生活污水人工濕地設(shè)計(jì)方案

生活污水人工濕地設(shè)計(jì)方案篇1:生活污水人工濕地設(shè)計(jì)方案

東升鎮(zhèn)生活污水人工濕地設(shè)計(jì)方案

人工濕地的凈化機(jī)理：

對(duì)SS：濕地系統(tǒng)成熟后，填料表面和植物根系將由于大量微生物的生長(zhǎng)而形成生物膜。廢水流經(jīng)生物膜時(shí)，大量的SS被填料和植物根系阻擋截留。

對(duì)有機(jī)物：有機(jī)污染物通過(guò)生物膜的吸收、同化及異化作用而被除去。

對(duì)N、P：濕地系統(tǒng)中因植物根系對(duì)氧的傳遞釋放，使其周?chē)沫h(huán)境中依次出現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)，保證了廢水中的氮磷不僅能通過(guò)植物和微生物作為營(yíng)養(yǎng)吸收，而且還可以通過(guò)硝化、反硝化作用將其除去，最后濕地系統(tǒng)更換填料或收割栽種植物將污染物最終除去。

一、污水水質(zhì)

（一）、作為生活污水處理的主體工程。

按照城鎮(zhèn)生活污水水質(zhì)一般范圍，可認(rèn)為東升鎮(zhèn)生活污水水質(zhì)狀況如下：COD

250350mg/l（項(xiàng)目取中間值300mg/l，需監(jiān)測(cè)核實(shí)）；BOD

150--250mg/l（取中間值200mg/l）；SS

200--300mg/l（項(xiàng)目取中間值250mg/l）;

NH3N30--40mg/l（取中間值35mg/l），P

8--10mg/l（取最大值10mg/l）；水量按照5000m3/d設(shè)計(jì)。

（二）、作為生活污水處理廠的后續(xù)工程。

一般鎮(zhèn)區(qū)均需要建設(shè)二級(jí)污水處理廠，按照城鎮(zhèn)污水處理廠的出水標(biāo)準(zhǔn)，如東升鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠達(dá)標(biāo)排放，則污水處理廠出水應(yīng)執(zhí)行廣東省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二時(shí)段中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：COD

60mg/l；BOD

30mg/l；SS

30mg/l;

NH3N

15mg/l，P

1mg/l；水量按照5000m3/d設(shè)計(jì)；作為生活污水處理廠的后續(xù)工程，人工濕地的處理壓力要小得多，且水平潛流式人工濕地對(duì)氨氮的處理效果不如垂直流人工濕地，本項(xiàng)目暫不深入分析此項(xiàng)。

二、出水要求

東升鎮(zhèn)生活污水最終出水預(yù)計(jì)進(jìn)入北部排灌渠，按照《中山市水環(huán)境功能區(qū)水質(zhì)保護(hù)規(guī)定》（中府［1997］115號(hào)）的功能區(qū)劃，該渠符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中Ⅳ類(lèi)水體要求，因此人工濕地出水應(yīng)執(zhí)行廣東省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二時(shí)段中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；為：COD

100mg/l；BOD

30mg/l；SS

30mg/l;

NH3N

15mg/l，Pmg/l。

三、處理效率

東升鎮(zhèn)（擬）采取以挺水植物系統(tǒng)為主的潛流濕地類(lèi)型，根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在正常情況下，潛流型人工濕地污染去除率為：COD80%；BOD

85--95%,可達(dá)到10mg/l;；SS

60%，P90%，農(nóng)藥及細(xì)菌90%。因此東升鎮(zhèn)生活污水流經(jīng)人工濕地后，其水質(zhì)為：COD72mg/l；BOD20mg/l；

SS20mg/l;;

NH3N14mg/l，P

mg/l，符合廣東省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二時(shí)段中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

四、處理工藝

考慮到生活污水中的污染物濃度普遍不高，預(yù)處理可不設(shè)穩(wěn)定塘，只設(shè)格柵間、集水井；因SS濃度相對(duì)高，為避免發(fā)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；工藝流程如下：

進(jìn)水

多孔管

集水井

三角堰

水平式表面流濕地

提升泵

集水井

水平潛流式濕地

出水

格柵間

五、參數(shù)設(shè)計(jì)

(一)、多孔管基本參數(shù)

多孔管可采用管式五孔管（255/76），單孔孔徑25mm，有效孔徑76mm，可有效防止堵塞。

（二）、集水井基本參數(shù)

集水井設(shè)計(jì)規(guī)模為5000m3/d，約折合208.3m3/h，按水力停留時(shí)間HRT為1.5h計(jì)，集水井容積應(yīng)為312.5m3，考慮到集水井進(jìn)水口應(yīng)高于地面2050cm，集水井初步設(shè)計(jì)為L(zhǎng)BH=10m8m5m。

（三）、泵參數(shù)

型號(hào)125-230C，

流量237.6m3/h，

兩臺(tái)，一用一備。

揚(yáng)程7.3m,轉(zhuǎn)速

1480（r/min）,功率11KW，

效率74%，工作時(shí)間24h/d。

（四）、人工濕地基本參數(shù)

1、濕地表面積的預(yù)計(jì)

計(jì)算公式：As=(Q（lnCo－lnCe）)/(Ktdn)其中As為濕地面積（m2）

Q為流量（m3/d），假定流量為5000m3/d。

Co為進(jìn)水BOD（mg/l），假定進(jìn)水BOD為200mg/l。

Ce為出水BOD（mg/l），假定出水BOD為20mg/l。

Kt為與溫度相關(guān)的速率常數(shù)，Kt＝1.014（1.06）（T－20），T假定為25，則Kt=1.357。

d為介質(zhì)床的深度，一般從60－200cm不等，大都取100－150cm，項(xiàng)目取120cm。

n為介質(zhì)的孔隙度，一般從10－40％不等。

表51人工濕地面積計(jì)算表

孔隙度10％20％30％40％

濕地面積（m2）

70701353512356717675可見(jiàn)，填料床孔隙度的大小對(duì)人工濕地面積的影響較大。一般項(xiàng)目預(yù)計(jì)介質(zhì)的孔隙度為30%，則人工濕地面積約為23567m2，其中，水平濕地面積為20167m2，垂流式濕地面積為3400m2，

2、水力停留時(shí)間計(jì)算

計(jì)算公式：t=v/Q

其中

t：水力停留時(shí)間（d）

v：池子的容積（m3），容積為V=23567m21.2m=28202.4m3，

：濕地孔隙度，濕地中填料的空隙所占池子容積的比值，需實(shí)驗(yàn)測(cè)定；本項(xiàng)目按30%計(jì)，

Q：平均流量（m3/d），假定流量為5000m3/d。

則：水力停留時(shí)間（d）=1.697d=40.7h。

3、水力負(fù)荷計(jì)算

計(jì)算公式：HLR=Q/As

Q=5000m3/d。As=23567m2。

則HLR=0.2122m3/m2.d。

4、水力管道計(jì)算

計(jì)算公式V＝R2S＝Q/t

V：流量

R：管徑

S：流速，0.5m/s

Q：總流量，Q=5000m3/d。

t：停留時(shí)間，t=1.697d=40.7h。

可以計(jì)算出R=0.1474m，可用D30的水利砼管管道，也可以用D30的不銹鋼管。

5、平面設(shè)計(jì)

（1）水平潛流濕地

水平表面流濕地一般長(zhǎng)寬比約為10：1，而水平濕地面積約為20167m2，As1=LB=10BB=20167m2，B=44.91m，取45m；L約等于449.1m，取450m，As1=LB=450m45m。

（2）潛流濕地

潛流濕地面積約為3400m2，可用下式計(jì)算：

AS2=Q(lnC0lnCe)/(KtDn)但由于整個(gè)濕地系統(tǒng)是按照整體計(jì)算，無(wú)法用BOD的初始濃度和出水濃度單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算，潛流濕地床長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng),易造成濕地床中的死區(qū),且使水位難于調(diào)節(jié),不利于植物的栽培，L:B一般控制在13之間,為便于管理，潛流濕地最好與水平流濕地同寬，因此B=45m；則L=75.6m，取80m，As2=LB=8045=3600m2。

6、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）進(jìn)出水系統(tǒng)的布置：

濕地床的進(jìn)水系統(tǒng)應(yīng)保證配水的均勻性，一般采用多孔管和三角堰等配水裝置。進(jìn)水管應(yīng)比濕地床高出0.5m。濕地的出水系統(tǒng)一般根據(jù)對(duì)床中水位調(diào)節(jié)的要求，出水區(qū)的末端的礫石填料層的底部設(shè)置穿孔集水管，并設(shè)置旋轉(zhuǎn)彎頭和控制閥門(mén)以調(diào)節(jié)床內(nèi)的水位。

（2）填料的使用：

水平表面流濕地床由兩層組成，表層土層，厚0.4m，礫石層鋪設(shè)厚度0.2m，總厚度0.6m；潛流濕地床由三層組成表層土層、中層礫石、下層小豆石(碎石)，鈣含量在2~2.5kg/100kg為好；土層0.4m，礫石層鋪設(shè)厚度0.5m。下層鋪設(shè)厚度0.3m，總厚度1.2m，人工濕地填料主要組成、厚度及粒徑分布見(jiàn)表52：人工濕地填料分析表

（3）潛流式濕地床的水位控制：床中水面浸沒(méi)植物根系的深度應(yīng)盡可能均勻。

表52人工濕地填料分析表

填料層

水平表面流濕地

潛流濕地

土壤層

石英砂，厚0.4m，粒徑26mm

石英砂，厚0.4m，粒徑26mm

中間層

礫石，厚0.2m，粒徑58mm

礫石，厚0.5m，粒徑58mm

底層

碎石，厚0.3m，粒徑810mm

7、植被選擇

（1）．選用原則

1.1植物在具有良好的生態(tài)適應(yīng)能力和生態(tài)營(yíng)建功能；

篩選凈化能力強(qiáng)、抗逆性相仿,而生長(zhǎng)量較小的植物,減少管理上尤其是對(duì)植物體后處理上的許多困難。一般應(yīng)選用當(dāng)?shù)鼗虮镜貐^(qū)天然濕地中存在的植物。

1.2植物具有很強(qiáng)的生命力和旺盛的生長(zhǎng)勢(shì)；

①抗凍、抗熱能力

②抗病蟲(chóng)害能力

③對(duì)周?chē)h(huán)境的適應(yīng)能力

1.3所引種的植物必須具有較強(qiáng)的耐污染能力；

水生植物對(duì)污水中的BOD5?COD?TN?TP主要是靠附著生長(zhǎng)在根區(qū)表面及附近的微生物去除的，因此應(yīng)選擇根系比較發(fā)達(dá)，對(duì)污水承受能力強(qiáng)的水生植物。

1.4植物的年生長(zhǎng)期長(zhǎng)

人工濕地處理系統(tǒng)中常會(huì)出現(xiàn)因冬季植物枯萎死亡或生長(zhǎng)休眠而導(dǎo)致功能下降的現(xiàn)象，因此，應(yīng)著重選用常綠冬季生長(zhǎng)旺盛的水生植物類(lèi)型。

1.5所選擇的植物將不對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅，具有生態(tài)安全性；

1.6具有一定的經(jīng)濟(jì)效益、文化價(jià)值、景觀效益和綜合利用價(jià)值。

由于所處理的污水不含有毒、有害成分,可以考慮其綜合利用。

(2)．配置分析

2.1根據(jù)植物類(lèi)型分析

2.1.1漂浮植物

漂浮植物中常用作人工濕地系統(tǒng)處理的有水葫蘆、大薸、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。

2.1.2根莖、球莖及種子植物

這類(lèi)植物主要包括睡蓮、荷花、馬蹄蓮、慈姑、荸薺、芋、澤瀉、菱角等。

2.1.3挺水草本植物類(lèi)型

這類(lèi)植物包括蘆葦、茭草、香蒲、旱傘竹、皇竹草、藨草、水蔥、水莎草、紙莎草等，為人工濕地系統(tǒng)主要的植物選配品種。根據(jù)這類(lèi)植物的生長(zhǎng)特性，它們即可以搭配種植于潛流式人工濕地，也可以種植于表流式人工濕地系統(tǒng)中。

2.1.4沉水植物類(lèi)型

沉水植物一般原生于水質(zhì)清潔的環(huán)境，其生長(zhǎng)對(duì)水質(zhì)要求比較高，因此沉水植物只能用作

人工濕地系統(tǒng)中最后的強(qiáng)化穩(wěn)定植物加以應(yīng)用，以提高出水水質(zhì)。

2.2原生環(huán)境分析

根據(jù)植物的原生環(huán)境分析，原生于實(shí)土環(huán)境的植物如美人蕉、蘆葦、燈心草、旱傘竹、皇竹草、蘆竹、薏米等，其根系生長(zhǎng)有向土性，可配置于表面流濕地系統(tǒng)和潛流濕地土壤中；如水蔥、野茭、山姜、藨草、香蒲、菖蒲等，由于其生長(zhǎng)已經(jīng)適應(yīng)了無(wú)土環(huán)境，因此更適宜配置于潛流式人工濕地。

2.3養(yǎng)分需求分析

根據(jù)植物對(duì)養(yǎng)分的需求情況分析，由于潛流式人工濕地系統(tǒng)填料之間的空隙大，植物根系與水體養(yǎng)分接觸的面積要較表流式人工濕地廣，因此對(duì)于營(yíng)養(yǎng)需求旺盛、植株生物量大、一年有數(shù)個(gè)萌發(fā)高峰的植物如香蒲、菖蒲、水蔥、水莎草等植物適宜栽種于潛流濕地；而對(duì)于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)并存，生長(zhǎng)緩慢，一年只有一個(gè)萌發(fā)高峰期的一些植物如蘆葦、茭草等則配置于表面流濕地系統(tǒng)。

2.4適應(yīng)力分析

一般高濃度污水主要集中在濕地工藝的前端部分。因此前端工藝部分一般選擇耐污染能力強(qiáng)的植物，末端工藝由于污水濃度降低，可以考慮植物景觀效果。

表53水平表面流潛流復(fù)合型濕地植物選擇及搭配表

植物類(lèi)型

水平表面流型

潛流型

備注

漂浮植物

水葫蘆、浮萍

水葫蘆

少量

根莖、球莖

睡蓮、荷花

挺水植物

蘆葦、美人蕉、燈心草

蘆葦、菖蒲、水蔥、紙莎草

主要植被

沉水植物

（3）、植被選擇投資分析

本項(xiàng)目采用水平表面流潛流復(fù)合型濕地系統(tǒng)，植被包括漂浮植物、根莖、球莖、挺水植物等

，其中以挺水植物為主；植物種類(lèi)包括水葫蘆、浮萍、蘆葦、睡蓮、荷花、蘆葦、美人蕉、燈心草、菖蒲、水蔥、紙莎草等；其分配及投資分析如表54：

表54水平表面流潛流復(fù)合型濕地植物分配及投資分析表

植物

水葫蘆

睡蓮

荷花

蘆葦

美人蕉

燈心草

紙莎草

菖蒲

水蔥

數(shù)量（苗）

單位價(jià)格

0.055.03.00.350.90.250.60.30.3合計(jì)（萬(wàn)）

0.4103.53.62.50.60.30.3由以上可以看出，濕地植被需投資27.2萬(wàn)左右（浮萍可就地獲得，未計(jì)入總成本）。

六、管理及勞動(dòng)定員

（一）、管理重點(diǎn)

1、配水問(wèn)題，潛流方便；

2、潛流濕地考慮砌隔墻，使流態(tài)接近理想推流；

3、通風(fēng)問(wèn)題；

4、回流，各個(gè)構(gòu)筑物最好能設(shè)回流管，以免檢修時(shí)能排空池體中的水；

5、污水管沒(méi)有90度彎頭，用45度斜管接，污水里面雜質(zhì)多，以讓污水排的更流暢；

6、及時(shí)清洗填料，嚴(yán)格防止?jié)摿鞫氯?/p>

7、及時(shí)收割填料上的植被。

（二）、勞動(dòng)定員

由于人工濕地相對(duì)污水處理廠管理方便，運(yùn)營(yíng)成本大幅度下降，勞動(dòng)定員可初定為3人（1000元/月.人）即可。

七、工程數(shù)量

挖方：Q11=LBH=450m45m0.9m+80m45m1.5m=23625m3；

填方：Q12=80m45m1.2m+450m45m0.6m=16470m3；

道路Q(chēng)13=LBH=（5302+452）m6m0.4m=2760m3；

集水井Q14=LBH=10m8m5m=400m3；

出水井Q15=LBH=10m8m4m=320m3；

基質(zhì)（混凝土）：Q16=LBH=530m45m0.3m=7155m3；

工程量為Q=Q11+Q12+Q13+Q14+Q15=43575m3；Q16為底層基質(zhì)（防滲層）。

八、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

工程總投資448.6萬(wàn)元，其組成如下：

植被：27.2萬(wàn)；

土方：43575m340元/立方（計(jì)機(jī)械）=1