人工湿地布水设计与思考
人工湿地集配水布置方式

人工湿地集配水布置方式目录引言 (3)1表面流湿地的集布水方式 (3)1.1 布水方式 (3)1.2 配水结构 (4)1.3 集水结构 (6)2 水平潜流人工湿地的集配水 (8)2.1 配水方式 (8)2.2 集水方式 (9)3 垂直潜流人工湿地的集配水 (10)引言人工湿地作为一种新型生态污水处理技术,在适应污水处理小型化、多元化的发展趋势方面,具有独特的优势,人工湿地布、集水多孔管孔径大小、布设的疏密程度以及配水方式等水力条件直接影响着污染物与基质、微生物接触的有效性、系统内的溶解氧分布和缺氧程度,也影响着湿地基质的物理化学特性,从而影响微生物的多样性、活性,影响植物的生长、污染物的沉积、微生物转化、植物吸收及基质的吸附过程。
另外布水不均匀也是导致湿地床堵塞发生的根本原因。
当湿地床发生堵塞后,填料层的渗透系数会急剧下降,过水能力也随之降低,湿地进水会直接淤积在填料层表面,恶化运行环境,涌水还会阻隔氧气向填料层内扩散,降低污染物的去除效果。
因此人工湿地的布水方式对于人工湿地的高效运作具有至关重要的作用。
图1-1 人工湿地布水/集水系统1表面流湿地的集布水方式1.1 布水方式表流人工湿地,与自然湿地最为接近,污水在湿地表面流动,水位较浅,多在0.1-0.9 m之间。
表面流人工湿地处理系统在运行过程中可能出现的最大问题是“沟流”,这会降低湿地的有效处理面积。
通过控制底面平整性及植物密度可以防治布水不均,因此对原有的沟渠、道路围堰进行平整可以减少短流。
同时,也可以采用类似折板的围堰或横向的深水沟进行重新布水,以达到均匀布水的目的。
表面流湿地中的这些横沟可以使水流横向通畅流动,并保持恒定水头,增加停留时间,提高面积效率。
下图为不同进出水方式下的布水效果:a)最不利情况(短流)b)不利情况(存在死角)c)布水较好d)布水好(布水横沟)图1-2 表面流人工湿地不同进出水方式下的布水效果1.2 配水结构布水管渠是向人工湿地中输送污水的装置,布水时应尽量均匀,并可用于调控污水流量,人工湿地的一般进水方式可分为单点布水、多点布水和溢流进水等,若人工湿地进水区较狭窄或湿地呈狭长形(长宽比很大),可采用单点进水,如果进水区较宽,则宜采用多点进水。
武汉人工湿地的设计理念

武汉人工湿地的设计理念
武汉人工湿地的设计理念主要包括以下几个方面:
1. 生态功能:人工湿地的设计理念首要考虑的是实现湿地的生态功能。
湿地可以起到净化水质、调节生态系统、保护生态多样性等作用。
因此,在设计人工湿地时,需要充分考虑湿地的生态系统结构和功能,选择适合生物群落发展的湿地植物和动物种类,以及水质净化和物质循环的方式。
2. 应对气候变化:与传统的处理污水方法相比,人工湿地具有更好的适应气候变化的能力。
在设计人工湿地时,应考虑预测未来气候变化的影响,例如降水量和温度的变化,以便调整湿地的设计和管理策略。
同时,人工湿地还可以起到缓解城市内涝和抵抗风暴潮的作用。
3. 生态景观:武汉是一座具有丰富自然景观和人文景观的城市,设计人工湿地时需要根据不同区域的特点和需求,合理布局生态景观。
湿地景观的设计应该尽可能融入当地的自然环境和城市风貌,使湿地成为人们游玩、休闲和观赏的场所。
4. 可持续性发展:人工湿地的设计理念还要考虑到可持续性发展的原则。
湿地本身是一个自我维持的生态系统,因此,在设计人工湿地时,需要注重湿地的可持续维护和管理。
例如,设计湿地时应考虑使用当地天然材料、节约能源、循环利用水资源等措施,以降低人工湿地的运营成本,并减少对环境的负面影响。
总的来说,武汉人工湿地的设计理念是以生态功能为核心,结合气候变化、景观美化和可持续发展的原则,打造一个适应当地需求的、具有生态、经济和社会效益的湿地空间。
通过科学的规划和设计,武汉人工湿地将成为城市发展的绿色支撑,提供生态服务和丰富的生态文化体验。
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 wetlandWei Zhu, GuoFen Hua &Lianfang ZhaoAbstract: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 showedKey words:Constructed wetland; Waste water treatment; water distribution ; design1.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。
人工湿地设计方案

人工湿地设计方案概述人工湿地是一种模拟自然湿地的人工建造系统,用于提供水质改良、生物多样性保护和生态系统恢复等功能。
本文将介绍一个人工湿地设计方案,以满足特定的水质改善需求。
目标设计人工湿地的目标是改善特定水体的水质。
在设计之初,需明确主要目标,例如减少某些污染物的浓度、提高水体的透明度或调节水体的酸碱度等。
选择合适的湿地形式根据目标和环境条件,选择合适的湿地形式。
常见的湿地形式包括自由水面流湿地(如人工湿地池)、浸没流湿地(如流淌湿地)、湿地滤池和人工湿地堆肥床等。
确定湿地尺寸和布局湿地的尺寸和布局对其功能起着重要作用。
在确定湿地尺寸时,需考虑入水量、水质目标和水体中污染物的初始浓度。
一般来说,湿地越大,其处理能力越强。
确定湿地填料湿地填料是湿地系统的核心,可以提供粘土、沙子、砂石和植物等材料。
填料的选择应基于处理目标和水质特性。
例如,粘土和砂石填料可以吸附和吸附污染物,而植物可以吸收营养物质。
设计湿地流量湿地流量的设计应根据处理目标、水体流量和填料特性进行。
流量过大会影响湿地内的氧气供应,而流量过小则可能无法满足处理需求。
通过调整入水流量和出水流量,可以控制湿地内的水位和水流速度。
设计湿地植被湿地植被在水质改善中起着重要作用。
通过选择合适的湿地植被,可以增强污染物的吸附和生物降解能力。
常见的湿地植被包括芦苇、蒲草和浮萍等。
确定湿地运维措施湿地的运维措施对其长期可持续运行至关重要。
包括定期清理填料、修剪植被、控制水位和监测水质等。
此外,还需密切关注湿地系统的运行情况,及时调整操作策略。
结论人工湿地是一种有效的水质改善方法,本文提供了一个人工湿地设计方案的基本框架。
根据具体需求,可对方案进行调整和优化,以实现最佳的水质改良效果。
人工湿地设计方案

人工湿地设计方案人工湿地是一种通过模拟自然湿地环境来提供水的净化和修复功能的人工生态系统,具有净化水质、保护生物多样性、调节水资源等多种功能。
本文将对人工湿地的设计方案进行探讨。
首先,人工湿地的设计要充分考虑适宜的水体。
水体的选择应该根据地理条件以及周边环境来进行。
例如,在城市的防洪防涝等问题下,可以选择附近不易流失的地段进行湿地的设立。
对于湿地的类型选择上,根据需求可以选择湿地的功能分类。
如果需要净化水质,可以选择湿地的方式包括水稻田、连片湿地、河道等等。
其次,人工湿地的设计需要充分考虑植被的种类和植物的布局。
植被是湿地的核心部分,可以通过光合作用去除水体中的氮、磷等营养物质。
因此,人工湿地的设计方案要选择能够适应湿地湿润环境的植物种类以及植物的布局。
通常来说,湿地植物分为浅水带植物、湿地植物和湿润植物。
可以根据实际需要进行植物的选择。
第三,人工湿地的设计方案要考虑湿地底质的构建。
湿地底质是湿地生态系统的根基,具有固定和吸附营养物质的作用。
如果底质不适宜,会对湿地系统的正常运行产生不利影响。
因此,在湿地设计过程中,要注意选择适宜的底质,例如砂质土壤或混合底质等。
最后,人工湿地的设计方案还要考虑湿地的水体调节和疏浚工艺。
湿地需要保持一定的水位,以维持湿地的生态系统运行。
因此,在设计方案中要考虑湿地的排水和供水系统,以及疏浚工艺等。
在湿地水位过高或过低的情况下,都会对湿地的生态系统产生不利影响,甚至导致湿地的破坏。
综上所述,人工湿地的设计方案需要考虑适宜的水体、植被种类和植物布局、底质构建以及水体调节和疏浚工艺等方面。
通过科学合理的设计,可以建立起一个高效强大的人工湿地,为环境保护和生态修复提供有力的保障。
《2024年海绵城市背景下的城市人工湿地设计研究》范文

《海绵城市背景下的城市人工湿地设计研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速,城市水资源的保护和利用已成为一个亟待解决的问题。
海绵城市作为一种新型的城市水管理理念,其核心在于通过增加城市绿地、透水铺装等措施,使城市像海绵一样,在应对雨水时具有“弹性”,从而减缓城市内涝、提高水资源利用效率。
人工湿地作为海绵城市建设的重要组成部分,其在雨水处理和生态环境改善方面发挥着重要作用。
本文将针对海绵城市背景下的城市人工湿地设计进行研究,旨在为未来城市水资源的可持续利用提供参考。
二、人工湿地的概念及功能人工湿地是一种模拟自然湿地的人工生态系统,通过植物、微生物、基质等元素的相互作用,实现对雨水的净化、滞留和再利用。
在海绵城市建设中,人工湿地具有以下功能:1. 雨水处理:人工湿地能够有效地吸收、滞留和净化雨水,减少径流,降低城市内涝的风险。
2. 生态修复:人工湿地可以改善城市生态环境,提供生物多样性保护和生态修复的空间。
3. 水资源再利用:通过人工湿地的净化处理,将雨水资源化利用,提高水资源的利用效率。
三、海绵城市背景下的人工湿地设计原则在海绵城市背景下,人工湿地设计应遵循以下原则:1. 生态优先原则:以生态保护为前提,充分利用自然地形、植被等条件,构建与自然环境相协调的人工湿地系统。
2. 功能性原则:根据实际需求,合理设计人工湿地的结构、植物配置和微生物群落,确保其具有雨水处理、生态修复和水资源再利用等功能。
3. 可持续性原则:注重人工湿地的长期维护和管理,确保其功能的持续发挥和生态环境的稳定。
四、人工湿地设计研究1. 选址与布局:人工湿地的选址应考虑地形、气候、土壤等自然条件,以及周边环境、交通等因素。
布局上要合理规划进水区、处理区、出水区等,确保湿地的处理效果和生态功能。
2. 基质选择与配置:基质是人工湿地的重要组成部分,应选择具有良好的渗水性、保水性和一定抗冲刷能力的材料。
同时,要根据植物需求和微生物生长的需要,合理配置基质,为植物和微生物提供良好的生长环境。
人工湿地设计理念和设计原则

人工湿地设计理念和设计原则人工湿地设计理念和设计原则1. 引言在当今社会,人们对环境保护和可持续发展的重要性越来越重视。
而人工湿地作为一种生态系统修复和环境治理的手段,获得了广泛的关注和应用。
本文将围绕着人工湿地的设计理念和设计原则展开,旨在帮助读者更深入地了解人工湿地的重要性和功能。
2. 人工湿地设计理念人工湿地设计的核心理念主要包括生态系统修复和生态服务功能提供两个方面。
2.1 生态系统修复人工湿地是为了修复受到人类活动破坏的湿地生态系统而设计和建造的。
湿地生态系统在自然界中具有重要的生态功能和价值,包括水质净化、生物多样性维护、自然水文调节等。
然而,由于人类的工业活动、城市化进程以及农业排水等原因,许多湿地生态系统遭受到严重的破坏。
人工湿地设计的首要目标就是通过修复湿地生态系统,恢复其原有的生态功能和服务。
2.2 生态服务功能提供除了生态系统修复,人工湿地还承担着提供多种生态服务功能的重要角色。
生态服务是指自然生态系统为人类提供的各种经济和社会价值,包括水资源利用、气候调节、农田灌溉等。
人工湿地设计应考虑如何最大化提供这些生态服务功能,促进人与自然的和谐共处。
3. 人工湿地设计原则为了实现上述人工湿地设计理念,以下是一些关键的设计原则,供设计师和规划者参考和应用。
3.1 自然模拟原则人工湿地设计应尽量模拟自然湿地的生态过程和结构。
通过模拟自然湿地,可以提高人工湿地的生态可持续性和稳定性,从而使其更好地恢复湿地生态系统的功能。
3.2 多样性原则人工湿地设计应注重生物多样性的维护和提高。
通过保留和增加湿地植物和动物物种的多样性,可以增加人工湿地对生态系统修复和生态服务功能的贡献。
3.3 微观细节与宏观规划相结合原则人工湿地设计需要同时考虑微观细节和宏观规划。
微观细节包括湿地形态、植被选择、材料运用等,而宏观规划则涉及整体布局和湿地与周边环境的关系。
只有合理地结合微观细节和宏观规划,才能实现人工湿地的设计目标。
人工湿地设计方案

人工湿地设计方案人工湿地是一种将自然生态系统规模缩小并模拟自然湿地功能的人工建筑物。
它是水环境治理和生态系统保护的重要手段之一、设计一个高效的人工湿地系统,需要考虑多个方面,包括湿地类型选择、湿地植被选择、水体进出口规划、水流控制、氧化还原条件等。
本文将列举一些设计方案的关键要点。
首先,在选择湿地类型时,可以考虑席位湿地、人工湿地或潜流湿地等。
席位湿地主要利用该区域原生植物根系的拦截作用来净化水体,适用于处理水质相对较好、流速相对较小的情况。
人工湿地则是使用人工构建的湿地来模拟自然湿地功能,一般有自然湿地和人工湿地两种类型。
自然湿地通过鼓励湿地植被的生长、运用湿地透水材料等方式,实现水体的净化。
人工湿地则是通过人为构建湿地系统,利用湿地植被和湿地材料,实现水质的净化作用。
潜流湿地主要通过地下流动的水流来处理水体,适用于处理水体较为复杂、水体污染物浓度较高的情况。
其次,在选择湿地植被时,应该优先选择适应水位波动、水质变化能力强的湿地植被。
例如,芦苇、香蒲等常见湿地植被具有较好的适应性和净化能力。
湿地植被具有强大的吸附能力,能够吸附水中的污染物,降低水中的污染物浓度。
同时,湿地植被的根系也能增加水体的氧化还原条件,促进污染物的降解。
此外,在设计水体的进出口规划时,需要合理规划水流的流动路径和进出口的设置。
通常,进水口应该设置在水体污染物较高的区域,出水口应该设置在水体污染物较低的区域。
通过合理规划水流路径,可以使水体在湿地系统中停留的时间延长,从而提高湿地系统对水体的净化效果。
水流控制是人工湿地设计中的一个重要环节。
在湿地系统中,水流速度的大小直接影响到湿地植被的生长和水质的净化效果。
合理控制水流速度,可以使湿地植被有足够的时间摄取水中的营养物质,并提高其吸附能力。
同时,水流速度的大小也影响着水体的悬浮物沉降速度,对于湿地系统的污染物去除效果有着重要的影响。
最后,氧化还原条件也是人工湿地设计中需要考虑的一个重要因素。
人工湿地系统设计

人工湿地系统设计人工湿地是一种模仿自然湿地生态系统的人工系统,通过适当设置投料流速和流程,利用湿地水体、底质及植物和微生物的共生作用来去除水体中的污染物。
常见的人工湿地系统包括人工湿地池和水生植被湿地系统等。
人工湿地设计的关键是考虑到水质和水量的处理需求以及湿地的适应性和可持续性。
下面将就人工湿地系统的设计分几个方面进行介绍。
一、人工湿地底材选择人工湿地底材选择是设计中的关键一环。
底材要求对水体有良好的透水性和附着性,常见的底材有砂砾、粘土、炭等。
砂砾底材透水性好,可以使水体通过并且加强去除污染物的效果;粘土底材可以用来修复水体中的缺氧环境,从而改善水体质量。
二、人工湿地水质处理方式人工湿地工程水质处理方式分为水平流、竖流和湿地滞流等几种方式。
水平流是通过湿地中的植物和底材层对水体进行净化;竖流则是通过人工湿地中设置的填料层来进行水质处理;湿地滞流主要依赖于水体从而进行水质处理。
三、植物选择植物是人工湿地中的核心组成部分,能起到净化水质、修复湿地环境和提供生态的作用。
在选择植物时应考虑其对污染物的吸附、吸收和降解能力,同时也要考虑其对环境的适应性和抗逆性。
四、湿地系统的布局和面积人工湿地系统的布局应根据不同的水体质量和水量需求进行设计,同时也要考虑到人工湿地系统中的自净效应,尽量保证水质从高污染到低污染的流向。
湿地面积的大小与水量和水质的关系密切相关,应根据实际情况进行计算。
五、湿地系统的运维管理综上所述,人工湿地系统设计主要涵盖底材选择、水质处理方式、植物选择、湿地系统的布局和面积、湿地系统的运维管理等方面。
只有综合考虑这些因素,才能设计出高效、可持续的人工湿地系统,提供清洁的水资源和良好的生态环境。
人工湿地污水处理工艺设计关键及生态学问题

人工湿地污水处理工艺设计关键及生态学问题人工湿地污水处理工艺设计关键及生态学问题引言:随着城市化进程的加快和人口的增加,城市污水处理成为一项紧迫的任务。
传统的化学和生物处理技术,虽然能够达到一定的污水处理效果,但其运作成本较高且对环境影响较大。
而人工湿地污水处理工艺则凭借其低成本、高效率以及对环境友好的特点,成为了解决城市污水问题的重要手段。
本文将重点探讨人工湿地污水处理工艺设计的关键因素以及涉及的生态学问题。
一、人工湿地污水处理工艺设计关键1. 植物种类的选择人工湿地污水处理的核心在于通过湿地植物的作用,利用其吸收、降解和吸附的特性来净化污水。
因此,选择适宜的湿地植物种类至关重要。
常见的湿地植物种类有芦苇、菖蒲、苦草等,这些植物在处理有机物、悬浮物和重金属等方面表现出优异的能力。
在实际设计中,应根据不同的污水性质选择适宜的植物种类。
2. 人工湿地系统的形式与布置人工湿地系统主要由预处理区、植物滞留区和后处理区等部分组成。
其中,植物滞留区是最核心的部分,通过植物和底质的作用来实现底泥的降解、营养物的吸收和生物降解等过程。
在设计中,应根据污水质量、处理要求、湿地面积和空间条件等因素,合理确定湿地系统的形式和布置。
3. 底材的选择和修复底材在人工湿地系统中起到储存和传导污水的作用,对系统的稳定性和处理效果有重要影响。
一般而言,底材应满足一定的通透性、保湿性和营养物储存能力,并能够为湿地植物的生长提供良好的条件。
对于一些受污染的底质,需要进行修复和处理,以降低底质对湿地系统的污染风险。
4. 控制水位和水流水位和水流是影响人工湿地处理效果的重要因素之一。
适宜的水位和水流条件有利于湿地植物和微生物的生长繁殖,促进污水的降解和吸收。
因此,在设计中需要合理控制水位和水流的运行方式,确保其稳定性和适宜性。
二、人工湿地污水处理工艺涉及的生态学问题1. 湿地植物生态系统的建立人工湿地是一个复杂的生态系统,其中湿地植物作为关键组成部分,对湿地污水处理效果起着决定性作用。
人工湿地与水环境的若干方面思考

人工湿地与水环境的若干方面思考当今社会随着经济的发展,人民生活水平的提高,伴随着环境持续恶化,特别是水环境污染越来越严重,全国各大水系地表水90%以上在Ⅲ类水以下,经济发达地区小河小溪严重污染,全县几呼没有一条可游泳的河流。
为此,为了治理水污染,改善水环境,各地政府采取许多治理方法,投入大量的人力、物力、财力来改善水质,其中最为重要的是集污纳管,建污水处理厂。
但由于技术、成本等原因,通过处理过的污水还是劣Ⅴ类水。
为了进一步改善水质,各地政府纷纷采取生态恢复的办法来改善水质,而生态治水的一个重要方法就是建人工湿地。
人工湿地是一个系统的生態工程。
通过人工填料过虑阻滞,水生植物吸收,微生物降解氧化等方法,达到污水尾水在人工湿地内循环自净改善水质的目的。
因此,在建人工湿地时充分考虑以下几个方面的问题:一、人工湿地选择人工湿地有以下几种基本类型:(1)表面流湿地,是一种污水从湿地表面漫流而过的湿地,结构简单,工程造价低;污水从入口以一定速度在填料表面缓慢流过湿地,部分污水或蒸发或渗入地下。
在流动的过程中废水得到净化。
水深一般0.3-0.5米,水流呈推流式前进。
近水面部分为好氧生物区,较深部分及底部通常为厌氧生物区。
处理效率较低。
(2)潜流湿地,污水在填料间渗流,可充分利用填料表面及植物根系,出水水质好。
与表面流人工湿地相比,污水流程较长,有利于硝化和反硝化作用的发生,脱氮、除磷、氧化效果较好。
(3)垂直流湿地污水沿垂直方向流动,氧供应能力较强,硝化作用较充分,占地面积较小,可实现较大的水力负荷长期运行。
对于氨氮含量较高的污水废水有较好的处理效果。
(4)复合潜流人工湿地,结合了以上几种的优点,具有去除效果好,节省土地的优点。
人工湿地要达到一定的效果,污水在湿地滞留的时间要相对长一些,但也不宜太长,一般为5天左右,滞留时间短,达不到效果,因此,要达到效果,湿地占地面积较大,因此,在建湿地时要因地制宜,尽量利用滩涂或与建公园相结合,以节省土地。
人工湿地设计规范

人工湿地设计规范人工湿地是指通过人工手段模拟湿地生态系统的水体处理系统,它可以有效地净化废水、保护生态环境,具有很大的经济和生态效益。
为了确保人工湿地的设计和建设质量,提高其运行效果,制定了一系列的设计规范。
一、工程规模和布置1. 人工湿地的规模应根据处理废水的水量、水质及需求来确定,同时兼顾可行性和经济效益。
2. 人工湿地应与周边环境结合,并合理利用已有的地形地貌,避免对自然环境的破坏和轻微土地利用。
二、水质要求和设计要点1. 人工湿地处理的废水应符合国家和地方相关的水质标准。
2. 人工湿地的处理效果应考虑水质的净化程度,达到应有的标准要求。
3. 设计要根据所处理的废水类型、水质特征和水量确定湿地单元的数量和大小。
三、湿地系统的布局和构造1. 人工湿地的系统布局应分别设计主处理区和辅助处理区,有机地组合起各种湿地单元,充分发挥不同湿地单元的功能。
2. 构造要考虑湿地水位管理的动态变化,兼顾稳定运行和管理便捷性。
3. 构造物的材料应选用耐久性好、抗腐蚀性强的材料,以确保运行的安全可靠。
四、植物选择和配置1. 湿地植物的选择应考虑其对废水的净化效果、对环境的适应性以及生命活动能力等因素。
2. 植物配置要根据湿地的特性来确定,保证植物分布的均匀性和适应性。
五、运行与管理1. 人工湿地的运行应有一定的管理措施和规范,定期进行水质和植物生长的监测。
2. 必要时进行清淤、修剪和其他维护工作,确保湿地系统的正常运行。
3. 运行期间要定期巡视检查,发现问题及时处理。
六、环境保护和安全要求1. 施工和运行过程中应重视环境保护,减少对自然环境的破坏和污染。
2. 施工和运行过程中要注意安全,设施应符合相关的安全标准和规范。
3. 年鉴的设计和施工应符合相关的土地利用规划及法规要求。
以上是人工湿地设计规范的基本要点,通过遵循这些规范,可以保证人工湿地的设计和建设质量,提高其运行效果,实现废水净化和生态环境保护的目标。
同时,人工湿地设计规范也需要根据具体情况不断完善和更新,以适应不同地区和水体的处理需求。
某河道人工湿地设计方案

某河道人工湿地设计方案人工湿地是指通过人工手段复制湿地的形态、构造和功能以达到净化水质、保护生态环境以及景观效果的一种人工生态系统。
它是一种综合利用的水处理设施,具有很高的应用价值。
下面是一个设计方案的详细描述。
设计方案主要分为以下几个方面:设计目标、选址、湿地类型选择、设计布置和建设技术。
1.设计目标:(1)水质净化:通过湿地植物的吸收、降解和沉淀作用,去除水中的悬浮物、营养物质和有机物等。
(2)生态保护:改善水域生态环境,提供适宜的栖息地和食物供给,促进水生生物的繁殖和生长。
(3)景观效果:打造美观、宜人的湿地景观,增加人们的参观、休闲和娱乐功能。
2.选址:选址应考虑到河道水质、水流情况以及周边环境。
选择距离污染源较远、水流较缓的区域,有利于达到较好的净化效果。
同时应确保周边环境的适宜性,如附近无高压电线、噪音及异味污染等。
3.湿地类型选择:根据河道的水质特点和设计目标,选择适当的湿地类型。
如表层流湿地、人工河流湿地、沉水植物湿地等。
可以采用不同的湿地类型组合,形成一个完整的处理系统。
4.设计布置:根据选址和湿地类型,合理布置湿地的大小、形状和位置。
通常,湿地系统可分为进水区、过渡区和出水区。
进水区用于引入污水,过渡区用于过渡水质,出水区用于出水。
可根据河道水质和流量情况,设计合适的水流路径和湿地布置。
5.建设技术:建设湿地主要包括土地平整、加固排水系统、植物选育和种植等工程。
土地平整可以使湿地形成平缓的环境,有利于水流自然流动。
排水系统的加固可以保证湿地内外的水质稳定。
植物选育和种植则是湿地生态系统的关键部分,需要选择适宜的湿地植物,并按照设计布置进行种植,以实现净化水质的目标。
综上所述,河道人工湿地的设计方案主要涉及设计目标、选址、湿地类型选择、设计布置和建设技术等多个方面。
通过合理的设计和建设,可以有效地净化水质、保护生态环境,并为人们提供美观的景观效果和适宜的休闲空间。
第四章 人工湿地的设计、运行和维护

时必须加覆盖层避免材料降解。
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(2)聚乙烯:线型低密度聚乙烯和高密度
聚乙烯。安装难度大,抗刺破性差,但
抗紫外性好,修补容易,并且生产过程
不需要氯气,相对环保。价格稍贵。
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(3)聚丙烯:抗刺破性能最好,抗摩擦性 能良好,抗紫外光性能优良,制造不需 要氯气,是三种产品中最环保的,但价 格最贵。
可使废水流过的小孔,会提高土壤的多孔性,使废水适度流
动。实践发现,由于土壤的透水性不够,废水流过土壤表面 时产生了很多问题。
平流系统能有效降低生化耗氧量,减少悬浮固体,但由于它
们相对缺氧,所以这类系统要改进氨的硝化问题。它去除病 原体的效果极佳。
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垂直流人工系统:以间歇的剂量将废水施用于床表面, 废水垂直渗透过多为砂砾的基质。
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问题: • 有机负荷太高时容易堵塞。通常在潜流系统前面 有一个沉淀过程,以去除悬浮固体。此外,常常 采用多个进口,尽可能均匀地分散悬浮固体,避
免堵塞问题。
• 建造费用较高(是表流系统建造费用的4~8倍),主
要是砂砾填充费用。
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水平流人工系统:基库思法或根区法。60年代中期由基库思博 士首创的。它包括一个种有芦苇的轻粘土或粘重土矩形床。 废水水平地流过芦苇的根围。土壤结构通过添加钙和铁或铝 补充物来增加土壤沉淀磷酸盐的能力。 设计上存在的问题:基库思认为,扎进土壤的芦根死后形成了
安全和具有可见性。
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4、流量分布设施 对于依靠重力自流的结构设计,V型槽或 水平的堤堰都很好。 对于小的系统,可采用聚氯乙烯管。
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5、流量分布管道 废水从流量分布装置出来后应该被均匀地 分布在湿地的前端。对潜流湿地,布水
人工湿地在景观水处理中各单元参数设计

人工湿地在景观水处理中各单元参数设计更新时间:1-13 17:27目前,潜流式人工湿地已在全国很多地区的景观水系处理中得到了推广,技术也已逐渐成熟,笔者通过几个项目的实践,总结了相关参数设计要点,归纳如下:人工湿地净化景观水体水质的设计可以从以下两个方面来考虑:①对景观水体的水进行循环处理;②对补充水主要指再生水或雨水进行处理;前者可以根据湿地的水力负荷进行设计,后者根据湿地污染物的面积负荷进行设计;1、进行循环处理的人工湿地的设计①处理水量的确定根据景观水体的循环周期设计每天需要处理的水量,计算公式如下:Q=V/T式中Q—循环处理水量,m3/d V-景观水体中的水量,m3 T-循环周期,d循环周期指景观水体的水全部被人工湿地处理一遍所需要的时间;当水温>25℃时,景观水体的循环周期不宜超过2-3d,当水温<25℃时循环周期可以适当延长,温度越低则循环周期越长;②湿地面积的确定根据水力负荷设计湿地的面积,计算公式如下:Ax=Qx/HL式中 AX—对景观水体的水进行循环处理需要的人工湿地的面积,m2HL一水力负荷,可取—1.2m3/2 处理补充水的人工湿地的设计①补充水量的确定根据蒸发量以及景观水体底部和侧壁的渗透水量来确定每天的补充水量,计算公式如下:QB=A×F+Qs 3式中Q—补给的水量,m3/dA—景观水体的面积,m2F—当地夏季最大蒸发月份的日平均蒸发量,m3/QS—景观水体的下渗水量,m3/d②湿地面积的确定根据湿地污染物的面积负荷确定湿地的面积,计算公式如下:AB=QB×CB—CE/N式中AB—人工湿地去除补充水中污染物所需要的面积,m2CB—补充水中污染物的浓度,g/m3CE—湿地出水浓度,g/m3N—一污染物面积负荷,g/分别计算去除COD、BOD5、TN、TP、SS等污染物所需要的面积,选取其中最大的一个作为设计面积;在设计湿地面积时需要确定以下三个参数:a.补充水中污染物浓度的确定以再生水作为补充水源时,各种污染物的浓度可以参考城市污水再生利用景观环境用水水质GB/T18921-2002中的相关水质标准;由于雨水的水质与降雨量、汇水面屋面、地面和路面等的材料和积累的污染物、空气质量、气候条件等许多因素有关,因此雨水中各种污染物浓度的变化较大,但在绿色建筑小区内,经过预处理的雨水中的污染物浓度会降低很多;b.出水水质的确定湿地出水的水质应根据实际情况来考虑;以雨水或再生水作为景观水体的补充水源时,出水水质可以参考地表水环境质量标准GB3838-2002中的Ⅳ类或V类水体的水质标准;c.湿地污染物面积负荷的确定下图分别为TP、TN、COD、BOD5和SS等污染物的湿地面积负荷与出水浓度之间的关系;TP湿地面积负荷与出水浓度之间的关系TN湿地面积负荷与出水浓度之间的关系COD湿地面积负荷与出水浓度之间的关系BOD5湿地面积负荷与出水浓度之间的关系SS湿地面积负荷与出水浓度之间的关系3 湿地几何尺寸的设计①湿地宽度的设计湿地的宽度可以根据下式计算:W=Q/K×N×D式中 W—湿地的宽度,mQ—处理的水量,m3/dN—水力坡度,一般取—K—的透水系数,m/dD—处理区厚度,一般取-0.7m在运行过程中,由于悬浮污染物的截留以及生物膜的积生,的透水系数会不断下降,因此在实际设计时通常取清洁透水系数的10%作为设计标准;若湿地单元宽度过大则对布水均匀不利,容易造成短流,通常以湿地单元宽度≤60m为宜 ;当计算得到的宽度>60m时可将湿地分为若干个宽度≤60m的单元,并联运行;②湿地长度的设计L=A/W式中 L一湿地的长度,m W—湿地的面积,m2湿地长度过短时难以保证布水均匀,但长度过大时会造成工程量增加,另外还会造成进出口之间水位差增大,使水位调节困难并且不利于植物的成活;通常湿地单元的长度以15—50m为宜;当计算得到的长度>50m时可将湿地分为若干个长度≤50m的单元,串联运行;4 结语采用人工湿地对人工景观水体的水进行处理,可以有效改善景观水体的水质,避免水华的发生;该方法为景观水体水质净化与保持工程提供了系统的设计方法;。
人工湿地集配水布置方式

人工湿地集配水布置方式目录引言 (3)1表面流湿地的集布水方式 (3)1.1 布水方式 (3)1.2 配水结构 (4)1.3 集水结构 (6)2 水平潜流人工湿地的集配水 (8)2.1 配水方式 (8)2.2 集水方式 (9)3 垂直潜流人工湿地的集配水 (10)引言人工湿地作为一种新型生态污水处理技术,在适应污水处理小型化、多元化的发展趋势方面,具有独特的优势,人工湿地布、集水多孔管孔径大小、布设的疏密程度以及配水方式等水力条件直接影响着污染物与基质、微生物接触的有效性、系统内的溶解氧分布和缺氧程度,也影响着湿地基质的物理化学特性,从而影响微生物的多样性、活性,影响植物的生长、污染物的沉积、微生物转化、植物吸收及基质的吸附过程。
另外布水不均匀也是导致湿地床堵塞发生的根本原因。
当湿地床发生堵塞后,填料层的渗透系数会急剧下降,过水能力也随之降低,湿地进水会直接淤积在填料层表面,恶化运行环境,涌水还会阻隔氧气向填料层内扩散,降低污染物的去除效果。
因此人工湿地的布水方式对于人工湿地的高效运作具有至关重要的作用。
图1-1 人工湿地布水/集水系统1表面流湿地的集布水方式1.1 布水方式表流人工湿地,与自然湿地最为接近,污水在湿地表面流动,水位较浅,多在0.1-0.9 m之间。
表面流人工湿地处理系统在运行过程中可能出现的最大问题是“沟流”,这会降低湿地的有效处理面积。
通过控制底面平整性及植物密度可以防治布水不均,因此对原有的沟渠、道路围堰进行平整可以减少短流。
同时,也可以采用类似折板的围堰或横向的深水沟进行重新布水,以达到均匀布水的目的。
表面流湿地中的这些横沟可以使水流横向通畅流动,并保持恒定水头,增加停留时间,提高面积效率。
下图为不同进出水方式下的布水效果:a)最不利情况(短流)b)不利情况(存在死角)c)布水较好d)布水好(布水横沟)图1-2 表面流人工湿地不同进出水方式下的布水效果1.2 配水结构布水管渠是向人工湿地中输送污水的装置,布水时应尽量均匀,并可用于调控污水流量,人工湿地的一般进水方式可分为单点布水、多点布水和溢流进水等,若人工湿地进水区较狭窄或湿地呈狭长形(长宽比很大),可采用单点进水,如果进水区较宽,则宜采用多点进水。
人工湿地项目设计思路及创新内容

一、人工湿地工程总体概况:根据洒渔河流域7个子流域划分范围以及各流域污染源分布特征及项目总体技术路线,长江上游洒渔河流域生态补偿建设示范先行项目湿地治理示范工程共涉及洒渔河2个子流域,根据前期规划及项目建议书建议,共拟建6块人工湿地,可利用面积570.47亩,(基本农田380.15亩,非基本农田190.32亩)各湿地基本情况见下表:项目区人工湿地基本情况表二、人工湿地的主要内容:(1)对于非基本农田地块:采取塘~人工湿地~生态沟渠复合处理系统,该系统由沉淀池、深度处理塘(增加曝气机供氧)、水平潜流湿地、表流湿地等组成,通过不同湿地的最佳组合形式,提高TN、TP的去除率,同时根据人工湿地的类型,植物对气候变化的适应性选取多种植物,合理搭配,既改善水质又具有景观效益。
(水质改善与景观效益相结合)(2)对于基本农田地块:按照《基本农田保护条例》等相关政策法规要求,本次设计仅做土地平整以及重新划分地块,种植既有经济价值又富有水质净化功能的植物,如蒲菜,水芹等。
(水质改善与经济效益相结合)三、水质目标1、水质目标(1)中河坝人工湿地水质目标新建中河坝人工湿地主要进水为龙树镇污水处理厂尾水,以及少部分的农业面源污水,龙树镇污水处理厂主要是对水磨镇、龙树镇及新街镇污水进行集中处理,设计出水水质为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
设计出水水质主要由以下因素确定:A.湿地出水主要用于河道生态用水,本着水质安全角度考虑,避免发生人误用、乱用造成的后果,尽量提高出水水质标准。
B.根据云南省环境科学研究院对高原湖泊区域人工湿地处理特性的研究,并结合国内外人工湿地相关经验,综合考虑项目区实际情况,提出出水水质标准。
中河坝人工湿地进水水质按《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准水质设计,主要出水水质指标按《人工湿地污水处理工程技术规范》(HJ2005-2010)、《高原湖泊区域人工湿地技术规范》(DB53/T306-2010)参照确定。
人工湿地布水方式的研究

1. 人工湿地布水方式的种类 在人工湿地处理污水的过程中,布水是否合理,将对污水
采用上行潜流布水的方式,水流方向逆重力向上,在布水 上更为均匀。且出水由于经过湿地处理,较为干净美观,不过 容易积水。下行潜流布水如今最为常见的布水形式,其主要依 靠重力的作用,使污水通过表面流入,经过土层和基质层慢慢 渗流到底部。由于下行潜流布水的水流方向与重力方向一致, 污水处理阶段的 DO 含量更高,对有机 物和氮 有更高 的净化 效果[3] 。
1对水流的影响在人工湿地的处理过程中由于布水方式的不同水流的流态和扩散方式不同即湿地系统各区域存在不同的水流交换是一种非理想的流动而水流直接关系到污水中污染物与技术工程technicalengineering136城市地理生物膜的接触机会和时间其对不同的污染物去除效率也会产生较大差异从而影响湿地的净化性能
的处理效果起着至关重要的作用。往往在湿地运行的过程中, 存在 “短路”、“死区”、“弥散” 等现象,因此,改善布水的 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、堵塞和沟流[1] 。布水方式能提高湿 地 的处理效率,并对整个湿地的生态有好的良性循环。
1. 1 表面流和潜流人工湿地的布水方式 在表面流和潜流人工湿地中,比较常见的是的单侧进水、 多侧进水,表面流湿地的在其表面有一层薄水层,气体交换的 速度往往比较快。土壤表层是由气生根、水生根和落叶等形成 的根毡层,该层与水体中植物茎叶为微生物提供附着生长表 面,以参与污染物的去除[2] 。 在布水过程中,表面流人工湿地往往会由于水气共同作 用,部分断面通过的气量较多,形成一股上升的气流,带动部 分混合液 ( 指污泥与水) 作向上运动,气、水流周围的介质 则向下运动出现短流,并且由于布水的不均匀,还会出现沟流 现象。水平流人工湿地一般为单侧进水,但是也有不少多侧进 水人工湿地的研究。
浅谈潜流人工湿地的设计与施工

40ZHIHUAI 2019.6建设与施工浅谈潜流人工湿地的设计与施工王建设1 董淑珍2 王晨龙2证,使灌溉泵站的工作做到有章可循、有据可依,才能使灌溉泵站工作流程操作规范, 责任到人,不断提高灌溉泵站管理规范化、制度化。
如:建立灌溉泵站工作期间日常巡查制、定期巡查制、月检制、年检制等,做到未雨绸缪 ,才能保证灌溉泵站运行安全。
3.加强灌溉泵站职工技术培训,提高职工业务水平(1)加强职工技术培训,定期或不定期对职工进行实战考核,做到理论与实战相结合。
(2)建立“传帮带”制度,让有经验、有技术的老职工对新人员进行技术传授。
(3)建立监督考核制度,对泵站职工进行技术监督考核,不断激励职工主动学习,提升自身工作能力。
四、结语随着我国社会的高速发展和国家向世界强国迈进,对于灌溉泵站工作需要客观分析当前现实情况,结合国家新农村建设体制,建立灌溉泵站长效发展运营机制,促进新农村经济长效发展■(作者单位:淮南市排灌总站 232000)(专栏编辑:顾 梅)一、引言人工湿地是运用生态学原理,人为地控制植物、基质、微生物以及水力学条件等影响净化效果的因子,从而实现污染物的去除,并能在实际工程中加以推广应用的一种水体生态修复技术,其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类生物的作用。
人工湿地特别适合处理景观用水区附近的污水,为水体提供洁净的水源。
本文以临沂大学城污水处理厂尾水人工湿地深度净化及资源综合利用工程为例,通过对该工程潜流人工湿地的设计与施工的阐述,以期对潜流人工湿地系统进一步推广应用提供参考依据。
二、工程设计1.潜流人工湿地特点及工艺比选潜流人工湿地根据水体在基质填料间流动方式不同分为水平潜流人工湿地(HFCW)和垂直潜流人工湿地(VFCW)。
(1)水平潜流的布水和水流方式是水体从床体一端以水平流方式从填充基质表面以下流向出水端,主要通过介质拦截过滤、植物根系及填料表面生物膜的降解以及植物吸收等作用实现污水净化。
土木工程中的人工湿地设计

土木工程中的人工湿地设计人工湿地是一种模拟自然湿地的人造湿地系统,可以用来处理和改善水质、保护生物多样性以及提供景观效益。
在土木工程领域,人工湿地设计是一个重要的课题,涉及到水资源管理、环境保护和城市规划等方面。
本文将介绍土木工程中人工湿地设计的原理、设计要点以及实施效果等内容。
一、人工湿地设计的原理人工湿地是通过模拟自然湿地的水文、生物和物理化学过程来达到净化水质的目的。
其原理主要包括以下几个方面:1.1 植物吸收和转化:湿地植物的根系能够吸收水中的养分和污染物,通过植物的作用,将水中的污染物转化为植物可利用的形式,达到净化水质的效果。
1.2 微生物降解:湿地中存在大量的微生物,它们能够降解水中的有机物和氮、磷等养分。
微生物通过吸附、吸附、氧化等过程将污染物转化为无害物质。
1.3 湿地滞留时间:水在湿地中停留的时间较长,这使得湿地有足够的时间进行物理、化学和生物反应。
在滞留时间的作用下,污染物通过沉降、吸附等方式从水体中去除。
1.4 湿地结构:湿地的设计结构也是其净化水质的关键。
不同的湿地结构,如水平流、垂直流、浸滤等,都能影响湿地的净化效果。
二、人工湿地设计的要点2.1 选择合适的湿地类型:根据需要处理的水质和空间条件,选择合适的湿地类型。
常见的湿地类型包括自由水面流湿地、浸渗湿地、人工湖泊等。
不同的湿地类型适用于不同的水体处理和环境要求。
2.2 设计适宜的湿地面积:人工湿地的面积要根据处理量、水体质量和土地利用情况等因素进行合理确定。
面积过小会导致处理效果不佳,面积过大则浪费资源。
2.3 选择合适的湿地植物:湿地植物是人工湿地中的重要组成部分,不同的湿地植物对水质的净化效果有所差异。
在人工湿地设计中,要根据水体的污染物类型和浓度选择适宜的湿地植物。
2.4 设计合理的水流模式:水流模式是人工湿地设计中的重要考虑因素。
水流过快会影响湿地的净化效果,而水流过慢则容易造成水体富营养化。
因此,需要根据具体情况设计合理的水流模式。
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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 wetlandWei Zhu, GuoFen Hua &Lianfang ZhaoAbstract: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 showedKey words:Constructed wetland; Waste water treatment; water distribution ; design1.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]。
104.几种常见人工湿地类型的布水4.1表面流人工湿地的布水及进出水装置表流人工湿地,与自然湿地最为接近,污水在湿地表面流动,水位较浅,多在0.1m ~0.9m 之间。
表面流人工湿地处理系统在运行过程中可能出现的最大问题是“沟流”,这会降低湿地的有效处理面积。
通过控制底面平整性及植物密度可以防治布水不均,因此对原有的沟渠、道路围堰进行平整可以减少短流。
同时,也可以采用类似折板的围堰或横向的深水沟进行重新布水,以达到均匀布水的目的。
表面流湿地中的这些横沟可以使水流横向通畅流动,并保持恒定水头,增加停留时间,提高面积效率[2]。
图2形象的展示了不同进水方式下的布水效果。
进水管渠是向人工湿地中输送污水的装置,布水时应尽量均匀。
进水装置还可用于调控流量。
进水可靠重力流,也可以靠压力流。
重力流布水方式节省能量和运行维护费用,但需要大管径的进水管以减少水头损失。
对于布水管,需要在一端设清洗法兰,以便周期去除积存的固体。
同时在可能出现气体积累的地方设排气阀。
进水方式可采用单点布水、多点布水和溢流堰布水(见图3)。
如果湿地进水区较窄或湿地呈狭长形(长宽比很大),可采用单点进水。
如果进水区较宽,宜采用多点进水。
采用溢流堰进水就是在湿地进水前设一低地,低地出口也即湿地进口可设多个,但需处于同一标高位置,出水口设溢流堰进行均匀布水。
a)最不利情况(短流) b)不利情况(存在死角)c)布水较好d)布水好(布水横沟)图2 不同进水方式下的布水效果b )多点布水a )单点布水c )溢流堰布水图3 不同进水方式示意图湿地出水口设计对均匀布水、控制水位和监控水量水质都是非常重要的。
但为降低投资、运行和维护费用,出水口设计应尽可能简单。
图4所示为几种常见的出水口形式。
第一种为存在死区的单一出口,由于存在死区,水力停留时间缩短。
第二种为多出口形式,可有效增加水力停留时间。
第三种是在出水口侧设计深水沟,水收集后经出水堰流出。
显示后两种出口形式效果较好。
出水口大小应考虑传输最大日均流量或最大周均流量,在加上湿地面积上的降雨量。
出水口的重要功能之一是控制湿地水位。
水位的确定需要考虑植物生长的需要、水力停留时间和湿地单元的维护等因素。
4.2潜流人工湿地的布水及常见设计潜流湿地的进水布水系统设计与表面流基本相同,主要目的是均匀布水。
一般进水先流经粗砾石填料区,其作用是强化在深度和宽度上的均匀布水[2]。
出水口一般用埋在出水口端粗砾石中的穿孔管集水,然后通过管道排出。
出水管口高度可调,以调通过管道排出。
出水管口高度可调,以调控水体水位,见图5。
潜流湿地一般要求表面平整,避免存在坡度,即使有坡度也是非常小的坡度,因为坡度会促动水在表面的流动,破坏潜流条件。
同时,表面平整对植物移植培养所需的水力淹没条件也很有利。
床体底面一般也没有坡度要求,通过调整出水口高度,可形成所需的潜流水力梯度。
床深视植物的根系生长深度确定,一般30~60cm ,但对于特定的低温和植物条件,有的床体深度可达1m 。
图6和图7是潜流人工湿地的常见布水方式。
c )出水堰图4常见出水口形式b )多出口 a )单一出口图5潜流湿地出水口控制结构 1%的倾斜度图6潜流人工湿地的布水设计(一)图6的设计是大型潜流人工湿地上面叠加一个小型的垂直流人工湿地,小型的垂直流人工湿地表面用多孔的布水管均匀布水,水直接下渗入潜流人工湿地,利用潜流的人工湿地的1%的坡度,利用重力流使处理过的水流向出水口。
图7的设计是进水管在植物的根部,使污水经过植物的根部进行处理,出水口设两个,上层出水口比进水管低5cm ,下层的出水管设在潜流湿地的靠近底部位置,具体视情况而定,此设计的目的是尽量减少潜流人工湿地的死水区,使整个潜流人工湿地都能发挥作用。
出水口安装阀门可供调节,使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。
出水口连接太阳能片,可以利用太阳能加热出水,到达即环保又经济的目的。
4.3垂直流人工湿地的布水及常见设计垂直流湿地的水流情况综合了表流湿地和潜流湿地的特性,水流在基质床中基本上呈由上向下的垂直流,床体处于不饱和状态,氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。
1)简单垂直流人工湿地垂直流人工湿地,水经湿地表面下行,从底部排出[3]。
此系统是较为简单的处理系统,表面布水,垂直向下流,然后底部排出(见图8)。
0%坡度出水口图7潜流人工湿地的布水设计(二)图8垂直人工湿地布水示意图排水2)逆向垂直流人工湿地逆向垂直流人工湿地,即水从湿地底面呈推流式上升[3]。
此设计适合寒冷地区的人工湿地,从底部进水可以防止布水管的冻结和爆破(见图9)。