人工湿地布水设计与思考

人工湿地“布水”设计与思考

朱伟1 华国芬1 赵联芳1

（1.河海大学环境科学与工程学院，江苏南京210098）

摘要：人工湿地污水处理系统是一种经济高效的污水生态处理技术。然而，湿地污水处理技术在性能上仍需有待发展与完善，尤其需要对其处理工艺参数进行不断改进和系统优化。本文针对人工湿地污水处理工程中的“布水”这一技术参数，概括了人工湿地布水的原则和一般设计，探讨了几种常见人工湿地类型的布水和其优缺点.同时通过有关工程实例展示了人工湿地布水设计。

关键词：人工湿地；污水处理；布水；设计

Design and thinking of water distribution in constructed wetland

Wei Zhu, GuoFen Hua &Lianfang Zhao

Abstract:Constructed wetland system for waste water treatment is an important technological mode of economical and high effective ecological treatment of waste water, but it is still necessary to develop and perfect in its performance, and in particular ,to make a continuous improvement and systematic optimization in its technical parameters. In this paper ,the principle and general design on water distribution were summarized ; the merits and defects of water distribution in some common constructed wetland systems were discussed. In the meantime, the relevant engineering examples on water distribution were showed

Key words:Constructed wetland; Waste water treatment; water distribution ; design

1.引言

人工湿地是20世纪70年代末期发展起来的一种废水生物处理技术，根据污水在湿地中的流动方式不同可将人工湿地系统分为表面流人工湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地三种类型。在人工湿地中，均匀布水是至关重要的内容，布水是否均匀直接关系到湿地是否能够稳定运行。只有均匀布水，才能够保证同一级处理系统的负荷一致，防止短路流和死区的发生，从而达到理想的处理效果，这是湿地能够正常运行的基本条件之一。不同的水流方式和布水方式有着不同的处理效果，好的布水方式可以提高湿地的处理效率，不理想的布水方式使湿地的效率降低，容易发生短流和堵塞，因此对湿地进行有效布水可以改善湿地处理系统的性能，湿地布水系统的建设对增强湿地的处理能力非常重要。

2.人工湿地布水的一般原则

人工湿地的附属装置必须保证废水的均匀分布，控制湿地床体水位并收集出水，因此大多数人工湿地附属装置的结构应该以“简单”为原则。

基金项目：江苏省自然科学基金项目(No.BK2006710)

作者简介：朱伟（1962－），男，博士，教授，主要从事污染水体的生态修复技术研究。

E-mail：***************** *通讯作者，E-mail：*********************

湿地污水传输系统一般包括管线和泵站，水控制结构如分离器、溢流堰和水槽，以及砾石收集装置等。 输水系统可以建于湿地外，通过管道输入到湿地；也可以完全建于湿地内。污水向湿地处理系统的输送主要有两种：一种是通过压力管线或重力管线输送；另一种是通过明渠输送。利用水的重力自然流的方

案比用泵的方案的要好。

3.人工湿地进出水系统的一般设计

3.1进出水系统布置

人工湿地进水系统的设计应尽量保证配水的均匀性，一般采用多孔管或三角堰等。多孔管设于土壤表面上或埋于土壤表面以下，埋于土壤表面下的缺点是配水调节较为困难。多孔管设于床面上方时，应比床面高出0.5ｍ左右，以防床面淤泥和杂草积累而影响配水。同时应定期清理沉淀物和杂草等，保证系统配水的均匀性。系统的进水流量可通过阀门或闸板调节，并采取溢流、分流措施应对突发性的流量变化应有溢流、分流措施。人工湿地出水系统采用沟排、管排、井排等方式，合理的设计应考虑受纳水体的特点、湿地系统的布置及场地的原有条件等因素。

为有效地控制湿地水位，一般在填料层底部设穿孔集水管，并设置旋转弯头和控制阀门。对严寒地区，进、出水管的设置须考虑防冻措施，并在系统的必要部位设置控制阀和放空阀。 3.2水位控制

为了保证湿地的处理效率，需要对湿地的进水水位进行控制，为有效地控制湿地水位，一般在填料层底部设穿孔集水管，并设置旋转弯头和控制阀门。通常，潜流和垂直流人工湿地对水位的控制有几点要求：①在系统接纳最大设计流量时，湿地进水端不出现雍水，以防发生表面流；②在系统接纳最小设计流量时，出水端不出现填料床面的淹没，以防出现表面流；③为了利于植物的生长，床中水面浸没植物根系的深度应尽量均匀，并尽量使水面坡度与底坡基本一致。 3.3围堰

处理湿地的围堰设计需要从水力学和地质学角度考虑。设计围堰的目的是使水流在预定的区域内沿预定的渠道布水。为了保证水的流量均匀分布，还可以通过在进水端建一个堰，将湿地分成细小单元，然后在另一个溢流口收集出水来解决问题。下面的设计（见图1）是将整体分割成10个独立的单元，这些单元被安置在10个不同点上，互相不连通。湿地单元的数量可根据实际确定。这种特别的方法在新增单元设计，或是为一个增长迅速的社区设计时非常有用，因为处理湿地单元可根据需要而扩建[1]。

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