人工濕地設計
人工濕地(CW—Constructed Wetland)污水處理技術是70年代末發展起來的一種污水處理新技術。它具有處理效果好、氮磷去除能力強,運轉維護管理方便、工程基建和運轉費用低以及對負荷變化適應能力強等特點,比較適合于技術管理水平不很高,規模較小的城鎮或鄉村的污水處理。
人工濕地的凈化機理:人工濕地對廢水的處理綜合了物理、化學和生物的三種作用。濕地系統成熟后,填料表面和植物根系將由于大量微生物的生長而形成生物膜。廢水流經生物膜時,大量的SS被填料和植物根系阻擋截留,有機污染物則通過生物膜的吸收、同化及異化作用而被除去。濕地系統中因植物根系對氧的傳遞釋放,使其周圍的環境中依次出現好氧、缺氧、厭氧狀態,保證了廢水中的氮磷不僅能通過植物和微生物作為營養吸收,而且還可以通過硝化、反硝化作用將其除去,最后濕地系統更換填料或收割栽種植物將污染物最終除去。
濕地處理系統的設計
1 選址 考察地質、地貌、水文、自然資源、人文資源、有關法律及公眾意見。應因地制宜,盡量選擇有一定自然坡度的洼地或經濟價值不高的荒地,一方面減少土石方工程、利于排水、降低投資,另一方面防止對周圍環境產生影響。
2 確定系統組合形式 根據場地特征、處理要求和所處理污水的性質來確定。單一式、并聯式、串聯式、綜合式。
3 確定水力負荷 根據文獻或經驗而定。
4 選擇植物 根據濕地植物的耐污性能、生長能力、根系的發達程度以及經濟價值和美觀等因素來確定。一般有蘆葦、席草、大米草、水葫蘆、水花生等,最為常用的是蘆葦,插植密度為1~3株/m2。
5 計算表面積 As=Q/a:As—表面積;Q—進水流量;a—水力負荷。
6 確定長寬比 (1)表面流濕地:長寬比10:1或更大,根據地形來考慮,底坡降0%~1%。(2)潛流濕地:根據達西定律Q=Ks*A*S
S—水力坡度;A—濕地床橫截面積;Ks—潛流滲透系數。或厄剛公式As=5.2Q[LN(So-Se)],So—進水BOD濃度;Se—出水BOD濃度;As—濕地床表面積。
7 結構設計(1)進出水系統的布置:濕地床的進水系統應保證配水的均勻性,一般采用多孔管和三角堰等配水裝置。進水管應比濕地床高出0.5m。濕地的出水系統一般根據對床中水位調節的要求,出水區的末端的礫石填料層的底部設置穿孔集水管,并設置旋轉彎頭和控制閥門以調節床內的水位。(2)填料的使用:濕地床由三層組成表層土層、中層礫石、下層小豆石。表層土鈣含量在2~2.5kg/100kg為好;礫石層粒徑在5~50mm,鋪設厚度0.4~0.7m。 (3)潛流式濕地床的水位控制:當接納最大設計流量時,進水端不能出現雍水現象;當接納最小流量時,出水端不能出現填料床面的淹沒現象;有利于植物生長,床中水面浸沒植物根系的深度應盡可能均勻。
8 編制施工計劃
9 修改設計 根據出現的問題對設計進行相應的修改。
10 施工
11 試運行
12 竣工交付使用
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