人工湿地设计参数
.2 人工湿地污水处理技术设计原理
5.2.1 人工湿地设计内容[46]
（1）确定详细的废水流速，污染物负荷及期望的处理效果。
（2）优化区域结构，进出水区域结构要利于水控制、水循环和分配等。
（3）处理单元的接连水渠构造根据情况选择串联或者并联。
（4）改变处理单元内部及不同处理单元之间的深度，以利于更好的分配水流、形成多样性环境及有利于污染物的去除。
（5）制定湿地植物的选择方案、种植密度、种植方式等。
（6）制定良好的运行维护计划，以便后续的维护管理。
5.2.2 人工湿地设计参数
人工湿地的设计因素会影响到其运行效果，主要的设计参数包括湿地尺寸参数、水力参数和构造参数三类。其中，湿地尺寸参数主要包括湿地长宽比、面积、深度等；水力参数主要包括水力停留时间、表面负荷率、水力坡度、水动力弥散系数等；构造参数主要包括填料种类、渗透性、植物选种等。
5.2.2.1 水力停留时间（Hydraulic Retention Time ,HRT）
人工湿地水力停留时间是指污水在湿地内部平均驻留时间，是人工湿地处理系统最重要的参数之一，它影响系统的除氮除磷效果，水利停留时间越长，对氮磷的去除效果越好。
理论上的HRT可按照下列公式计算：t = V ×ε / Q ，其中，V是人工湿地基质在自然状态下的体积，m3；ε是孔隙率，%；Q是人工湿地设计水量，m3/d。但是在实际运行中，随着孔隙率的变化，水力停留时间通常为理论值的40%~80%。
通常情况下，表面流人工湿地2天左右即可在沉降区去除大约80%的总悬浮物。英国环境署对表面流人工湿地的好氧反应区研究表明，水力停留达到2d以上后，各类藻类开始生长，引起pH变化，促进植物生长，促进氨氮的挥发，磷的沉降，不过为了防止水华，HRT限制在3~4天左右。Kadlec则认为，在人工湿地的植物净化区域，1~2天即可去除90%的NO2-N，也就是说2~3天的时间可保证反硝化的进行[47]。Dierverg则在潜流系统中证实了潜流人工湿地的厌氧区域适合系统的反硝化作用，在HRT为2~4天时候，发生强烈的反硝化脱氮[48]。我国环保部的人工湿地处理工程技术规范也指出表面流人工湿地的停留时间4~8天为宜，潜流人工湿地1~3天为佳。
5.2.2.2 表面负荷率
表面负荷率（ALR）指单位面积人工湿地对污染物所能承受的最大负荷。根据美国国家环保局资料[49]，在设计过程中，利用表面负荷率可以计算湿地面积，公式如下：
As = (Q) (Co) / ALR ，其中，As为人工湿地面积，Q为进水量，Co为污染物浓度。
5.2.2.3 水力坡度
水力坡度是指污水在人工湿地内沿水流方向单位渗流路程长度上的水位下降值。可按照如下计算，i =ΔH / L ×100% 。其中，i为水力坡度，ΔH为污水在人工湿地内渗流路程长度上的水位下降值，L污水在人工湿地内渗流路程的水平距离。
水力坡度也是人工湿地重要的影响因素之一，可以防止湿地内部发生回水，进水产生滞留阻塞等问题。有研究者建议，表面流人工湿地的水力坡度取0.5%以内，潜流人工湿地取1%[50]。根据经验表明，水力坡度这一参数，往往还需要根据基质性质及湿地的尺寸设计进行调整，例如，砾石为基质的人工湿地的水力坡度一般取2%为宜。
5.2.2.4 表面有机负荷
表面有机负荷值每平方米人工湿地在单位时间内去除的五日生化需氧量。可按照如下公式计算，q os = Q ×（C0– C 1）×10-3/ A ，其中，q os表面有机负荷，kg/(㎡/d)；Q为人工湿地设计水量，m3/d；C0为人工湿地进水BOD5浓度，mg/L；A 为人工湿地面积，㎡。
5.2.2.5 湿地尺寸
人工湿地的面积应该按照五日生化需氧量表面有机负荷来确定，长度可按照L = As / W 来计算，宽度可根据达西定律和一些相关数据来算，W=Q·As / K·dh·Dw。
经验表面，人工湿地处理单元长度一般为20-50米。过长，容易形成死区，水位也不容易调节，影响植物生长和处理效果。潜流人工湿地的大部分BOD及悬浮物都在进水区前几米的区域内去除，因此也有研究者建议潜流湿地长度控制在12~30米之间[51]。
我国国家环保部人工湿地处理工程技术规范中，将潜流人工湿地单元的长宽比宜控制在3:1以下；表面流人工湿地控制在3:1~5:1，当区域受限，长宽比＞10:1时候，需要计算死水曲线。
5.2.2.6 湿地系统反应动力学
人工湿地中有机物的降解，硝化作用，吸附作用等通常遵循一阶动力学方程[52]
C e / C o = e-K T t，
其中，Co为进水BOD平均浓度，mg/L；Ce为出水BOD平均浓度，mg/L,K T 为T温度下的一阶反应速率常数，day-1；t为水力停留时间，day。
5.2.3 人工湿地设计步骤（6—71）
（1）选择植物种类，确定床体及水的深度。
（2）确定水力坡度，一般不超过1%。
（3）选择基质，对于潜流人工湿地，还应确定水利传导率和孔隙率。
（4）根据Q=A c K x S，确定人工湿地断面面积。其中，A c为断面面积，㎡；K x为基质的水力传导率，m/day；S为水力坡度。
（5）根据公式W=Ac / D= Q / KsSD，确定湿地的宽度。
（6）根据k T = k20θ20（T-20），计算速率常数。其中，k20θ20分别是20℃时的速率常数和其温度系数。
（7）根据水力负荷，确定湿地系统的表面积公式：
其中，η为基质的孔隙率，%。
（8）根据表面积确定湿地的长度L。对于简单的水平潜流系统，也可以用下面公式（6—50）
其中，Q d为废水的平均流量，m3/d，k BOD为反应速率常数，m/d，在二级废水处理中为0.06；在三级废水处理中，为0.31。
人工湿地设计基本参数
人工湿地基本参数 1、湿地表面积的预计 计算公式：As=(Q×（lnCo－lnCe）)/(Kt×d×n) 其中As为湿地面积（m2） Q为流量（m3/d），假定流量为5000 m3/d。 Co为进水BOD（mg/l），假定进水BOD为200mg/l。 Ce为出水BOD（mg/l），假定出水BOD为20mg/l。 Kt为与温度相关的速率常数，Kt＝1.014×（1.06）（T－20），T假定为25，则Kt=1.357。 d为介质床的深度，一般从60－200cm不等，大都取100－150cm，项目取1 20cm。 n为介质的孔隙度，一般从10－40％不等。 表5—1 人工湿地面积计算表 孔隙度10％20％30％40％ 湿地面积（m2）70701 35351 23567 17675 可见，填料床孔隙度的大小对人工湿地面积的影响较大。一般项目预计介质的孔隙度为30%，则人工湿地面积约为23567 m2，其中，水平湿地面积为2016 7m2，垂流式湿地面积为3400 m2，
2、水力停留时间计算 计算公式：t=v×ε/Q 其中t：水力停留时间（d） v：池子的容积（m3），容积为V=23567 m2×1.2m=28202.4 m3， ε：湿地孔隙度，湿地中填料的空隙所占池子容积的比值，需实验测定；本项目按30%计， Q：平均流量（m3/d），假定流量为5000 m3/d。 则：水力停留时间（d）=1.697d=40.7h。 3、水力负荷计算 计算公式：HLR=Q/As Q=5000 m3/d。 As=23567 m2。 则HLR=0.2122m3/ m2.d。 4、水力管道计算 计算公式V＝πR2×S＝Q/t V：流量 R：管径
人工湿地在景观水处理中各单元参数设计
人工湿地在景观水处理中各单元参数设计 The manuscript was revised on the evening of 2021
人工湿地在景观水处理中各单元参数设计 更新时间：1-13 17:27 目前，潜流式人工湿地已在全国很多地区的景观水系处理中得到了推广，技术也已逐渐成熟，笔者通过几个项目的实践，总结了相关参数设计要点，归纳如下： 人工湿地净化景观水体水质的设计可以从以下两个方面来考虑：①对景观水体的水进行循环处理；②对补充水(主要指再生水或雨水)进行处理。前者可以根据湿地的水力负荷进行设计，后者根据湿地污染物的面积负荷进行设计。 1、进行循环处理的人工湿地的设计 ①处理水量的确定 根据景观水体的循环周期设计每天需要处理的水量，计算公式如下： Q=V/T 式中Q—循环处理水量，m3／d V－景观水体中的水量，m3 T－循环周期，d 循环周期指景观水体的水全部被人工湿地处理一遍所需要的时间。当水温>25℃时，景观水体的循环周期不宜超过2－3d，当水温<25℃时循环周期可以适当延长，温度越低则循环周期越长。 ②湿地面积的确定 根据水力负荷设计湿地的面积，计算公式如下： Ax=Qx／HL 式中 AX—对景观水体的水进行循环处理需要的人工湿地的面积，m2 HL一水力负荷，可取—1.2m3/ 2 处理补充水的人工湿地的设计
①补充水量的确定 根据蒸发量以及景观水体底部和侧壁的渗透水量来确定每天的补充水量，计算公式如下： QB=A×F+Qs (3) 式中Q—补给的水量，m3/d A—景观水体的面积，m2 F—当地夏季最大蒸发月份的日平均蒸发量，m3/ QS—景观水体的下渗水量，m3/d ②湿地面积的确定 根据湿地污染物的面积负荷确定湿地的面积，计算公式如下： AB=QB×(CB—CE)/N 式中AB—人工湿地去除补充水中污染物所需要的面积，m2 CB—补充水中污染物的浓度，g/m3 CE—湿地出水浓度，g/m3 N—一污染物面积负荷，g/ 分别计算去除COD、BOD5、TN、TP、SS等污染物所需要的面积，选取其中最大的一个作为设计面积。 在设计湿地面积时需要确定以下三个参数： a．补充水中污染物浓度的确定 以再生水作为补充水源时，各种污染物的浓度可以参考《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB／T18921-2002)中的相关水质标准。 由于雨水的水质与降雨量、汇水面(屋面、地面和路面等)的材料和积累的污染物、空气质量、气候条件等许多因素有关，因此雨水中各种污染物浓度的变
人工湿地设计参数
.2 人工湿地污水处理技术设计原理 5.2.1 人工湿地设计内容[46] （1）确定详细的废水流速，污染物负荷及期望的处理效果。 （2）优化区域结构，进出水区域结构要利于水控制、水循环和分配等。 （3）处理单元的接连水渠构造根据情况选择串联或者并联。 （4）改变处理单元内部及不同处理单元之间的深度，以利于更好的分配水流、形成多样性环境及有利于污染物的去除。 （5）制定湿地植物的选择方案、种植密度、种植方式等。 （6）制定良好的运行维护计划，以便后续的维护管理。 5.2.2 人工湿地设计参数 人工湿地的设计因素会影响到其运行效果，主要的设计参数包括湿地尺寸参数、水力参数和构造参数三类。其中，湿地尺寸参数主要包括湿地长宽比、面积、深度等；水力参数主要包括水力停留时间、表面负荷率、水力坡度、水动力弥散系数等；构造参数主要包括填料种类、渗透性、植物选种等。 5.2.2.1 水力停留时间（Hydraulic Retention Time ,HRT） 人工湿地水力停留时间是指污水在湿地内部平均驻留时间，是人工湿地处理系统最重要的参数之一，它影响系统的除氮除磷效果，水利停留时间越长，对氮磷的去除效果越好。 理论上的HRT可按照下列公式计算：t = V ×ε / Q ，其中，V是人工湿地基质在自然状态下的体积，m3；ε是孔隙率，%；Q是人工湿地设计水量，m3/d。但是在实际运行中，随着孔隙率的变化，水力停留时间通常为理论值的40%~80%。 通常情况下，表面流人工湿地2天左右即可在沉降区去除大约80%的总悬浮物。英国环境署对表面流人工湿地的好氧反应区研究表明，水力停留达到2d以上后，各类藻类开始生长，引起pH变化，促进植物生长，促进氨氮的挥发，磷的沉降，不过为了防止水华，HRT限制在3~4天左右。Kadlec则认为，在人工湿地的植物净化区域，1~2天即可去除90%的NO2-N，也就是说2~3天的时间可保证反硝化的进行[47]。Dierverg则在潜流系统中证实了潜流人工湿地的厌氧区域适合系统的反硝化作用，在HRT为2~4天时候，发生强烈的反硝化脱氮[48]。我国环保部的人工湿地处理工程技术规范也指出表面流人工湿地的停留时间4~8天为宜，潜流人工湿地1~3天为佳。
湖泊人工湿地和生态护岸设计分解
1 人工湿地设计 1.1 人工湿地介绍 1.1.1 人工湿地工作原理 人工湿地系统是在有一定长宽比和底面坡度的洼地中，由土壤和填料（如砾石等）混合组合而成的填料床，并栽种经过选择的水生、湿生植物，组成类似于自然湿地状态的方案化的湿地系统。水体在床体的填料缝隙中流动，或在床体表面流动，在基质吸附、过滤，植物吸收、固定、转化、代谢及湿地微生物的分解、利用、异化等过程的综合作用下，水体中的污染物质得以去除。湿地系统中的氮、磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。 人工湿地系统的主要优势体现在，有机物和氮磷的去除效率高、出水水质好、运行维护方便、管理简单、投资小、运行费用低、符合自然界水质净化和水资源循环的生态学规律等。人工湿地的建立不但可以起到对湖泊水体的净化效果，同时也可加强湖泊的景观效应。人工湿地系统结果图及效果图见图1-1、图1-2。
图1-1 人工湿地结构示意图 图1-2 人工湿地效果图 1.1.2 人工湿地分类 人工湿地按污水在其中的流动方式可分为两种类型：表面流人工湿地和潜流人工湿地。两种人工湿地的工艺特性及优缺点见表5-5。表面流湿地系统中，水体在湿地的表面流动，水位较浅，多在0.1-0.6m，它与自然湿地最为接近，具有投资少、便于管理等优点。潜流式人工湿地系统中，水体在湿地床的内部流动，可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及填料和表层土的截留等作用，以提高其处理效果和处理能力。但当有机污染负荷较重的情况下，易造成床体堵塞，且造价较高，一般为表面流湿地的4-8倍。 表1-1 两种人工湿地对比
人工湿地设计规范方案
人工湿地设计规范 1总则 1.0.1为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染环境防治法》，规范人工湿地污水处理技术，保护和改善环境，提高人民健康水平，建设环境友好型社会，特制定本规程。 1.0.2本规程适用于江苏省内人工湿地污水处理系统的设计、施工、验收和运行管理。 1.0.3人工湿地污水处理对象为生活污水、生活废水，或具有类似性质的污废水。包括城市生活污水、农村生活污水、学校生活污水、住宅小区生活污水、宾馆污水、机关事业单位污水、疗养院污水、景区污水、污水处理厂尾水等。 1.0.4本规程适用的处理规模:生活污水处理规模≤2000m3/日处理水量，城市污水处理厂尾水处理时规模≤10000m3/日处理水量。 1.0.5人工湿地污水处理系统的设计、施工、验收和运行管理除应符合本规程外，还应符合国家、省现行有关标准的规定。 2术语 2.1.1人工湿地constructedwetlands 人工湿地是人们模拟天然湿地系统结构和功能而建造的、可控制运行的湿地系统，用以对受污染水进行处理的一种工艺，由围护结构、人工介质、水生植物等部分构成。当水进入人工湿地时，其污染物被床体吸附、过滤、分解而达到水质净化作用。 人工湿地分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。 2.1.2表面流人工湿地freewatersurfaceconstructedwetlands
指水在人工湿地介质层表面流动，依靠表层介质、植物根茎的拦截及其上的生物膜降解作用，使水净化的人工湿地。 2.1.3水平潜流人工湿地 subsurfacehorizontalflowconstructedwetlands 指水从人工湿地池体一端进入，水平流经人工湿地介质，通过介质的拦截、植物根部及生物膜的降解作用，使水净化的人工湿地。 2.1.4垂直流人工湿地verticalflowconstructedwetlands 指水从人工湿地表面垂直流过人工湿地介质床而从底部排出，或从人工湿地底部进入垂直流向介质表层并排出，使水得以净化的人工湿地。垂直流人工湿地分单向垂直流人工湿地和复合垂直流人工湿地两种。 2.1.5孔隙率porosity 指人工湿地充填介质中，存在于介质间的孔隙体积占全部体积的百分比。 2.1.6水力停留时间hydraulicretentiontime 指水在人工湿地内的平均停留时间。 2.1.7表面污染物负荷organicsurfaceloading 指一定人工湿地表面积中，单位时间内去除的污染物数量。 2.1.8表面水力负荷hydraulicsurfaceloading 指一定人工湿地表面中，单位时间内通过的水体积。 2.1.9水力坡度hydraulicslope 指水在人工湿地内，沿水流方向单位渗流路程长度上的水位下降值。 2.1.10渗透系数permeabilitycoefficient指水在人工湿地介质或防渗层中，单位时间内流动通过的距离。 3人工湿地处理工艺设计 3.1处理设施选址与总体布置
人工湿地系统设计
潜流式人工湿地设计计算书 设计规模300t/d；水质类型，农村生活污水。 1、集水调节池基本参数 有效容积：m3 式中：Q max —设计进水流量，m3 HRT—水力停留时间，h 调节池高度取3m，其中超高0.5m，有效池深2.5m 有效面积:m2 式中：he—调节池有效高度 集水调节池主要作用是均匀水质，稳定水量，起到一定的缓冲调节作用。 集水调节池设计规模为300m3/d，即12.5m3/h，水力停留时间HRT按6小时计算，调节池有效容积为75m3。考虑现场实际情况， 调节池设计尺寸为：L×B×H=8×4×3m； 实际有效容积L×B×H=8m×4m×2.5m=80m3。 2、污水提升泵泵参数 流量：Q=10m3/h； 数量：3台，两用一备； 扬程：15m； 功率：0.75KW； 效率：40%。 3、人工湿地基本参数 人工湿地面积：A=； 式中， A---人工湿地面积，m2； Q---人工湿地设计水量，m3/d； C 0---人工湿地进水BOD 5 浓度，mg/L； C 1---人工湿地出水BOD 5 浓度，mg/L； q os ---表面有机负荷，kg/(m2·d)；
经计算，理论人工湿地面积 m2。 本项目受场地限制，人工湿地面积为750 m2。 表面水力负荷m3/(m2·d)。 人工深度一般小于2m，本项目设计取值1.5m，其中基质层厚度1.2m，超高 0.3m。 水力停留时间d。 式中： t—水力停留时间，d； —空隙率，%； V—人工湿地基质在自然状态下的体积，m3； Q—人工湿地设计水量，m3/d。 水力坡度,宜为0.5%-1%，本项目设计取值0.8%。 i—水力坡度，%； △H—污水在人工湿地内渗流路程长度的水位下降值，m； L—污水在人工湿地内渗流路程的水平距离，m。 4、平面设计 潜流湿地面积为750 m2，长宽比一般控制在1至3之间。 考虑湿地与周围景观相融合，将湿地分为三块，每一部分尺寸为L=25m，B=10m； 进出水系统的布置： 湿地床的进出水系统应保证配水的均匀性，一般采用多孔管和三角堰等配水装置。进水管应比湿地床高出0.3m。湿地的出水系统一般根据对床中水位调节的要求，出水区的末端砾石填料层的底部设置穿孔集水管，并设置旋转弯头和控制阀门以调节床内的水位。穿孔管可设置于床面以下，长度宜略小于人工湿地宽度。穿孔管相邻孔距一般按人工湿地宽度的10%计，不宜大于1m，孔径宜为2cm-3cm。本项目设计穿孔管采用DN65PE管，长度8m，孔距60cm，孔径3cm。
人工湿地设计方案
黄弥镇生活污水人工湿地 设 计 方 案
人工湿地的净化机理： 对SS：湿地系统成熟后，填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时，大量的SS 被填料和植物根系阻挡截留。 对有机物：有机污染物通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。对N、P：湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次 出现好氧、缺氧、厌氧状态，保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。 一、污水水质 （一）、作为生活污水处理的主体工程。 按照城镇生活污水水质一般范围，可认为黄弥镇生活污水水质状况如下：COD 250—350mg/l（项目取中间值300 mg/l，需监测核实）；BOD150--250
mg/l （取中间值 200 mg/l ）；SS 200--300 mg/l （项目取中间值 250 mg/l ）; NH3— N 30--40 mg/l （取中间值 35 mg/l ），P 8--10mg/l （取最大值 10 mg/l ）；水量按照 100m /d 设计。 （二）、作为生活污水处理厂的后续工程。 一般镇区均需要建设二级污水处理厂，按照城镇污水处理厂的出水标准， 如黄弥镇二级污水处理厂达标排放，则污水处理厂出水应执行四川省《水污染 排放限值》中的二级标准：COD 60mg/l ；BOD 30 mg/l ；SS 30 mg/l; NH3—N 15mg/l ，P 1mg/l ；水量按照 100m /d 设计；作为生活污水处理厂的后续工程， 人工湿地的处理压力要小得多。 二、出水要求 黄弥镇生活污水最终出水预计进入农田灌溉用，因此排放的处理水必须要 达到四川省《水污染排放限值》中的二级标准；即为：COD 100mg/l ；BOD 30 mg/l ；SS 30 mg/l; NH3—N 15 mg/l ，P 1 mg/l 。 三、处理效率 黄弥镇（拟）采取以挺水植物系统为主的表流湿地类型，根据大量的实验 数据表明，在正常情况下，表流型人工湿地污染去除率为：COD>80%；BOD 85--95%,可达到 10 mg/l;；SS <20mg/l; NH3—N>60%，P>90%，农药及细菌>90%。 因此黄弥镇生活污水流经人工湿地后，其水质为：COD<72mg/l ；BOD <20 mg/l ； SS <20mg/l;; NH3—N <14 mg/l ，P 1 mg/l ，符合四川省《水污染排放限 值》(DB4426--2001)中第二时段中的二级标准。 四、处理工艺 考虑到生活污水中的污染物浓度普遍不高，预处理可不设稳定塘，只设格 栅间、集水井；因 SS 浓度相对高，为避免发生堵塞，可置多孔管和三角堰，并 定期取出填料清洗，可有效防止堵塞；工艺流程如下： 3 3
人工湿地设计方案初稿
东升镇生活污水人工湿地设计方案（初稿） 人工湿地的净化机理： 对SS：湿地系统成熟后，填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时，大量的SS被填料和植物根系阻挡截留。 对有机物：有机污染物通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。 对N、P：湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。 一、污水水质 （一）、作为生活污水处理的主体工程。 按照城镇生活污水水质一般范围，可认为东升镇生活污水水质状况如下：COD 250—350mg/l（项目取中间值300 mg/l，需监测核实）；BOD 150--250 mg/l（取中间值200 mg/l）；SS 200--300 mg/l（项目取中间值250 mg/l）; NH3—N 30--40 mg/l（取中间值35 mg/l），P 8--10mg/l（取最大值10 mg/l）；水量按照5000m3/d设计。 （二）、作为生活污水处理厂的后续工程。 一般镇区均需要建设二级污水处理厂，按照城镇污水处理厂的出水标准，如东升镇二级污水处理厂达标排放，则污水处理厂出水应执行广东省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二时段中的二级标准：COD 60mg/l；BOD 30 mg/l；SS 30 mg/l; NH3—N 15mg/l，P 1mg/l；水量按照5000m3/d设计；作为生活污水处理厂的后续工程，人工湿地的处理压力要小得多，且水平潜流式人工湿地对氨氮的处理效果不如垂直流人工湿地，本项目暂不深入分析此项。 二、出水要求 东升镇生活污水最终出水预计进入北部排灌渠，按照《中山市水环境功能区水质保护规定》（中府［1997］115号）的功能区划，该渠符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅳ类水体要求，因此人工湿地出水应执行广东
人工湿地设计规范
人工湿地设计规范 1总则 33≤2000m/日处理水量。日处理水量，城市污水处理厂尾水处理时规模≤10000m /2术语 人工湿地是人们模拟天然湿地系统结构和功能而建造的、可控制运行的湿地系统，用以对受污染水进行处理的一种工艺，由围护结构、人工介质、水生植物等部分构成。当水进入人工湿地时，其污染物被床体吸附、过滤、分解而达到水质净化作用。 人工湿地分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。 指水在人工湿地介质层表面流动，依靠表层介质、植物根茎的拦截及其上的生物膜降解作用，使水净化的人工湿地。subsurfacehorizontalflowconstructedwetlands 指水从人工湿地池体一端进入，水平流经人工湿地介质，通过介质的拦截、植物根部及生物膜的降解作用，使水净化的人工湿地。 指水从人工湿地表面垂直流过人工湿地介质床而从底部排出，或从人工湿地底部进入垂直流向介质表层并排出，使水得以净化的人工湿地。垂直流人工湿地分单向垂直流人工湿地和复合垂直流人工湿地两种。 指人工湿地充填介质中，存在于介质间的孔隙体积占全部体积的百分比。 指水在人工湿地内的平均停留时间。 指一定人工湿地表面积中，单位时间内去除的污染物数量。 指一定人工湿地表面中，单位时间内通过的水体积。 指水在人工湿地内，沿水流方向单位渗流路程长度上的水位下降值。 3人工湿地处理工艺设计 3.1处理设施选址与总体布置 ; 宜靠近自然水体、市政排污管道的排放点或便于处理后回用的地点1． 2在城市、居住区处理站内宜在夏季主导风向的下风侧，应与建筑保持一定距离，并用绿化带与建筑物隔开; 3居住区内处理站宜设置在绿地、停车坪及室外空地;农村地区宜设置在地势相对较低的荒地处; 4处理设施与生活供水泵站及其清水池水平距离应不得小于10m; 5处理设施地点应便于施工、维护和管理等。 1主要车行道的宽度:单车道为3.5~4.0m，双车道为6.0~7.0m，并应有回车道; 2车行道的转弯半径宜为6.0~10.0m; 3人行道的宽度宜为1.5~2.0m。 1.预处理pretreatment 指为满足工程总体要求、人工湿地进水水质要求及减轻湿地污染负荷，在人工湿地前设置的处理工艺，如格栅、沉砂、初沉、均质、水解酸化、稳定塘、厌氧、好氧等。 2.后处理aftertreatment 指为满足出水达标排放或回用要求，在人工湿地后设置的处理工艺，如:活性炭
人工湿地的设计与计算
7人工湿地的设计与计算 7.1设计说明 人工湿地处理技术是近几年发展起来的一种污水生态处理技术，它能有效地处理多种多样的废水，如生活污水、工业废水等，且能高效地去除有机污染物，氮、磷等营养物，重金属，盐类和病原菌微生物等多种污染物。除此之外，人工湿地具有出水水质好，氮、磷处理效率高，运行维护方便，投资及运行费用低等特点，近年来获得迅速的发展。 7.2设计参数 基质填料平均空隙率：ε=0.7。 7.3人工湿地设计计算 7.3.1基质层 基质层是人工湿地处理污水的核心部分，在设计中，需从基质的种类、粒径和厚度三方面考虑。 不同基质的人工湿地净化效果不同，以P为特征的污水，最好选择飞灰和页岩为基质，而以有机污染物和悬浮物为特征的污水，常选用土壤、细沙、砾石的一种或多种作基质。 基质的粒径的大小是影响湿地系统水里传导性的主要因素，直接关系到污染物在实地中的停留时间和系统的孔隙度。目前的人工湿地，基质粒径围在0-30 mm之间，通常选用的粒径围是4-16 mm。进水配水区和出水集水区填料粒径一般在60-100 mm，分布于整个床宽。在欧洲有实践表明：粒径为8-16 mm的基质，水里传导性好，是以植物生长，处理效果好。 基质的厚度是决定人工湿地国税断面面积和污水处理效果的重要参数，一般须根据系统所栽种植物的种类及根系的生长深度确定，以保证湿地床中必要的好样条件。目前运行的人工湿地，其基质厚度在0.5-1.0 m之间。 鉴于上述设计经验和当地的实际情况，基质层设计如下表4： 表4基质从下到上结构分层列表
7.3.2植物 人工湿地植物的选择一般要求适地适种，耐污能力强，根系发达，茎叶茂密，抗病虫害能力强，重视物中间的搭配，能适应当地得气候且有一定经济观赏价值。例如，在地势较高的地方种植芦竹、芦苇等经济价值较高的挺水植物；在地势略低的地方种植芦苇、香蒲等挺水植物；在塘水深较浅处栽种莲藕、菱角、芡实等浮土植物，水深较深处配置金鱼藻、苦草等沉水植物，并在塘放养鱼、泥鳅、青蛙等动物。我国常用的人工湿地植物见下表5： 综合考虑本工艺以芦苇为水生植物。 7.3.3湿地总面积（A ） （1）BOD 面积负荷（A 1） ) (0365.0* *1C C C C In k Q A e i --?= (7-1) 2 1160016.0772.410772.424180600365.0m ha In A ==?? ? ??--??= 式中： Q ——污水流量，Q=60 m 3/d ； K ——BOD 一级反应速率常数，取180；
人工湿地设计方案
人工湿地设计方案 人工湿地（CW—Constructed Wetland)污水处理技术是70年代末发展起来的一种污水处理新技术。它具有处理效果好、氮磷去除能力强，运转维护管理方便、工程基建和运转费用低以及对负荷变化适应能力强等特点，比较适合于技术管理水平不很高，规模较小的城镇或乡村的污水处理。 人工湿地的净化机理：人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物的三种作用。湿地系统成熟后，填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时，大量的SS被填料和植物根系阻挡截留，有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。
湿地处理系统的设计 1.选址考察地质、地貌、水文、自然资源、人文资源、有关法律及公众意见。应因地制宜，尽量选择有一定自然坡度的洼地或经济价值不高的荒地，一方面减少土石方工程、利于排水、降低投资，另一方面防止对周围环境产生影响。 2.确定系统组合形式根据场地特征、处理要求和所处理污水的性质来确定。单一式、并联式、串联式、综合式。 3.确定水力负荷根据文献或经验而定。 4.选择植物根据湿地植物的耐污性能、生长能力、根系的发达程度以及经济价值和美观等因素来确定。一般有芦苇、席草、大米草、水葫芦、水花生等，最为常用的是芦苇，插植密度为1~3株/m2。 5.计算表面积 As=Q/a：As—表面积；Q—进水流量；a—水力负荷。 6.确定长宽比
人工湿地工艺设计_secret
人工湿地工艺设计 人工湿地污水处理技术还处于开发阶段、尤其在我国还没有比较成熟的设计参数，其工艺设计也还处于试验阶段。 人工湿地系统的设计受很多因素的影响，主要是水力负荷、有机负荷、湿地床的构造形式、工艺流程及其布置方式、进水系统和出水系统的类型和湿地所种栽植物的种类等。由于不同国家及不同地区的气候条件、植被类型以及地理情况各有差异。因而大多根据各自的情况，经小试或中试取得有关数据后进行人工湿地的设计。 （1）表面流湿地的设计 由于表面流湿地（SFW）具有基建费用省、基质填料用量较少的特点，因此在美国最为广泛应用。其填料常选择粘土和湿生土壤。该类湿地具有地表水流较浅、流速低的特点。 按照美国自然资源保护机关（NRCS）基于城市污水人工湿地和田纳西洲河谷当局的工作经验制定的设计规范，表面流湿地的设计要求： a. 湿地允许的BOD5负荷是73kg/ha·d； b. 停留时间至少有12天（BOD5负荷率是采用Reed提出的保守数据112 kg/ha·d，停留时间是由平均温度和BOD5降解所用的时间来确定的）。 湿地出水水质要求： a. BOD5＜30 mg/L b. TSS＜30 mg/L c. NH3+ NH3-N＜10 mg/L 设计规范没有提供硝态氮及其他污染物的出水要求。 NRCS规范中提出了两种计算湿地尺寸的方法（两种方法都基于湿地BOD5负荷）： a. 假设法 给养殖场每天产生一定量的BOD5假定一个量，该方法适用于养殖场的实际污水排量无法确定或养殖场尚未建设好时应用。 b. 实地监测法 是基于测得的BOD5浓度，NRCS建议对不同季节采得的样品来分析得出一
个平均的BOD 5值来进行估算。 在进行假设或实地监测后，将流速、孔隙率、水温和假设或实际的BOD 5 浓度值代入公式计算，两种设计方法都是基于活塞流动力学，因此，人工湿 地设计的一般模型如下： 1.750 exp[(0.7())/]e t v C A K A LWdn Q C =- 式中：C e ——出水BOD 浓度（mg/L ）； C 0——进水BOD 浓度（mg/L ）； A ——以污泥形式沉淀在湿地床前部而未得到处理的BOD 5含量（小数 表示） K t ——设计水温下的反应速率常数（d -1） (T-20) t 201 20(1.1)0.0057K K K day -== A v ——微生物活动的比表面积（m 2/m 3） L ——湿地床的长度（m ） W ——湿地床的宽度（m ） D ——湿地床的设计水深（m ） N ——湿地床的孔隙率（n 为小数形式） n=V 0/V V0——空隙体积 V ——总体积 Q ——湿地系统平均处理水流量（m3/day ） () 2.0 influent effluent Q Q Q += 当湿地坡度或水力梯度为≥1％时，应对（Ⅰ）式进行适当调整： 1.7510 3(0.7())/ 0.52exp[]4.63e t v C K A LWdn C S Q -=? 式中：S ——坡度或水力梯度； LWdn/Q 可由水流实际停留时间t 来表示，故由此可确定水力停留时间。
人工湿地设计计算书
计算说明书 1格栅：采用机械清查 q=11.52L/s 设Q m ax =15L/s 则K 总=2.0 取设棚前 h=0.2m, v=0.2m/s 用中格栅，栅条，间隙e=20mm, 格栅安装倾角α=60° 栅条的间隙数：n= ehv Q αsin max = ≈??? 2 .02.002.060sin 015.018 栅槽宽度：取栅条宽度 S=0.01m B=m en n S 53.01802.0)118(01.0)1(=?+-?=+- 进水渠道渐宽部分长度：若 B 1=0.43m,?=201α ，进水渠道流速为0.17m/s L m tg tg B B 14.020243.053.02111≈? -=-= α 栅槽与出水渠道连接的渐窄部分长度： L 2= m L 07.02 14.021== 过栅水头损失：栅条矩形截面，取k=3,B=2.42 m g v e s B k h 0021.060sin 81 .922.0)02.001.0(42.23sin 2)(2 34 2341=??????=???=α 栅后槽总高度：取栅前渠道超高，m h 15.02= 栅前槽高m h h H 35.0211=+=， H=h+h 1+h 2=0.2+0.0051+0.15=0.3551m 栅槽总长度：L=L 1+L 2+0.2+1.0-?601tg H =0.15+0.07+0.5+1.0+ m tg 915.1603551 .0=? 每日栅清量：中格栅 W 1=0.07m 3 /103 m 3 W= d /648m .01000 28640007.0015.010********W 31max =???=???总K Q >0.2m 3/d B —栅槽宽度，m s —格条宽度，m e —栅条间隙，mm n —格栅间隙数
人工湿地设计方案
东升镇生活污水人工湿地设计方案 人工湿地的净化机理： 对SS：湿地系统成熟后，填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时，大量的SS被填料和植物根系阻挡截留。 对有机物：有机污染物通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。 对N、P：湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。 一、污水水质 （一）、作为生活污水处理的主体工程。 按照城镇生活污水水质一般范围，可认为东升镇生活污水水质状况如下：COD 250—350mg/l（项目取中间值300 mg/l，需监测核实）；BOD 150--250 mg/l（取中间值200 mg/l）；SS 200--300 mg/l（项目取中间值250 mg/l）; NH3—N 30--40 mg/l（取中间值35 mg/l），P 8--10mg/l（取最大值10 mg/l）；水量按照5000m3/d 设计。 （二）、作为生活污水处理厂的后续工程。 一般镇区均需要建设二级污水处理厂，按照城镇污水处理厂的出水标准，如东升镇二级污水处理厂达标排放，则污水处理厂出水应执行广东省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二时段中的二级标准：COD 60mg/l；BOD 30 mg/l；SS 30 mg/l; NH3—N 15mg/l，P 1mg/l；水量按照5000m3/d设计；作为生活污水处理厂的后续工程，人工湿地的处理压力要小得多，且水平潜流式人工湿地对氨氮的处理效果不如垂直流人工湿地，本项目暂不深入分析此项。 二、出水要求 东升镇生活污水最终出水预计进入北部排灌渠，按照《中山市水环境功能区水质保护规定》（中府［1997］115号）的功能区划，该渠符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅳ类水体要求，因此人工湿地出水应执行广东省《水
人工湿地相关行业标准规范
人工湿地相关行业标准规范 引言 自19世纪80年代以来，我国人工湿地发展经历了研究与探索、应用和提升阶段，如今，人工湿地技术在生活污水、养殖废水、工业废水、农业退水、河水、黑臭水体等领域已经得到了广泛的应用。为了推广和规范该技术，2009年及2010年住建部和环保部分别发布了人工湿地相关技术规范。随后，江苏、浙江、上海、北京、山东等省市颁布了人工湿地设计、竣工验收相关标准。因此，在人工湿地的设计、运行与管理方面积累了一定的经验。 1 现行人工湿地相关标准 我国已发布的人工湿地相关导则、规程和规范以及发布机构和发布时间如下表所示。 表1.1 我国目前已发布施行的标准
从表1.1可见，我国最早的人工湿地相关技术标准是于2009年由住建部标准定额研究所组织编制并发布的。近年来发布的标准包括天津市人工湿地技术规程、山东省人工湿地技术指南和广东省人工湿地技术规范。广东省人工湿地技术规范只含有水平流湿地的设计，并不包括垂直流湿地的设计，山东省人工湿地技术指南将潜流湿地不作区分，统一推荐设计参数。青海省人工湿地技术标准内容主要是针对复合潜流湿地设计推荐的设计参数。 按地区看，华东地区的标准最多，包括山东人工湿地技术指南、江苏人工湿地技术规程、上海人工湿地技术规程等，华南地区有广东人工湿地技术规范，华北地区有北京人工湿地技术规范和天津人工湿地技术规程，西南地区有云南人工湿地技术规范，西北地区有青海人工湿地技术规范和宁夏自治区人工湿地技术规范。 2 人工湿地相关标准设计参数分析 2.1 人工湿地系统进水水质要求 环保部、住建部、浙江省、天津市、青海省、云南省等省市颁布的规范标准对人工湿地系统进水水质进行要求，如表2.1所示。大多数标准对进水BOD要求不大于80mg/L，对COD要求不大于200 mg/L，SS不大于100 mg/L，NH3-N 不大于25 mg/L，TN不大于40 mg/L，TP不大于5.0 mg/L。
人工湿地设计参数
.2人工湿地污水处理技术设计原理 5.2.1人工湿地设计内容[46] （1）确定详细的废水流速，污染物负荷及期望的处理效果。 （2）优化区域结构，进出水区域结构要利于水控制、水循环和分配等。 （3）处理单元的接连水渠构造根据情况选择串联或者并联。 （4）改变处理单元内部及不同处理单元之间的深度，以利于更好的分配水流、形成多样性环境及有利于污染物的去除。 （5）制定湿地植物的选择方案、种植密度、种植方式等。 （6）制定良好的运行维护计划，以便后续的维护管理。 5.2.2人工湿地设计参数 人工湿地的设计因素会影响到其运行效果，主要的设计参数包括湿地尺寸参数、水力参数和构造参数三类。其中，湿地尺寸参数主要包括湿地长宽比、面积、深度等；水力参数主要包括水力停留时间、表面负荷率、水力坡度、水动力弥散系数等；构造参数主要包括填料种类、渗透性、植物选种等。 5.2.2.1水力停留时间（Hydraulic Retention Time ,HRT） 人工湿地水力停留时间是指污水在湿地内部平均驻留时间，是人工湿地处理系统最重要的参数之一，它影响系统的除氮除磷效果，水利停留时间越长，对氮磷的去除效果越好。 理论上的HRT可按照下列公式计算： t = V ×ε/ Q，其中，V是人工湿地基质在自然状态下的体积，m3；ε是孔隙率，%；Q是人工湿地设计水量，m3/d。 但是在实际运行中，随着孔隙率的变化，水力停留时间通常为理论值的40%~80%。
通常情况下，表面流人工湿地2天左右即可在沉降区去除大约80%的总悬浮物。英国环境署对表面流人工湿地的好氧反应区研究表明，水力停留达到2d 以上后，各类藻类开始生长，引起pH变化，促进植物生长，促进氨氮的挥发，磷的沉降，不过为了防止水华，HRT限制在3~4天左右。Kadlec则认为，在人工湿地的植物净化区域，1~2天即可去除90%的NO 2-N，也就是说2~3天的时间可保证反硝化的进行[47] 。Dierverg则在潜流系统中证实了潜流人工湿地的厌氧区域适合系统的反硝化作用，在HRT为2~4天时候，发生强烈的反硝化脱氮[48] 。我国环保部的人工湿地处理工程技术规范也指出表面流人工湿地的停留时间4~8天为宜，潜流人工湿地1~3天为佳。5.2.2.2表面负荷率 表面负荷率（ALR）指单位面积人工湿地对污染物所能承受的最大负荷。根据美国国家环保局资料[49] ，在设计过程中，利用表面负荷率可以计算湿地面积，公式如下： As = (Q) (Co) / ALR ，其中，As为人工湿地面积，Q为进水量，Co为污染物浓度。 5.2.2.3水力坡度 水力坡度是指污水在人工湿地内沿水流方向单位渗流路程长度上的水位下降值。 可按照如下计算，i =ΔH / L ×100%。其中，i为水力坡度，ΔH为污水在人工湿地内渗流路程长度上的水位下降值，L污水在人工湿地内渗流路程的水平距离。 水力坡度也是人工湿地重要的影响因素之一，可以防止湿地内部发生回水，进水产生滞留阻塞等问题。有研究者建议，表面流人工湿地的水力坡度取0.5%以内，潜流人工湿地取1%[50] 。根据经验表明，水力坡度这一参数，往往还需要根据基质性质及湿地的尺寸设计进行调整，例如，砾石为基质的人工湿地的水力坡度一般取2%为宜。
生活污水人工湿地设计方案
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生活污水人工湿地设计方案（初稿） 人工湿地的净化机理： 对SS：湿地系统成熟后，填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时，大量的SS被填料和植物根系阻挡截留。 对有机物：有机污染物通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。 对N、P：湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。 一、污水水质 （一）、作为生活污水处理的主体工程。 按照城镇生活污水水质一般范围，可认为东升镇生活污水水质状况如下：COD 250—350mg/l（项目取中间值300 mg/l，需监测核实）；BOD 150--250 mg/l （取中间值200 mg/l）；SS 200--300 mg/l（项目取中间值250 mg/l）; NH3—N 30--40 mg/l（取中间值35 mg/l），P 8--10mg/l（取最大值10 mg/l）；水量按照5000m3/d设计。 （二）、作为生活污水处理厂的后续工程。 一般镇区均需要建设二级污水处理厂，按照城镇污水处理厂的出水标准，如东升镇二级污水处理厂达标排放，则污水处理厂出水应执行广东省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二时段中的二级标准：COD 60mg/l；BOD 30 mg/l；SS 30 mg/l; NH3—N 15mg/l，P 1mg/l；水量按照5000m3/d设计；作为生活污水处理厂的后续工程，人工湿地的处理压力要小得多，且水平潜流式人工湿地对氨氮的处理效果不如垂直流人工湿地，本项目暂不深入分析此项。
人工湿地课程设计范文
目录 1 概述.................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.1 垂直流人工湿地简述 .............................................................. 错误！未定义书签。 1.2人工湿地的净化机理................................................................ 错误！未定义书签。 2 前处理工艺设计.................................................................................. 错误！未定义书签。 2.1 污水进水水质和出水要求 ..................................................... 错误！未定义书签。 2.2出水要求 ...................................................................................... 错误！未定义书签。 2.3 预处理设计及选型................................................................... 错误！未定义书签。 2.3.1 化粪池................................................................................. 错误！未定义书签。 2.3.2格栅...................................................................................... 错误！未定义书签。 2.3.3格栅池.................................................................................. 错误！未定义书签。 2.3.4调节池.................................................................................. 错误！未定义书签。 3 人工湿地参数设计计算.................................................................... 错误！未定义书签。 3.1 湿地表面积的计算................................................................... 错误！未定义书签。 3.2水力停留时间及表面负荷....................................................... 错误！未定义书签。 3.2.1 水力停留时间的计算......................................................... 错误！未定义书签。 3.2.2表面水力负荷计算.............................................................. 错误！未定义书签。 3.2.3管道设计 (8) 4 结构设计及填料的选择.................................................................... 错误！未定义书签。 4.1 进出水系统的布置................................................................... 错误！未定义书签。 4.2 填料的使用................................................................................. 错误！未定义书签。 4.3植被的选择原则......................................................................... 错误！未定义书签。 4.4造价粗估及运行管理................................................................ 错误！未定义书签。参考文献 ........................................................................................ 错误！未定义书签。