人工湿地设计方案初稿(共8页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上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
2、东升镇生活污水水质状况如下:COD 250350mg/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); NH3N 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
3、60mg/l;BOD 30 mg/l;SS 30 mg/l; NH3N 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1997115号)的功能区划,该渠符合地表水环境质量标准(GB3838-2002)中类水体要求,因此人工湿地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;为:COD 100mg/l;BOD 30 mg/
4、l;SS 30 mg/l; NH3N 15 mg/l,P 1 mg/l。三、处理效率东升镇(拟)采取以挺水植物系统为住的潜流湿地类型,根据大量的实验数据表明,在正常情况下,潜流型人工湿地污染去除率为:COD80%;BOD 85-95%,可达到10 mg/l;;SS 60%,P90%,农药及细菌90%。因此东升镇生活污水流经人工湿地后,其水质为:COD72mg/l;BOD 20 mg/l; SS 20mg/l; NH3N 14 mg/l,P 1 mg/l,符合广东省水污染排放限值(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
5、,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:进水多孔管集水井三角堰水平式表面流湿地提升泵集水井水平潜流式湿地出水格栅间五、参数设计(一)、多孔管基本参数多孔管可采用管式五孔管(255/76),单孔孔径25mm,有效孔径76mm,可有效防止堵塞。(二)、集水井基本参数集水井设计规模为5000m3/d,约折合208.3m3/h,按水力停留时间HRT为1.5h计,集水井容积应为312.5 m3,考虑到集水井进水口应高于地面2050cm,集水井初步设计为LBH=10m8m5m。(三)、泵参数型号 125-230C,流量2
6、37.6m3/h,两台,一用一备。扬程 7.3m,转速 1480(r/min),功率 11KW,效率 74%,工作时间 24h/d。(四)、人工湿地基本参数1、湿地表面积的预计计算公式:As=(Q(lnColnCe))/(Ktdn) 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,Kt1.014(1.06)(T20),T假定为25,则Kt=1.357。 d为介质床的深度,一般从60200cm不等,大都取100
7、150cm,项目取120cm。 n为介质的孔隙度,一般从1040不等。表51 人工湿地面积计算表孔隙度10203040湿地面积(m2)70701353512356717675 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20167m2,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/Q 其中 t:水力停留时间(d) v:池子的容积(m3),容积为V=23567 m21.2m=28202.4 m3, :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
8、, 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/AsQ=5000 m3/d。As=23567 m2。则HLR=0.2122m3/ m2.d。4、水力管道计算计算公式VR2SQ/tV:流量R:管径S:流速, 0.5m/sQ:总流量,Q=5000 m3/d。t:停留时间,t=1.697d=40.7h。可以计算出R=0.1474m,可用D30的水利砼管管道,也可以用D30的不锈钢管。5、平面设计(1)水平潜流湿地水平表面流湿地一般长宽比约为10:1,而水平湿地面积约为20167 m2,As1=LB=
9、10BB=20167 m2,B=44.91m,取45m;L约等于449.1m,取450m,As1=LB=450m45m。(2)潜流湿地潜流湿地面积约为3400 m2,可用下式计算:AS2 = Q(ln C0ln Ce) / ( KtDn)但由于整个湿地系统是按照整体计算,无法用BOD的初始浓度和出水浓度单独进行计算,潜流湿地床长度过长,易造成湿地床中的死区,且使水位难于调节,不利于植物的栽培,L:B一般控制在13之间,为便于管理,潜流湿地最好与水平流湿地同宽,因此B=45m;则L=75.6m,取80m,As2=LB=8045=3600 m2。6、结构设计(1)进出水系统的布置:湿地床的进水系统
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