人工湿地与稳定塘污水处理技术.ppt

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1、人工湿地与稳定塘人工湿地与稳定塘污水处理技术污水处理技术李家科李家科西安理工大学西安理工大学 2016-12-062016-12-06人工湿地稳定塘典型案例讲讲座座提提纲纲人工湿地1.1.人工湿地的概述人工湿地的概述2.2.人工湿地的构成人工湿地的构成3.3.人工湿地的分类人工湿地的分类4.4.人工湿地净化污水的机理人工湿地净化污水的机理5.5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计6.6.人工湿地系统运行管理及故障处理措施人工湿地系统运行管理及故障处理措施7.7.其他新型人工湿地其他新型人工湿地1.人工湿地概述人工湿地概述 湿湿地地是是地地球球上上一一种种重重要要的的生生态态系系统统，享享有有

2、“地地球球之之肾肾”的的美美誉誉，湿湿地地不不仅仅可可以以调调蓄蓄水水量量，调调节节气气候候，为为珍珍奇奇动动物物提提供供良良好好栖栖息息地地，而而且且还还可可以以净净化化污污水水。湿湿地地是是陆陆生生生生态态系系统统和和水水生生生生态态系系统统之之间间的的过过渡渡带带，是是一一种种多多功功能能的的生生态态系系统统，具具有有独独特特的的生生态态结结构构和和功功能能，对对于于保保护护生生物物多多样样性性、改改善善自自然环境具有重要意义。然环境具有重要意义。人工湿地是指为了达到环保处理效果，通过模拟天然湿人工湿地是指为了达到环保处理效果，通过模拟天然湿地的结构与功能，选择一定的地理位置与地形，根据

3、人们的地的结构与功能，选择一定的地理位置与地形，根据人们的需要，人为设计与建造的湿地。一般由基质、植物、动物、需要，人为设计与建造的湿地。一般由基质、植物、动物、微生物和水体五部分组成。微生物和水体五部分组成。人工湿地在人工湿地在国外国外的的发发展展历历史史19031903年年，英英国国约约克克郡郡，世世界界上上第第一一个个处处理理污污水水的的人人工工湿湿地地，连连续运行至续运行至19921992年。年。2020世纪世纪6060年代，荷兰和匈牙利建成了一批人工湿地并投入运行。年代，荷兰和匈牙利建成了一批人工湿地并投入运行。19771977年年，KickuthKickuth提提出出“根根区区法法

4、”，标标志志着着人人工工湿湿地地污污水水处处理理机机理的初步萌芽。理的初步萌芽。2020世世纪纪8080年年代代末末和和9090年年代代初初，人人工工湿湿地地作作为为一一种种新新型型污污水水处处理理技术正式进入水污染控制领域。技术正式进入水污染控制领域。目目前前，欧欧洲洲已已有有逾逾万万个个人人工工湿湿地地投投入入运运行行，主主要要分分布布在在德德国国、丹麦、英国、奥地利、斯洛文尼亚、捷克、葡萄牙和瑞士等国。丹麦、英国、奥地利、斯洛文尼亚、捷克、葡萄牙和瑞士等国。1.人工湿地概述人工湿地概述人工湿地在人工湿地在国内国内的的发发展展历历史史“七五七五”期间（期间（1986-1990），我国开始对

5、人工湿地较大规模的研究。），我国开始对人工湿地较大规模的研究。1987年，天津市环科所，我国第一座芦苇湿地工程。年，天津市环科所，我国第一座芦苇湿地工程。1989年年，北北京京昌昌平平表表面面流流型型人人工工湿湿地地开开始始运运行行，处处理理量量为为 500 m3/d的的生生活活污污水水和工业废水，效果优于传统的二级处理工艺。和工业废水，效果优于传统的二级处理工艺。1990年年，深深圳圳白白泥泥坑坑人人工工湿湿地地实实验验基基地地建建成成，占占地地8400m2，用用于于处处理理 3100m3/d 的城镇综合污水。的城镇综合污水。2004年年10月月份份，沈沈阳阳浑浑南南人人工工湿湿地地示示范范

6、工工程程全全面面启启用用，日日处处理理生生活活污污水水1000t左右。左右。2012年年8月月28日日，青青海海省省首首项项人人工工湿湿地地污污水水处处理理工工程程开开工工建建设设，占占地地面面积积约约 1.4 万平方米，处理能力万平方米，处理能力 500 m3/d。1.人工湿地概述人工湿地概述1.人工湿地概述人工湿地概述国内外国内外应应用用现现状状国外国外国内国内城市生活污水城市生活污水生活污水生活污水酸性矿山废水酸性矿山废水采矿废水采矿废水富营养化水体富营养化水体富营养化水体富营养化水体农业污水农业污水农业面源污染农业面源污染淡水回用水深度处理淡水回用水深度处理垃圾场渗滤液垃圾场渗滤液自然

7、保护自然保护采油废水采油废水硝酸盐污染的底下含水层硝酸盐污染的底下含水层改善应用水源水质改善应用水源水质2.人工湿地的构成人工湿地的构成 人人工工湿湿地地污污水水处处理理系系统统是是一一套套复复杂杂的的、完完善善的的生生物物净净化化处处理理系系统统，其其主主要要组组成成要要件件有有 3 3 个个，分分别别是是填料填料、植物植物、微生物微生物。2.人工湿地的构成人工湿地的构成 实实际际运运行行中中，人人工工湿湿地地系系统统的的水水质质净净化化功功能能并并不不仅仅仅仅是是填填料料、植植物物、微微生生物物各各自自净净化化功功能能简简单单加加合合的的结结果果。人人工工湿湿地地的的本本质质之之一一就就是

8、是将将填填料料、植植物物、微微生生物物以以合合适适的的构构型型和和配配比比组组合合在在一一起起形形成成人人工工生生态态系系统统，从从而而发发挥挥出出“1+1+13”的的系系统统效效应，达成高效持续的净化效果。应，达成高效持续的净化效果。植物植物填料填料微生物微生物2.人工湿地的构成人工湿地的构成填料填料 填填料料是是构构成成湿湿地地滤滤床床的的主主要要部部分分，是是承承载载植植物物的的媒媒介介，是是湿湿地地构构成成中中最最基基本本的的部部分分。填填料料一一方方面面为为植植物物的的生生长长提提供供支支撑撑载载体体，另另一一方方面面也也可可以以吸吸附附、过过滤滤其其中中的的部部分分有有机机污污染染

9、物物。在在表表面面流流人人工工湿湿地地中中，一一般般是是土土壤壤构构成成基基质质层层。而而在在其其他他类类型型湿湿地地中中，一一般般采采用用砂砂和和砾砾石石等等填填料料组组成成基基质质层层。其其它它功功能能性性填填料料有有：砂砂砾砾石石、矿矿渣渣、粉粉煤煤灰灰、钢钢渣渣、蛭蛭石石、沸沸石石、石石灰灰石石、高高炉炉渣渣、活活性性多多孔孔介介质质、页岩等。页岩等。砂砾石砂砾石高炉渣高炉渣粉煤灰粉煤灰2.人工湿地的构成人工湿地的构成 植物植物 植植物物是是人人工工湿湿地地的的一一个个重重要要组组成成部部分分，其其根根植植于于填填料料层层中中，不不仅仅可可以以通通过过自自身身的的生生长长与与繁繁殖殖消

10、消耗耗大大量量有有机机污污染染物物及及无无机机物物，还还可可以以通通过过光光合合作作用用为为湿湿地地填填料料中中附附着着生生长长的的微微生生物物提提供供氧氧气气。在在人人工工湿湿地地污污水水处处理理系系统统中中，植植物物选选择择的的恰恰当当与与否否将将直直接接关关系系到到人人工工湿湿地地的的处处理理效效果果。人人工工湿湿地地常常用用的的植物有植物有芦苇、水葱、菖蒲、香蒲、芦苇、水葱、菖蒲、香蒲、美人蕉、灯芯草、再力花等。美人蕉、灯芯草、再力花等。*红色字体植物适宜北方种植红色字体植物适宜北方种植芦芦苇苇水水葱葱菖菖蒲蒲2.人工湿地的构成人工湿地的构成 微生物微生物 微微生生物物是是对对污污染染

11、物物进进行行吸吸附附和和降降解解的的主主要要生生物物群群体体和和承承担担者者。人人工工湿湿地地中中存存在在的的大大量量植植物物的的根根、茎茎、叶叶、基基质质等等为为微微生生物物的的附附着着生生长长提提供供载载体体。湿湿地地中中微微生生物物非非常常丰丰富富，这这就就为为污污水水处处理理提提供供了分解者。人工湿地中的微生物主要包括细菌、真菌和放线菌等。了分解者。人工湿地中的微生物主要包括细菌、真菌和放线菌等。球菌球菌杆菌杆菌螺旋菌螺旋菌3.人工湿地的分类人工湿地的分类 不不同同类类型型的的人人工工湿湿地地对对特特征征污污染染物物的的去去除除效效果果不不同同，具具有有各各自自的的优优缺缺点点。从从工

12、工程程实实用用的的角角度度出出发发，根根据据系系统统布布水水方方式式或或水水流流方方式式可可将将人人工工湿湿地分为：地分为：u表面流型人工湿地 u水平潜流型人工湿地u垂直流型人工湿地复合垂直流型人工湿地复合垂直流型人工湿地单向垂直流型人工湿地单向垂直流型人工湿地3.人工湿地的分类人工湿地的分类表面流型人工湿地表面流型人工湿地 表表面面流流人人工工湿湿地地的的水水面面位位于于湿湿地地填填料料表表面面以以上上，水水深深一一般般为为0.30.30.5m0.5m，水水流流呈呈推推流流式式前前进进。污污水水从从池池体体入入口口以以一一定定速速度度缓缓慢慢流流过过湿湿地地表表面面，部部分分污污水水或或蒸蒸

13、发发或或渗渗入入地地下下，出出水水由由溢溢流流堰堰流流出出。这这种种湿湿地地靠靠近近水水表表面面部部分分为为好氧层好氧层，较深部分及底部通常为，较深部分及底部通常为厌氧层厌氧层。优点优点：基建工作简单、投资少、运行简便且运行费用低。：基建工作简单、投资少、运行简便且运行费用低。缺点缺点：不能充分利用植物根系和填料的处理能力，容易滋生蚊蝇，卫生条：不能充分利用植物根系和填料的处理能力，容易滋生蚊蝇，卫生条 件较差。件较差。3.人工湿地的分类人工湿地的分类水平潜流型人工湿地水平潜流型人工湿地 水平潜流水平潜流人工湿地的水流从进口起在根系层中人工湿地的水流从进口起在根系层中沿水平方向沿水平方向缓慢流

14、动缓慢流动，能充分利用填料、植物及微生物的协同作用处理污，能充分利用填料、植物及微生物的协同作用处理污染物，出口处设集水装置和水位调节装置。染物，出口处设集水装置和水位调节装置。优点优点：对污染物净化能力强，湿地保温性较好，去污效果受气：对污染物净化能力强，湿地保温性较好，去污效果受气 候影响小。候影响小。缺点缺点：复氧能力不足，脱氮效果不好。：复氧能力不足，脱氮效果不好。3.人工湿地的分类人工湿地的分类单向垂直流型人工湿地单向垂直流型人工湿地单向垂直流型人工湿地单向垂直流型人工湿地 该该类人工湿地的类人工湿地的水流方向为垂直流向，通常为下行流水流方向为垂直流向，通常为下行流，出水系统一般设，

15、出水系统一般设在湿地底部。污水在重力作用下沿湿地表面在湿地底部。污水在重力作用下沿湿地表面垂垂向下流至填料床底部，污染物向下流至填料床底部，污染物经经截留、沉积、吸附、植物吸收等过程被去除。其运行时截留、沉积、吸附、植物吸收等过程被去除。其运行时一般采用间歇进水一般采用间歇进水方式方式。优点优点：硝化能力硝化能力强强，占地面积小，受气候条件影响小，去污效果好，占地面积小，受气候条件影响小，去污效果好。缺点缺点：建造要求严格，运行控制也较复杂，且需对进水悬浮物浓度进行控制。：建造要求严格，运行控制也较复杂，且需对进水悬浮物浓度进行控制。该该类人工湿地由类人工湿地由两个底部相连的池体组成，污水从一

16、个池体垂直向下两个底部相连的池体组成，污水从一个池体垂直向下（向上）流入另一个池体中后垂直向上（向下）流出（向上）流入另一个池体中后垂直向上（向下）流出。可选用不同植物多。可选用不同植物多级串联使用，通过增加污水的停留时间和延长污水的流动路线来提高人工级串联使用，通过增加污水的停留时间和延长污水的流动路线来提高人工湿地污染物的去除能力。通常采用湿地污染物的去除能力。通常采用连续运行方式连续运行方式。优点优点：布水均匀、水力停留时间长、复氧能力强及去污效果好。：布水均匀、水力停留时间长、复氧能力强及去污效果好。缺点缺点:建造要求高，对磷的去除效果较弱。建造要求高，对磷的去除效果较弱。3.人工湿地

17、的分类人工湿地的分类复合复合复合复合垂直流型人工湿地垂直流型人工湿地垂直流型人工湿地垂直流型人工湿地3.人工湿地的分类人工湿地的分类三种人工湿地污水处理系统类型比较三种人工湿地污水处理系统类型比较特征特征表面流湿地表面流湿地水平潜流湿地水平潜流湿地垂直潜流湿地垂直潜流湿地水体流动水体流动表面漫流表面漫流基质下水平流动基质下水平流动表面向基质底部垂表面向基质底部垂向流动向流动水力负荷水力负荷较低较低较高较高较高较高去污效果去污效果一般一般对对BOD,COD等有等有机物和重金属去除机物和重金属去除效果好效果好对对N,P去除效果好去除效果好系统控制系统控制简单，受季节影响简单，受季节影响大大相对复杂

18、相对复杂相对复杂相对复杂环境状况环境状况夏季有恶臭、孽生夏季有恶臭、孽生蚊蝇现象蚊蝇现象良好良好夏季有恶臭、孽生夏季有恶臭、孽生蚊蝇现象蚊蝇现象4.人工湿地净化污水的机理人工湿地净化污水的机理 人人工工湿湿地地污污水水处处理理是是一一个个化化学学处处理理、物物理理处处理理和和生生物物处处理理相相结结合合的的过过程程。其其化化学学处处理理过过程程是是氧氧化化分分解解，物物理理处处理理过过程程是是过过滤滤和和吸吸附附，生生物物处处理理过过程程是是吸吸收收利利用用和和分分解解。人人工工湿湿地地污污水水处处理理系系统统所所针针对对的的污污染染物物（环环境境影影响响主主力力因因子子）主主要要为为氮氮、磷

19、磷、悬悬浮浮物物（SSSS）、有有机物（机物（BODBOD、CODCOD）、重金属等。）、重金属等。4.人工湿地净化污水的机理人工湿地净化污水的机理氮的氮的去除去除植物的植物的作用作用氨氮的氨氮的挥发挥发微生物微生物的作用的作用基质的基质的作用作用 污污水水中中的的氮氮包包括括无无机机氮氮和和有有机机氮氮。无无机机氮氮包包括括氨氨氮氮、亚亚硝硝酸酸盐盐和和硝硝酸酸盐盐；有有机机氮氮包包括括尿尿素素、氨氨基基酸酸、嘌嘌呤呤和和嘧嘧啶啶。其其去去除除途途径径包包括括基基质质的的吸吸附附、过过滤滤、沉沉淀淀、挥挥发发、植植物物的的吸吸收收和和微微生物硝化、反硝化作用。生物硝化、反硝化作用。氮氮 的的

20、 去去 除除4.人工湿地净化污水的机理人工湿地净化污水的机理三条途径对磷去除的贡献大小为：三条途径对磷去除的贡献大小为：基质基质 水生植物水生植物微生物（微生物（短期短期结果）结果）水生植物水生植物 基质基质微生物（微生物（长期长期结果）结果）植物的吸收植物的吸收植物吸收或同化作用下成为植物植物吸收或同化作用下成为植物的的ATP、DNA及及RNA等等有机成有机成分分微生物的微生物的去除去除基质的物理基质的物理化学作用化学作用1.正常同化吸收正常同化吸收 2.聚磷菌对磷的过量积累聚磷菌对磷的过量积累1.填料对磷的吸附填料对磷的吸附 2.填料与磷酸根离子填料与磷酸根离子的化学反应的化学反应磷磷 的

21、的 去去 除除4.人工湿地净化污水的机理人工湿地净化污水的机理 悬悬浮浮物物（SSSS）的的去去除除主主要要通通过过基基质质的的过过滤滤、污污泥泥沉沉淀淀及及根根系系附附着着来来完完成成。为为防防止止在在进进水水口口附附近近发发生生堵堵塞塞，进进水水前前应应设设置置预处理以降低总固体浓度，一般设置沉淀池即可。预处理以降低总固体浓度，一般设置沉淀池即可。微微生生物物在在具具有有巨巨大大比比表表面面积积的的土土壤壤颗颗粒粒表表面面形形成成一一层层生生物物膜膜，当当污污水水流流经经土土壤壤颗颗粒粒表表面面时时，不不溶溶性性的的有有机机物物通通过过基基质质的的沉沉淀淀、过过滤滤和和吸吸附附作作用用被被

22、截截留留，然然后后被被微微小小生生物物利利用用；可可溶溶性性有有机机物物则则通通过过植植物物根根系系生生物物膜膜的的吸吸附附、吸吸收收及及微微生生物物的的代代谢谢过过程而被分解去除。程而被分解去除。悬悬 浮浮 物物 的的 去去 除除有有 机机 物物 的的 去去 除除4.人工湿地净化污水的机理人工湿地净化污水的机理土壤的作用土壤的作用在土壤的固液界面进行吸附与解吸、络合与解络、沉淀与溶解。在土壤的固液界面进行吸附与解吸、络合与解络、沉淀与溶解。微生物的微生物的作用作用 微生物分泌物的络合与鳌合作用、沉淀转化作用、解毒吸附作用。微生物分泌物的络合与鳌合作用、沉淀转化作用、解毒吸附作用。植物的作用植

23、物的作用 吸收和储存、还原解毒、根系的吸附固定。吸收和储存、还原解毒、根系的吸附固定。吸收和储存、还原解毒、根系的吸附固定。吸收和储存、还原解毒、根系的吸附固定。金金属属离离子子去去除除机机理理主主要要有有：植植物物的的吸吸收收和和富富集集作作用用，土土壤壤胶胶体颗粒的吸附、悬浮颗粒的过滤和沉淀，和微生物代谢。体颗粒的吸附、悬浮颗粒的过滤和沉淀，和微生物代谢。重重 金金 属属 的的 去去 除除5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计 人工湿地的设计应在分析污水特征、区域环境、出人工湿地的设计应在分析污水特征、区域环境、出水水质要求的基础上，选择人工湿地的类型，并进行人水水质要求的基础上，选择人

24、工湿地的类型，并进行人工湿地的设计。工湿地的设计。填料的选择填料的选择防渗设计防渗设计预处理预处理植物的选择植物的选择通气设计通气设计设计内容集配水系统集配水系统微生物接种微生物接种面积设计面积设计工艺设计工艺设计总体要求总体要求水量水质水量水质5.人工湿地系统的人工湿地系统的设计设计水量水质水量水质人工湿地系统进水水质要求人工湿地系统进水水质要求人工湿地类型人工湿地类型BOD5CODCrSSNH3-NTP表面流人工湿地表面流人工湿地50125100103水平潜流人工湿地水平潜流人工湿地8020060255垂直垂直潜潜流人工湿地流人工湿地8020080255水量水量设计 设计水量的确定应符合设

25、计水量的确定应符合室外排水设计规范室外排水设计规范（GB50014）中的有关规定。中的有关规定。水水质设计 1.当当工工程程接接纳纳城城镇镇生生活活污污水水时时，其其设设计计水水质质可可参参照照室室外外排排水水设设计计规规范范（GB50014）中中有有关关规规定定；接接纳纳与与生生活活污污水水性性质质相相近近的的其其它它污污水水时时，其其设设计计水水质质可通过调查确定。可通过调查确定。2.当当工工程程接接纳纳城城镇镇污污水水处处理理厂厂出出水水时时，其其设设计计水水质质应应按按城城镇镇污污水水处处理理厂厂污污染物排放染物排放 标准标准（GB18918）中的规定取值。）中的规定取值。3.人工湿地

26、系统进水水质应满足人工湿地系统进水水质应满足下表要求。下表要求。u建建设规设规模模5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计总体要求总体要求 应综合考虑服务区域范围内的污水产生量、分布情况、应综合考虑服务区域范围内的污水产生量、分布情况、发展规划以及变化趋势等因素，并以发展规划以及变化趋势等因素，并以近期为主近期为主，远期可扩远期可扩建规模为辅建规模为辅的原则确定。建设规模按以下规则分类：的原则确定。建设规模按以下规则分类：小型人工湿地污水处理工程的日处理能力小型人工湿地污水处理工程的日处理能力3000m3000m3 3/d/d；中型人工湿地污水处理工程的日处理能力中型人工湿地污水处理工程的日处

27、理能力3000m3000m3 3/d/d 10000m 10000m3 3/d/d；大型人工湿地污水处理工程的日处理能力大型人工湿地污水处理工程的日处理能力10000m10000m3 3/d/d。注：下限值含该值，上限值不含该值。注：下限值含该值，上限值不含该值。u场场址址选择选择应应符符合合当当地地总总体体发发展展规规划划和和环环保保规规划划的的要要求求，以以及及综综合合考考虑虑交交通通、土土地地权权属属、土土地地利利用用现现状状、发发展展扩扩建建、再再生生水水回用等因素。回用等因素。应应考考虑虑自自然然背背景景条条件件，包包括括土土地地面面积积、地地形形、气气象象、水水文文以以及及动动植植

28、物物生生态态因因素素等等，并并进进行行工工程程地地质质、水水文文地地质质等等方面的勘察。方面的勘察。应不受洪水、潮水或内涝的威胁，且不影响行洪安全。应不受洪水、潮水或内涝的威胁，且不影响行洪安全。宜选择自然坡度为宜选择自然坡度为0 03%3%的洼地或塘，以及未利用土地。的洼地或塘，以及未利用土地。5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计总体要求总体要求u总平面布置平面布置5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计总体要求总体要求应应充充分分利利用用自自然然环环境境的的有有利利条条件件，按按建建（构构）筑筑物物使使用用功功能能和和流流程程要要求求，结结合合地地形形、气气候候、地地质质条条件件，便便

29、于于施施工工、维维护护和和管管理等因素，合理安排，紧凑布置。理等因素，合理安排，紧凑布置。厂厂区区的的高高程程布布置置应应充充分分利利用用原原有有地地形形，符符合合排排水水通通畅畅、降降低低能能耗耗、平平衡衡土土方方的的要要求求；多多单单元元湿湿地地系系统统高高程程设设计计应应尽尽量量结结合合自自然坡度，采用重力流形式，需提升时，宜一次提升然坡度，采用重力流形式，需提升时，宜一次提升。应应综综合合考考虑虑人人工工湿湿地地系系统统的的轮轮廓廓、不不同同类类型型人人工工湿湿地地单单元元的的搭搭配配、水水生生植植物物的的配配置置、景景观观小小品品设设施施营营建建等等因因素素，使使工工程程达达到到相应

30、的景观效果。相应的景观效果。预处理预处理人工湿地人工湿地后处理后处理排放或回用排放或回用污水污水污泥处理污泥处理污水污水人工湿地人工湿地后处理后处理排放或回用排放或回用u按接纳的污水类型，基本工艺流程如下：按接纳的污水类型，基本工艺流程如下：当工程接纳当工程接纳城镇生活污水城镇生活污水及与及与生活污水性质相近生活污水性质相近的其它污的其它污水时，基本工艺流程为：水时，基本工艺流程为：当工程接纳当工程接纳城镇污水处理厂出水城镇污水处理厂出水时，基本工艺流程为时，基本工艺流程为5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计工艺设计工艺设计5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计工艺设计工艺设计典型工艺典

31、型工艺人工湿地人工湿地组合形式组合形式u预处预处理的程度和方式理的程度和方式应综应综合考合考虑污虑污水水水水质质、人工湿地、人工湿地类类型及型及出水水出水水质质要求等因素，具体要求等因素，具体选择选择如下：如下：5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计预处理预处理一级处理工艺一级处理工艺:格栅、沉砂、初沉、水生高等植物塘、化粪池等；格栅、沉砂、初沉、水生高等植物塘、化粪池等；一级强化处理工艺一级强化处理工艺:物化强化法、物化强化法、AB 法前段、水解酸化、浮动法前段、水解酸化、浮动生物床等；生物床等；二级处理工艺二级处理工艺:SBR、氧化沟、氧化沟、A/O、生物接触氧化等。、生物接触氧化等。污

32、水的污水的BOD5/CODCr小于小于0.3 时，宜采用水解酸化处理工艺；时，宜采用水解酸化处理工艺；污水的污水的 SS 含量大于含量大于 100mg/L 时，宜设沉淀池；时，宜设沉淀池；污水中含油量大于污水中含油量大于50mg/L，宜设除油设备；，宜设除油设备；污水的污水的 DO 小于小于 1.0mg/L 时，宜设曝气装置。时，宜设曝气装置。u对对于面于面积设计积设计可参考如下两种可参考如下两种设计设计：人工湿地污水处理工程技术规范人工湿地污水处理工程技术规范 （HJ 2005-2010）人工湿地污水处理技术导则人工湿地污水处理技术导则 （RISN-TG 006-2009）5.人工湿地系统的

33、设计人工湿地系统的设计面积设计面积设计5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计面积设计面积设计人工湿地的主要设计参数人工湿地的主要设计参数类型类型BOD5负荷负荷(kg/hm2 d)水力负荷水力负荷(m3/m2 d)水力停留时间水力停留时间(d)表面流人工湿地表面流人工湿地15-500.14-8水平潜流人工湿地水平潜流人工湿地80-1200.51-3垂直流人工湿地垂直流人工湿地80-1201.0（建议值：北方：（建议值：北方：0.2-0.5；南方：南方：0.4-0.8）1-3BOD5 负荷负荷 指每平方米人工湿地单位时间去除的五日生化需氧量。指每平方米人工湿地单位时间去除的五日生化需氧量。qo

34、s=Q(C0-C1)10-3/A 其中：其中：qos 为表面有机负荷，为表面有机负荷，kg/（m2d）；）；Q 为人工湿地设计水量，为人工湿地设计水量，m3/d；C0 为人工湿地进水为人工湿地进水BOD5 浓度，浓度，mg/L；C1 为人工湿地出水为人工湿地出水BOD5 浓度，浓度，mg/L；A 为人工湿地面积，为人工湿地面积，m2。方法一方法一人工湿地污水处理工程技术规范（人工湿地污水处理工程技术规范（HJ 2005-2010）水力负荷水力负荷水力停留时间水力停留时间5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计面积设计面积设计 指每平方米人工湿地在单位时间所能接纳的污水量。指每平方米人工湿地在单

35、位时间所能接纳的污水量。qhs=Q/A 其中：其中：qhs为表面水力负荷，为表面水力负荷，m3/（m2d）；）；Q为为人工湿地设计水量人工湿地设计水量（m3/d）A 为人工湿地面积，为人工湿地面积，m2。指污水在人工湿地内的平均驻留时间。指污水在人工湿地内的平均驻留时间。t=V/Q 其中：其中：t 为水力停留时间（为水力停留时间（d）；）；Q 为为流量流量（m3/d）；为为孔隙度，孔隙度，%V 为为人工湿地基质在自然状态下的体积（人工湿地基质在自然状态下的体积（m3）水平潜流型人工湿地面水平潜流型人工湿地面积设计积设计 当当占占地地面面积积不不受受限限制制时时，生生活活污污水水或或具具有有类类

36、似似性性质质的的污污水水经经过过一一级级处处理理后后，可可直直接接采采用用水水平平潜潜流流型型人人工工湿湿地地处处理理。湿湿地地表表面面积积设设计计必必须须考考虑虑最最大大污污染染负负荷荷和和水水力力负负荷荷，可可按按人人口口当当量量表表面面积积、CODCr负荷、水力负荷进行计算，应取三种设计中的最大值。负荷、水力负荷进行计算，应取三种设计中的最大值。占地面积不受限制的水平潜流人工湿地主要设计参数占地面积不受限制的水平潜流人工湿地主要设计参数人口当量表面积人口当量表面积Ape5m2/人人单床最小表面积单床最小表面积20m2CODCr表面负荷表面负荷16g/（m2d）最大日流量的水力负荷最大日流

37、量的水力负荷40mm/d或者或者40L/（m2d）5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计面积设计面积设计方法二方法二人工湿地污水处理技术导则人工湿地污水处理技术导则（RISN-TG 006-2009）5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计面积设计面积设计水平潜流型人工湿地结构简图（a）平面图 （b）剖面图 当当占占地地面面积积受受限限制制时时，生生活活污污水水或或具具有有类类似似性性质质的的污污水水经经过过一一级级处处理理后后，需需再再经经过过强强化化预预处处理理（如如微微曝曝气气或或投投药药等等），才才可可以以采采用用水水平平潜潜流流型型人人工工湿湿地地处处理理。湿湿地地表表面面积积设设

38、计计必必须须考考虑虑最最大大污污染染负负荷荷和和水水力力负负荷荷，可可按按CODCr负负荷荷、水水力力负负荷荷进进行行计算，应取两种设计中的最大值。计算，应取两种设计中的最大值。占地面积受限制的水平潜流人工湿地主要设计参数占地面积受限制的水平潜流人工湿地主要设计参数单床最小表面积单床最小表面积20m2CODCr表面负荷表面负荷16g/（m2d）最大日流量的水力负荷最大日流量的水力负荷100-300mm/d或者或者100-300L/（m2d）水平潜流型人工湿地面水平潜流型人工湿地面积设积设计计5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计面积设计面积设计5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计面积设计

39、面积设计水平潜流型人工湿地面水平潜流型人工湿地面积设计 当当采采用用水水平平潜潜流流型型人人工工湿湿地地对对污污水水处处理理厂厂的的二二级级出出水水或或具具有有类类似似性性质质的的污污水水进进行行深深度度处处理理时时，不不需需要要对对污污水水进进行行预预处处理理，污污水水可可以以直直接接进进入入人人工工湿湿地地。CODCr表表面面负负荷荷和和水水力力负负荷荷不不应应超超过过下下表表中中规规定定值值。湿湿地地的的表表面面积积设设计计可可按按人人口口当当量量表表面面积积、CODCr负荷、水力负荷进行计算，应取三种设计中的最大值。负荷、水力负荷进行计算，应取三种设计中的最大值。用于深度处理的用于深度

40、处理的水平潜流人工湿地主要设计参数水平潜流人工湿地主要设计参数人口当量表面积人口当量表面积Ape5m2/人人单床最小表面积单床最小表面积20m2CODCr表面负荷表面负荷16g/（m2d）最大日流量的水力负荷最大日流量的水力负荷100-300mm/d或者或者100-300L/（m2d）水平潜流型人工湿地进水区需要的断面面积（水平潜流型人工湿地进水区需要的断面面积（A）可按下式：）可按下式：A=2QdL/（KyH）（m2）其中：其中：H 为进水水位与出水水位之差（为进水水位与出水水位之差（m）L 为水平潜流型人工湿地沿流向的有效长度为水平潜流型人工湿地沿流向的有效长度（m）Ky 为人工湿地运行时

41、的滤料渗透系数（为人工湿地运行时的滤料渗透系数（m/d）Qd 为日平均污水流量（为日平均污水流量（m3/d）水平潜流型人工湿地水平潜流型人工湿地进水区断面面水区断面面积设计5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计面积设计面积设计垂直流型人工湿地面垂直流型人工湿地面积设计 垂直流型人工湿地的主要设计参数如表，表面积设计必须考虑最大污染负荷和水力负荷，可按人口当量表面 积、CODCr负荷、水力负荷进行计算。垂直流型人工湿地的主要设计参数垂直流型人工湿地的主要设计参数参数类型参数类型单位单位生物处理生物处理深度处理深度处理人口当量表面积人口当量表面积m m2 2/人人4 4总表面的总表面的CODCO

42、DCrCr表面表面负负荷荷和和加加水水表表面面的的CODCODCrCr表面负荷表面负荷g/g/（m m2 2d d）2020g/g/（m m2 2d d）2727旱季平均日污水量旱季平均日污水量时的水力表面负荷时的水力表面负荷L/L/（m m2 2d d）8080（1212）8080（1212）L/L/（m m2 2d d）8080（1212）120120（1212）两次加水之间的渗两次加水之间的渗透时间透时间小时小时6 6（1212）6 6（1212）小时小时 6 6（1212）3 3（1212）表面容积负荷表面容积负荷L/L/（m m2 2minmin）6 6加水高度加水高度L/L/（mm

43、mm）20205.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计面积设计面积设计注：括号中数值表示水温，不同水温对应不同的设计参数值注：括号中数值表示水温，不同水温对应不同的设计参数值5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计面积设计面积设计垂直流型人工湿地结构简图（a）平面图（b）剖面图5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计几何尺寸几何尺寸表面流人工湿地表面流人工湿地几何尺寸几何尺寸设计设计，应应符合下列要求：符合下列要求：p水平潜流人工湿地单元的面积宜小于水平潜流人工湿地单元的面积宜小于800m2（1.2亩亩），垂直潜流人工湿地单元），垂直潜流人工湿地单元的面积宜小于的面积宜小于1500m2（2.2

44、5亩亩）；）；p潜流人工湿地单元的长宽比宜控制在潜流人工湿地单元的长宽比宜控制在3:1以下；以下；p规则的潜流人工湿地单元的长度宜为规则的潜流人工湿地单元的长度宜为2050m，不规则潜流人工湿地单元，应，不规则潜流人工湿地单元，应考虑均匀布水考虑均匀布水 和集水的问题；和集水的问题；p潜流人工湿地水深宜为潜流人工湿地水深宜为0.41.6m；p潜流人工湿地的水力坡度宜为潜流人工湿地的水力坡度宜为0.5%1%。p表面流人工湿地的长宽比宜控制在表面流人工湿地的长宽比宜控制在3:15:1，当区域受限，长宽比，当区域受限，长宽比10:1 时，时，需要计算死水曲线；需要计算死水曲线；p表面流人工湿地的水深

45、宜为表面流人工湿地的水深宜为0.30.5m；p表面流人工湿地的水力坡度宜小于表面流人工湿地的水力坡度宜小于0.5%。潜流人工湿地潜流人工湿地5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计集配水设计集配水设计 人工湿地的集配水系统应保证配水、集水的均匀性，宜采人工湿地的集配水系统应保证配水、集水的均匀性，宜采用穿孔管、配（集）水管、用穿孔管、配（集）水管、配（集）水堰等方式来实现集配水配（集）水堰等方式来实现集配水的均匀。进出水构筑物的设计应便于建造和维护，出水设计应的均匀。进出水构筑物的设计应便于建造和维护，出水设计应保证池中水位可调，且应在出水处设置放空管。水平潜流人工保证池中水位可调，且应在出水

46、处设置放空管。水平潜流人工湿地在系统接纳最大设计流量时，湿地进水端不得出现壅水现湿地在系统接纳最大设计流量时，湿地进水端不得出现壅水现象和表面流现象。象和表面流现象。人工湿地的流态人工湿地的流态5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计集配水设计集配水设计水平潜流型人工湿地集配水水平潜流型人工湿地集配水垂直流型人工湿地集配水垂直流型人工湿地集配水uV 形槽配水构筑物形槽配水构筑物 当水平潜流型人工湿地采用多池并联运行时，进水区可设当水平潜流型人工湿地采用多池并联运行时，进水区可设置置V V型槽或溢流堰，各池应均匀配水。型槽或溢流堰，各池应均匀配水。5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计集配水设

47、计集配水设计u多点配水方式多点配水方式 水水平平潜潜流流型型人人工工湿湿地地可可采采用用4 4种种类类型型的的多多点点配配水水方方式式，保证水流从进口起沿水平方向均匀流出，进水管前应装阀门。保证水流从进口起沿水平方向均匀流出，进水管前应装阀门。5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计集配水设计集配水设计u穿孔管配水方式穿孔管配水方式 水水平平潜潜流流型型人人工工湿湿地地可可采采用用3 3种种类类型型的的穿穿孔孔配配水水方方式式，保保证证水水流流从从进进水水口口起起在在根根系系层层中中沿沿水水平平方方向向缓缓慢慢流流出出。进进水水管管前前应应装装阀阀门门，控控制制进进水水水量。水量。5.人工湿地

48、系统的设计人工湿地系统的设计集配水设计集配水设计5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计集配水设计集配水设计u出水水位出水水位调节调节装置装置 水水平平潜潜流流型型人人工工湿湿地地的的集集水水系系统统宜宜使使用用穿穿孔孔管管或或溢溢流流管管，且且在在出出水水口口处处应应设设水水位位调调节节装装置置，避避免免短短流流现现象象，且且保保持持污污水和根系层接触。水和根系层接触。垂垂直直流流型型人人工工湿湿地地的的集集水水系系统统应应采采用用穿穿孔孔管管配配水水、集集水水，布布管管密密度度应应均均匀匀，出出水水装装置置应应设设在在湿湿地地底底部部，并并设设置置出出水水水水位调节装置。位调节装置。u复合

49、垂直流人工湿地集配水复合垂直流人工湿地集配水 复合垂垂直直流流型型人人工工湿湿地地的的进进配配水水系系统统应应采采用用穿穿孔孔管管配配水水和和集集水水，出出水水装装置置应应设设在在湿湿地地第第二二个个池池子子的的中中上上部部，布布管管密密度应均匀。度应均匀。5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计集配水设计集配水设计左上：人工湿地的布水管道，上进下出左上：人工湿地的布水管道，上进下出左上：人工湿地的布水管道，上进下出左上：人工湿地的布水管道，上进下出右上：潜流湿地中央主布水管道右上：潜流湿地中央主布水管道右上：潜流湿地中央主布水管道右上：潜流湿地中央主布水管道左下：人工湿地砂滤池中（垂直流工艺

50、）左下：人工湿地砂滤池中（垂直流工艺）左下：人工湿地砂滤池中（垂直流工艺）左下：人工湿地砂滤池中（垂直流工艺）的管道布置的管道布置的管道布置的管道布置5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计集配水设计集配水设计5.人工湿地系统的设计人工湿地系统的设计填料填料u填料的填料的选择选择根据基质的机械强度、比表面积、稳定性、孔隙率及表面粗糙度等因素确定。基质选择应本着就近取材的原则，并且所选基质应达到设计要求的粒径范围。对出水的氮、磷浓度有较高要求时，提倡使用功能性基质，提高氮、磷处理效率。潜流人工湿地基质层的初始孔隙率宜控制在35%40%。潜流人工湿地基质层的厚度应大于植物根系所能达到的最深处。5.