系统由预处理单元和人工湿地单元组成。通过合理设计，可将BOD5、SS、营养物质、原生动物、金属离子等物质处理到二级和高级处理水平。预处理主要去除粗颗粒，减少有机负荷。构筑物包括双层沉淀池、化粪池、稳定塘或初级沉淀池。人工湿地的流态为推流、回流、阶梯流或综合流。人工湿地是由基质、水、植物、动物和微生物组成的生态系统。生活在土壤中的微生物(细菌和真菌)在去除有机物中起着重要作用。湿地植物的根系将氧气带入周围土壤，但远离根系的环境是厌氧的，形成了处理环境的变化带，增强了人工湿地去除复杂污染物的能力。大多数有机物的去除依赖于土壤中的微生物，但

3、一些污染物如重金属、硫和磷的去除依赖于土壤和植物的作用。污水净化机理，通俗地说，人工湿地处理污水集物理、化学和生物三大功能于一体。田间系统成熟后，由于大量微生物的生长，会在填料表面和植物根部形成生物膜。当废水流经生物膜时，大量悬浮物被填料和植物根系阻挡和截留，有机污染物通过生物膜的吸收、同化和异化被去除。在湿地系统中，氧气通过植物根系转移和释放，使周围环境依次出现好氧、缺氧和厌氧状态，并通过硝化和反硝化作用将其去除。最后，通过更换填料或在湿地系统中收获和种植植物最终去除污染物。自然湿地通常是脆弱的生态系统，污染物会淹没它们。我们应该根据设计中废水处理的目的来建造湿地。这些系统被称为人工湿地或芦

4、苇床。植物、微生物和基质。耐水植物扎根于土壤或砾石基质中，系统用水浸泡，基质支撑植物，植物的根为各种微生物提供了一个家。人工湿地具有良好的抗冲击负荷能力，但其缺点是需要大量的土地。人工湿地的预期寿命问题尚未解决。以最佳速度去除污染物的系统的寿命能持续多久仍然是一个“大问题”！人工湿地一般适用于小城镇和乡村的污水二级处理。人工湿地工程设计，工程设计步骤，1。地质、地貌、水文、自然资源、人力资源、相关法律和公众意见的选址和调查。根据当地情况，尽量选择有一定自然坡度的洼地或经济价值低的荒地，一方面减少土石方，方便排水，减少投资，另一方面防止对周围环境的影响。2.确定系统组合形式。根据场地特点、处理要

5、求和处理后污水的性质，确定单一型、并联型、串联型和综合型。3.确定液压负载。根据设计规定一般来说，有芦苇、席草、稻草、水葫芦、水花生等。芦苇是最常用的，种植密度为13株/株。5.计算表面积AsQ/a作为表面积；q水流入量。液压负载。6.确定长宽比(1)表面流湿地：长宽比为10: 1，根据地形，底坡下降0.1。(2)潜流湿地：根据达西定律，潜流湿地的水力梯度；湿地床的横截面积；Ks地下水流渗透系数。7.结构设计。(1)进水系统布置：湿地床进水系统应保证布水均匀，一般采用多孔管、三角形堰等布水装置。进水管应高出湿地床0.5m。湿地出水系统一般按照水位调节要求。出水区末端砾石充填层底部设置多孔集水管

6、，并设置旋转弯管和控制阀调节床内水位。(2)填料：湿地床由三层组成：表层土壤层、中层砾石层和下层红小石层。表层土壤钙含量为22.5公斤/100公斤；砾石层粒径为550毫米，铺设厚度为0.40.7米。(3)潜流湿地床的水位控制：当接受最大设计流量时，进水端不会出现填料床面的淹水现象，有利于植物生长，植物根系浸入床面的深度均匀。人工湿地是一种利用类似自然生态系统的物理、化学和生物三重协同作用来净化污水的技术。通过物理过滤和沉淀去除有机和无机颗粒以及含碳、氮和磷的悬浮固体；氧化还原反应被微生物吸收和降解；植物通过气体运输吸收根系有利于微生物繁殖；植物行为、功能能量、人工湿地工艺流程设计、人工湿地组合

7、形式设计；在设计湿地系统时，基质是植物的载体和微生物的生长介质，它将湿地中的所有处理过程连接成一个整体，通过沉淀、过滤和吸附来去除污染物。矿渣和粉煤灰具有良好的除磷效果。基体中游离氧化铁、氧化铝、胶体氧化铁和氧化铝的含量越高，其固定形成的磷酸铁和磷酸铝越多，基体对磷的净化能力越强。粉煤灰基质对有机污染物的处理效果较好。化学需氧量和生化需氧量的去除率分别为7188和8089。设计时，应根据污水中所含的污染物制备合适的基质。粒径为60100毫米的砾石通常用作进水口和出水口区域的基质，并分布在整个河床宽度上。处理区经常使用粒径为816 mm的基质，具有良好的导水率，适合植物生长，处理效果好。设计要点

8、和技术参数，潜流湿地的基质厚度约为60 cm。人工湿地的建设和工程参数是人工湿地工艺设计的核心，包括水力特性、湿地床配置和配套设施建设。水力特性包括水力停留时间和水力负荷。湿地床的配置设计包括水力坡度、湿地床长宽比和水位控制；配套设施建设包括进出水装置、隔断装置和防渗设施。在设计中，实际水力停留时间采用理论值4O80。水力梯度：表面流人工湿地等于或小于0.5，潜流人工湿地等于或小于0.52。湿地床长：L=AsW，潜流湿地宽度：W=Q AS /(K dh DW)，潜流湿地入口区生化需氧量负荷率为100kg(hm d)，潜流湿地设计生化需氧量负荷率为80120 kg(hm d)。由于面积为1/2米

9、，湿地床的长度通常为2050米。如果太短，有效处理面积太小，无法保证净化效果；湿地过长，容易造成死区，使水位难以调节，不利于植物生长表面流湿地表面流湿地通常是一个浅水库，内衬不透水材料层，填充土壤或砾石基质，种植暴露于水面的植物。它被设计成被淹没的，所以水位在基质表面之上，废水在基质之上流动，通过密集的植物，模拟自然湿地的水流。其建设成本低。潜流湿地的设计废水流经基质，水位保持在基质表面以下。暗流系统适用于寒冷气候，可防止零下温度结冰。与表面流系统不同，潜流系统容易产生气味或蚊虫，并能以较高的负荷处理废水。但是有机负荷太高，容易堵塞。沉淀池通常设置在潜流系统的前面，以去除悬浮固体。设计中经常使

10、用多个入口，以尽可能均匀地分散悬浮固体，避免堵塞。潜流系统可设置为平流或垂直流。垂直流人工湿地，平流人工湿地，在设计中，废水首先通过垂直流系统，然后通过平流系统，具有良好的处理效果。垂直流系统中的好氧细菌将氨硝化成硝酸盐，适应平流系统缺氧条件的细菌将硝酸盐反硝化成亚硝酸盐和氮。废水在垂直流系统中停留时间短。为了有效地去除病原体，废水必须在水平流系统中停留更长的时间。湿地不能总是最有效地运作。因为它依赖于植物和微生物的作用，在植被完全建立之前不可能达到最高的净化效率(需要几个季节)。在温带气候下，冬季湿地的运行效果不如夏季，尤其是在脱氮方面。在冬天，植物会死亡或休眠，但微生物在植物根部保持活跃，

11、系统继续运行，从而降低效率。系统中最常见的问题是如何保持土壤通气，特别是在平流床中。湿地负荷过重或水太深会导致缺氧，导致植物生长不良，氨氮去除率降低。人工湿地设计、土地选择、宽深比、水力负荷、滞留时间、填料选择、植物种类、水生植物、水下植物、浮游植物、大型挺水植物(芦苇)、人工湿地、北戴河湿地、1，2、工业废水处理、系统性能、人工湿地废水处理系统主要由植物、微生物、基质、水体组成，各组成部分发挥不同作用，相互配合，使整个湿地生态系统平衡运行，起到良好的净化功能。植物是人工湿地的重要组成部分。在人工湿地净化污水的过程中，植物的作用可以概括为三个重要方面：回收污水中的有效养分，吸附和富集重金属和一些有毒有害物质；为根区的需氧微生物输送氧气；加强和维护介质的液压传输。日处理能力3100t/d，2台并联运行，3台与水网并联运行，3台与芦苇和米草并联运行，3台与氧化塘并联运行，3台与底流湿地并联运行，3台与芦苇和芦苇并联运行，3台与