水圈PPT讲技术15.0水处理技术第十五篇人工湿地

水处理技术第十五篇人工湿地

人工湿地w e t l a n d

指用人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏水层，填充一定深度的土壤或基质（填料）层，种植芦苇一类的维管束植物或根系发达的水生植物，污水由湿地的一端通过布水管渠进入，以推流方式与布满生物膜的介质表面和溶解氧进行充分的植物根区接触而获得净化。——人工湿地污水处理工程技术规范（征集稿）

目录湿地分类

人工湿地介绍

人工湿地的设计案例

人工湿地的组成及设计参数人工湿地的运行管理

湿地分类

湿地的类型

湿地的类型

从人类干扰的角度自然湿地

人工湿地 从系统的角度沼泽湿地

湖泊湿地

河流湿地

浅海滩涂湿地人工湿地

从水分含盐量的角度淡水湿地

半咸水湿地

咸水湿地

人工湿地介绍

人工湿地的类型

表面流人工湿地

污水在人工湿地的土壤等基质表层流动，依靠植物根茎与表

层土壤的拦截作用以及根茎上生成的生物膜的降解作用，使

污水得以净化的人工湿地形式。

水平潜流人工湿地

污水从人工湿地的一端进入，在人工湿地床表面下以

近水平流方式流动，最后流向出口，使污水得以净化

的人工湿地形式。

垂直潜流人工湿地

污水从人工湿地表面垂向流过基质床的底部或从底部

垂直向上流向表面，使污水得以净化的人工湿地形式。

人工湿地的特征

特征表面流人工湿地水平潜流人工湿地垂直潜流人工湿地水体流动表面漫流基质下水平流动表面向基质底部纵向流动水力负荷较低较高较高

去污效果一般对有机物和重金属去除效果好对N,P去除效果好

系统控制简单，受季节影响大相对复杂相对复杂

环境状况夏季有恶臭、孳生蚊蝇良好夏季有恶臭、孳生蚊蝇

人工湿地废水的处理原理

物理作用：过滤、沉淀

化学作用：吸附、挥发

生物作用：植物吸收、

微生物分解

人工湿地的特点

优势

缺点节能、建设费用低、维护费用低、运营简单、运转时间长、处理效果良好、独特的绿化环境功能、可直接或间接提供经济效益等。

占地面积大、无法精确的设计运行参数、易受病虫害影响、易受天气影响、如预处理不好容易产生淤积现象、成型时间长等。

人工湿地的组成及设计参数

人工基质

提供植物和微生物生长并对污染物起到过滤，吸附

的作用，包括土壤、砾石、陶砾、碎石、砂土矿渣、

粉煤灰等。

不同的基质对同种污染物质的处理能力是不同的! 并且某些

基质的组合要优于单一基质的处理能力因此根据污水中的污

染物的种类特征可以选取不同的基质或采取几种基质的组合

如以石灰石作为基质可以有效地去除P，而要去除TN/TP最

好采用沸石石灰石组合的基质。

湿地植物

芦苇菖蒲香蒲

鸢尾美人蕉富贵竹

湿地植物

潜流人工湿地的挺水植物选择

芦苇蒲草荸荠水莲水芹水葱茭白香蒲千屈菜水麦冬风车草灯芯草表流人工湿地的植物选择

挺水植物的种植密度宜为9-25株/m2

茨藻金鱼藻黑藻沉水植物浮萍睡莲伊乐藻浮水植物

菖蒲灯芯草凤眼莲挺水植物

浮水、沉水植物的种植密度宜为3-9株/m2

种植时间建议在春季，种植在渗透液系数较高的基质上。

微生物接种

微生物接种定义：

人工湿地系统中的微生物主要去除污水中的有机质和总氮，某些难降解的有机物和有毒物需要运用微生物的诱发变异特性，培育驯化适宜吸收和消化这些的优势细菌，进行降解。

驯化接种优势菌种有假单胞杆菌属

Pseudomonas、产碱杆菌属Alcaligens和黄

杆菌属Flavobacteriun以及硝化细菌和反硝

化细菌。一般接种活性污泥，配置一定浓度的

营养物质，使得微生物在人工湿地中迅速生长，

繁殖。

床体结构参数

几何尺寸满足要求

a)水平潜流人工湿地单元的面积宜小于800m2，垂直潜流人工湿地单元的面积宜小于1500m2；

b)潜流人工湿地单元的长宽比宜控制在3:1以下；

c)规则的潜流人工湿地单元的长度宜为20-50m，对于不规则潜流人工湿地单元，应考虑均匀布水和集

水的问题；

d)潜流人工湿地水深宜为0.4-1.6m；

e)潜流人工湿地的水力坡度宜为0.5%-1%。

a)表面流人工湿地单元的长宽比宜控制在3:1-5:1，当区域受限，长宽比＞10:1，需要计算死水曲线；

b)表面流人工湿地的水深宜为0.3-0.5m；

c)表面流人工湿地的水力坡度宜小于0.5%。

人工湿地的主要设计参数

表面流人工湿地

人工湿地类型BOD 负荷（kg/m 2·d）

15-50水平潜流人工湿地

垂直潜流人工湿地

水力负荷（m 3/m 2·d）

水力停留时间（d ）

80-120

80-120

<1.0（建议值：

北方：0.2-0.5；南方：0.4-0.8）

1-3

<0.51-3

4-8

＜0.1

人工湿地的结构设计

垂直潜流人工湿地结构简图

水平潜流人工湿地结构简图

人工湿地的设计案例

人工湿地的设计案例

Bridgewater Creek

a)服务面积140ha。位于亚热带，冬季干旱少雨，夏季潮湿多雨。

b)湿地用于处理雨水，超过72hr无降雨时湿地只有基本径流（0.03 –0.13 ML/d）。

c)湿地主要去除污染物为TSS, TVS, TN, TP, NH4, PO4, heavy metal, pathegon.

Bridgewater Creek

沉淀区人工湿地面积1000m27000m2

深度2m0.2-1.5m 雨水容量2000m33550m3暴雨容量2500m39640m3