水平潜流人工湿地模型_闻岳

水平潜流人工湿地的脱氮技术方法

环保水处理工程就找“武汉格林环保”水平潜流人工湿地的脱氮技术方法 在当前我国面临的水环境污染形势中，水体富营养化已经成为突出的污染问题。氮是造成水体富营养化的主要因素之一，从水体中高效脱氮已成为水环境领域的研究热点。水平潜流人工湿地(HSSFCWs)作为一种生态化、低成本的污水处理和生态修复技术，其可承受较大的水力负荷和污染物负荷，在全球范围内被广泛应用于污废水的脱氮处理。污染物在水平潜流人工湿地中的去除和转化综合了物理、化学和生物学过程，水平潜流人工湿地的脱氮能力正是源于其中的协同机制。水平潜流人工湿地中存在多种脱氮机理，包括植物吸收、基质吸附、硝化-反硝化等，利用微生物进行硝化-反硝化是水平潜流人工湿地脱氮的主要途径。影响水平潜流人工湿地脱氮的主要因素包括溶解氧、基质、植物、碳源及运行条件等。笔者综述了水平潜流人工湿地脱氮的各种机理和影响系统脱氮的主要因素，同时论述了提高系统脱氮效果的措施，并对今后的相关研究方向进行了展望。 1水平潜流人工湿地脱氮机理 水平潜流人工湿地中氮的去除方式主要包括植物吸收、基质吸附和硝化-反硝化作用等，其中硝化-反硝化作用是其最主要的脱氮机理。污水中的氮主要以有机氮和无机氮2种形态存在，污水进入水平潜流人工湿地后，有机氮被氨化成无机氮，通过硝化及反硝化作用被进一步去除。硝化过程在好氧条件下由亚硝化细菌和硝化细菌来完成： 硝化作用取决于湿地中的溶解氧含量，当湿地中的溶解氧含量足已支持好氧硝化细菌的生长时，硝化反应才得以顺利进行。

环保水处理工程就找“武汉格林环保” 反硝化过程则在缺氧条件下由反硝化细菌来完成。根据反硝化原理，反硝化过程是从NO3-到NO2-、NO、N2O、N2。每个半反应如下： 反硝化作用取决于湿地中的碳源含量，充足的碳源可以为反硝化作用提供足够的电子供体，进而推动上述各半反应的顺利进行。 在水平潜流人工湿地脱氮的过程中，硝化反应仅仅将氨氮转化成硝态氮，并没有使氮从水体中真正脱除。反硝化作用则将硝态氮转换成N2或N2O,使水体中的氮转化成气态氮逸出系统。因此，反硝化作用被认为是系统脱氮的关键因素。 2影响脱氮的主要因素 2.1植物 植物是水平潜流人工湿地重要的组成部分。植物通过生物量增长从湿地中吸收氮素被认为是湿地脱氮的重要途径之一。研究表明，植物吸收的最大总氮量占进水量的5%～15%。此外，植物根系的输氧功能可改变水平潜流人工湿地系统内部的溶解氧环境，为微生物硝化-反硝化作用的进行提供适宜的环境条件，进一步促进氮的去除转化。 不同植物因其生理特性、根系输氧能力等的不同，对氮的吸收能力也存在较大差异，最终导致湿地除污效果的明显不同。表1对比了几种常见湿地植物的脱氮效果。

人工湿地计算书

人工湿地计算书 1、尾水提升泵房集水池基本参数 集水池设计规模为30000m3/d，约折合1250m3/h，按水力停留时间HRT为0.25 h计，集水井有效容积应为312.5 m3，考虑到与污水厂原有排污管道相契合， 集水设计尺寸为：L×B×H=15m×9m×5.7m， 有效容积L×B×H=15m×9m×2.5m=337.5m3。 2、尾水提升泵泵参数 流量420m3/h； 五台，四用一备； 扬程15m； 功率30KW； 效率74%，工作时间24h/d。 3、跌水复氧区 跌水复氧区分为跌水坝，受水池两部分。 跌水坝设计跌水高度为1.6m，采用二级跌水； 采用堰式出水，布水槽单宽流量取48m3/(h·m)，则布水槽长度为35m，整个跌水坝占地面积约100m2。 设置受水池1座，池深1.5米，占地面积约890m2。另外在受水池出水端设置拦水坝1座，受水池出水从拦水坝顶部漫流分别进入潜流人工湿地和人工溪流。 为防止冬季来水中热量大量损失，该工程如进入冬季运行，拟设置超越管路，将跌水坝超越，尾水提升泵房来水直接进入受水池内。 4、人工湿地基本参数 本项目主体处理单元分为潜流湿地区、人工溪流及人工湖、表流湿地、氧化塘四个区域，为便于设计计算，所有处理单元均按处理效率折算为表流湿地进行计算，折算系数k如下。 表8、折算系数取值表

4.1、理论人工湿地面积计算 计算公式：A L=[Q×（C0－C1）×10-3]/q os×10-4 其中A L为理论人工湿地面积（m2） Q为流量（m3/d），设流量为30000 m3/d。 C o为进水BOD（mg/l），设定进水BOD为20mg/l。 C1为出水BOD（mg/l），设出水BOD为10mg/l。 q os为表面有机负荷（kg/hm2·d），本项目取30kg/hm2·d（设计范围为15 kg/hm2·d-50 kg/hm2） 经计算，理论人工湿地面积A L=100000m2 4.2、各单元有效面积计算 潜流湿地：本项目潜流湿地面积为固定值A1=4500m2（受公园内地形限制），折合成理论湿地面积为：A L1=4A1=18000m2 人工溪流及人工湖：本项目人工溪流及人工湖面积为固定值A2=33770m2（满足公园水体面积要求），折合成理论湿地面积为：A L2=0.5A2=16885m2表流湿地：由于表流湿地和氧化塘的折算系数相同，故无需计算各自占地面积，根据现有场地地形条件，可令表流湿地与氧化塘占地面积相同。剩余理论湿地面积为：100000-18000-16885=65115m2，则A3=0.5×65115=32557.5m2（实际设计面积约37800m2）。 氧化塘：氧化塘占地面积与潜流湿地相同，即A4=A3=32557.5m2（实际设计面积约30000m2）。 4.3、平面设计 （1）潜流湿地 潜流湿地面积约为4500m2，若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1至3之间。 考虑到与公园景观相融合，将此区域分为四块，每一部分尺寸为B=28m，L=40m，As2=4×L×B=4×28×40=4500m2。 进出水系统的布置：湿地床的进水系统应保证配水的均匀性，一般采用多孔

人工湿地设计规范

人工湿地设计规范 1总则 1.0.1为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染环境防治法》，规范人工湿地污水处理技术，保护和改善环境，提高人民健康水平，建设环境友好型社会，特制定本规程。 1.0.2本规程适用于江苏省内人工湿地污水处理系统的设计、施工、验收和运行管理。1.0.3人工湿地污水处理对象为生活污水、生活废水，或具有类似性质的污废水。包括城市生活污水、农村生活污水、学校生活污水、住宅小区生活污水、宾馆污水、机关事业单位污水、疗养院污水、景区污水、污水处理厂尾水等。1.0.4本规程适用的处理规模：生活污水处理规模≤2000m3/日处理水量，城市污水处理厂尾水处理时规模≤10000m3/日处理水量。 1.0.5人工湿地污水处理系统的设计、施工、验收和运行管理除应符合本规程外，还应符合国家、省现行有关标准的规定。 2术语 2.1.1人工湿地constructed wetlands 人工湿地是人们模拟天然湿地系统结构和功能而建造的、可控制运行的湿地系统，用以对受污染水进行处理的一种工艺，由围护结构、人工介质、水生植物等部分构成。当水进入人工湿地时，其污染物被床体吸附、过滤、分解而达到水质净化作用。 人工湿地分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。 2.1.2表面流人工湿地free water surface constructed wetlands 指水在人工湿地介质层表面流动，依靠表层介质、植物根茎的拦截及其上的生物膜降解作用，使水净化的人工湿地。 2.1.3水平潜流人工湿地subsurface horizontal flow constructed wetlands 指水从人工湿地池体一端进入，水平流经人工湿地介质，通过介质的拦截、植物根部及生物膜的降解作用，使水净化的人工湿地。 2.1.4垂直流人工湿地vertical flow constructed wetlands 指水从人工湿地表面垂直流过人工湿地介质床而从底部排出，或从人工湿地底部进入垂直流向介质表层并排出，使水得以净化的人工湿地。垂直流人工湿地分单向垂直流人工湿地和复合垂直流人工湿地两种。 2.1.5孔隙率porosity 指人工湿地充填介质中，存在于介质间的孔隙体积占全部体积的百分比。 2.1.6水力停留时间hydraulic retention time 指水在人工湿地内的平均停留时间。 2.1.7表面污染物负荷organic surface loading 指一定人工湿地表面积中，单位时间内去除的污染物数量。

潜流人工湿地施工方案

潜山县梅城镇潘铺工业园三条区间道路的绿化整治施工方案说明宿迁洋河新区水环境整治工程PPP项目 ——潜流湿地工程 施 工 方 案 编制人： 审核人： 编制单位： 编制日期：年月日

1．工程简介 宿迁洋河新区水环境整治工程PPP项目潜流湿地工程，本项目垂直流人工湿地工程位于污水处理厂东侧绿地。 本工程建设内容，湿地总占地面积为1.01公顷，总有效面积9402m2，划分为12标准单元，每个单元净面积为783.5 m3，总处理水量为3000m3/d，每天运行24小时，平均设计流量125 m3/h。湿地内部种植水生植物，湿地的水生植物由再生水厂供水，通过地埋PVC布水管进行连接供水，然后再由碎石、陶粒回填料进行过滤,最后由PVC放空管收集通过表流湿地进入泵站。 经原地面实际复测，测得原地面平均高程16.5m左右，湿地填料底标高为15.3m，整体需开挖土方1.2m左右。 2．参建单位 工程名称：宿迁洋河新区水环境整治工程PPP项目 建设单位：宿迁市东方水环境建设发展有限公司 监理单位：江苏兴盛工程监理有限公司 设计单位：北京市东方利禾景观设计有限公司 施工单位：北京东方园林环境股份有限公司

1．招标技术资料 宿迁洋河新区水环境整治工程部分施工图纸； 宿迁洋河新区水环境整治工程部分招标文件； 宿迁洋河新区水环境整治工程部分岩土工程勘察报告。 2．现场实地调查 我单位针对本标段施工现场的具体情况进行了实地踏勘，另结合我单位自身的资源情况和实际施工能力、承担类似工程的施工经历、经验等编制了细致的材料。 3．采用技术规范及标准和相关法律、法规 《关于在基本建设工程中加强地下文物保护管理的通知》； 《宿迁市地方环境保护法规》； 《消防条例》； 《关于在基本建设工程中加强地下通讯电缆保护管理条例》； 《建设工程施工现场管理规定》； 《工程测量规范》GB50026-2007； 《水利水电工程施工测量规范》SL52-93； 《水利水电工程施工质量验收规程》（SL223-2008）； 《土工合成材料应用技术规范》GB50290-98； 《土工合成材料测试规程》SL/T235-1999； 《土工试验规程》SL237-1999； 《碾压式土石坝施工技术规范》DL/T5129-2001； 《工程建设标准强制性条文》（水利工程部颁发）； 宿迁市施工现场管理有关文件和标准； 宿迁市建筑工程施工企业安全责任制； 我单位制定《质量手册》及质量保证体系的程序文件； 我单位制定的《施工组织设计编制控制程序》，市有关法律、法规和技术标准。

垂直潜流人工湿地施工方案

深圳市XXXXX区水环境整治工程项目 ——垂直潜流湿地工程 施 工 方 案 编制人： 审核人： 编制单位： 编制日期：年月日

一、工程概况 1．工程简介 深圳市XX区水环境整治工程项目潜流湿地工程，本项目垂直流人工湿地工程位于污水处理厂绿地。 经原地面实际复测，测湿地填料底标高为1m，每单元长8m,宽5m. 本工程建设内容，湿地每单元占地面积为40m2，总有效面积240m2，划分为6标准单元，每个单元净体积为40m3，湿地内部种植水生植物，湿地的水生植物由再生水厂供水，通过地埋PVC布水管进行连接供水，然后再由碎石、陶粒回填料进行过滤,最后由PVC放空管收集通过表流湿地进入泵站。 2．参建单位 工程名称：深圳市XX区水环境整治工程项目 建设单位：XXX有限公司 监理单位：XXX有限公司 设计单位：XXXX设计有限公司 施工单位：XXXX电有限公司 二、编制依据 1．招标技术资料 深圳市XX区水环境整治工程部分施工图纸； 深圳市XX区水环境整治工程部分招标文件； 深圳市XX区水环境整治工程部分岩SBS防水卷程勘察报告。 2．现场实地调查

我单位针对本标段施工现场的具体情况进行了实地踏勘，另结合我单位自身的资源情况和实际施工能力、承担类似工程的施工经历、经验等编制了细致的材料。 3．采用技术规范及标准和相关法律、法规 《关于在基本建设工程中加强地下文物保护管理的通知》； 《深圳市地方环境保护法规》； 《消防条例》； 《关于在基本建设工程中加强地下通讯电缆保护管理条例》； 《建设工程施工现场管理规定》； 《工程测量规范》GB50026-2007； 《水利水电工程施工测量规范》SL52-93； 《水利水电工程施工质量验收规程》（SL223-2008）； 《SBS防水卷材材料应用技术规范》GB50108—2008； 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300—2013； 《SBS防水卷试验规程》SL237-1999； 《碾压式土石坝施工技术规范》DL/T5129-2001； 《工程建设标准强制性条文》（水利工程部颁发）； 深圳市施工现场管理有关文件和标准； 深圳市建筑工程施工企业安全责任制； 我单位制定《质量手册》及质量保证体系的程序文件； 我单位制定的《施工组织设计编制控制程序》，市有关法律、法规和技术标准。

人工湿地类型

人工湿地类型 按照进出水布水的方式的不同，一般将人工湿地分为表面流人工湿地（FWS）和潜流人工湿地（SFS）[2]。 (1)表流人工湿地（FWS） 表面流人工湿地基本特征主要是污水在土的上层流动，水面与空气直接接触。部分物质被阻挡截留，大部分的有机物是由生物的生物膜降解去除。研究表明，这种类型的人工湿地比较适合处理污染物浓度不太高的污水。表面流人工湿地对各类污染物的去除率都较好，效果比较稳定。此外，污水中的营养元素以及被分解的有机污染物为植物和微生物的生长提供了营养物质，增加了物种的丰富度。表面流人工湿地的设计简单，所需投资少，运行过程的成本低；但负荷低，去污能力也有限。受自然气候条件的影响大，占地面积大,污水直接暴露地表会产生臭味[3]。 (2)潜流人工湿地（SFS） 潜流人工湿地的进水方式是由上而下进水，污水均匀进入填料床底部，在湿地内部进行反应，反应过后的出水经过出水管排出[4]。所以潜流湿地系统可以充分利用到植物根系以及富集在基质表面的生物膜。根据水流向的不同，潜流人工湿地又能分为两种：水平潜流和垂直潜流。垂直潜流人工湿地系统的水在填料床间基本呈从上到下的垂直流动方式，水流流过填料后均匀分布在出水端底部，而后排被出系统。对COD、TN 的去除率比水平人工湿地要高，而且抗负荷冲击能力强，投资成本少、运行费也用低。但是相对于水平潜流人工湿地，垂直潜流人工湿地去除有机物的能力不好，而且垂直潜流人工湿地设备要求高，运行流程复杂。总的来说，潜流人工湿地受气候影响比较小，建造的成本较高，基质也很容易堵塞，从而造成表面上水流停滞，对系统的长期运行并不利[5]。 (3)潮汐流人工湿地 潮汐流人工湿地是由英国伯明翰大学所提出的，其原理是利用运行过程中床体先饱和后排干的过程，将新鲜的空气带入填料中。从而达到提高湿地填料中的氧传输量以及氧利用率的目的[6-7]。当水被排出湿地的时候，残留的有机污染物此时急需消耗大量的氧，由于水的排空，空气中的氧被微生物利用进而提供了其溶解氧的来源。之后进水，进一步反应，交替循环进行。充分利用了大气中的氧气，提高了氧传递速率。进一步提高了人工湿地系统对于污染物的去除效果。目前的进水排水方式主要有间歇进水、瞬间排水，通过优化排空和进水时间比例来进一步提高污染物质的去除效果[8]。但是，经过一段时间的运行，微生物不断累积阻塞床体，进而阻碍了水和空气在湿地中的流动，从而降低了处理效率。

潜流式人工湿地系统计算公式

潜流式人工湿地系统计算公式： 在知道进水BOD和达到排放要求BOD的前提下用这个公式计算： A=Q*(ln- ln)/( Kt*d*n) s Co Ce 其中，As为湿地面积（m2） Q为流量（m3/d） Co为进水BOD（mg/L） Ce为出水BOD（mg/L） d为基质床的深度 n为基质的孔隙度(孔隙度的范围大概在0.1-0.4) Kt为与温度有关的速率常数，其计算公式为： Kt＝1.014×（1.06）（T－20） T为水体的平均温度 孔隙度没有一定的常数，要现场测试才能确定。具体嘛，就是在一个已知容量的容器里面填充石头和水，全部满掉以后，再测试这里里面有多少量的水和多少量的石头就可以了。 TSS，悬浮物去除计算公式 TSS eff＝TSS inf×（0.1058＋0.0011×HLR） TSS eff为出水TSS（mg/L） TSS inf为进水TSS（mg/L） HLR为水力符合率（cm/d） HLR，计算公式为：HLR＝Q/As

氮（N）的去除率计算公式 ln（TKN/NH4eff）＝Kt．HRT 或HRT＝ln（TKN/NH4eff）/ Kt TKN为进水中的凯氏氮含量（mg/L） NH4eff为出水中氨态氮浓度（mg/L） KNH为0.01854＋0.3922（rz）2.6077 rz为植物根系占沙砾床深度的比率（0－1之间的小数表示） Kt为KNH×（1.048）（T－20） HRT为水流滞留时间（d） 在典型的冬季气候条件下，水温为5～10℃时，Kt的取值范围为0.2～0.25。 ln（NO3inf/NO3eff）＝Kt×HRT Kt＝1.15（T-20） NO3inf为进水硝态氮（mg/L） NO3eff为出水硝态氮（mg/L） 冬季，水温5～10℃时，反硝化作用比硝化作用要敏感。但在10℃以上时，硝化作用比反硝化作用强，硝态氮的去除比氨态氮的去除量大。到15℃以上时，反硝化的速率常数为0.49，而硝化的速率（氨态氮的去除速率）常数为0.31。 在进行设计的时候，需得拿到你设计区域的一些具体参数及相关资料，比如，你处理水域的水质检测报告，需要达到排出的水质标准，年均温度状况，水文状况，年降雨量资料，周边居民的生活习俗情况，生活规律调查，国内同类工程的应用状况，他们的处理工艺相关参数等等。没有这些资料，凭空想象是不可能的。 所汲取的资料在收集过来后，要进行系统的分析整理，先得提出不符合一般规律的，然后进行比较剔除那些没有参考价值的。说到几类水质，要明确是地表还是地下，是生活污水还是工业污水，是面源还是点源，是河流还是湖泊等等。说到植物的重量，是干重还是鲜 种，是尽重还是毛重等等。

潜流人工湿地施工方案

宿迁洋河新区水环境整治工程PPP项目 ——潜流湿地工程 施 工 方 案 编制人： 审核人： 编制单位： 编制日期：年月日

一、工程概况 1．工程简介 宿迁洋河新区水环境整治工程PPP项目潜流湿地工程，本项目垂直流人工湿地工程位于污水处理厂东侧绿地。 本工程建设内容，湿地总占地面积为1.01公顷，总有效面积9402m 2，划分为12标准单元，每个单元净面积为783.5 m3，总处理水量为3000m3/d，每天运行24小时，平均设计流量125 m3/h。湿地内部种植水生植物，湿地的水生植物由再生水厂供水，通过地埋PVC布水管进行连接供水，然后再由碎石、陶粒回填料进行过滤,最后由PVC放空管收集通过表流湿地进入泵站。 经原地面实际复测，测得原地面平均高程16.5m左右，湿地填料底标高为15.3m，整体需开挖土方1.2m左右。 2．参建单位 工程名称：宿迁洋河新区水环境整治工程PPP项目 建设单位：宿迁市东方水环境建设发展有限公司 监理单位：江苏兴盛工程监理有限公司 设计单位：北京市东方利禾景观设计有限公司 施工单位：北京东方园林环境股份有限公司

二、编制依据 1．招标技术资料 宿迁洋河新区水环境整治工程部分施工图纸； 宿迁洋河新区水环境整治工程部分招标文件； 宿迁洋河新区水环境整治工程部分岩土工程勘察报告。 2．现场实地调查 我单位针对本标段施工现场的具体情况进行了实地踏勘，另结合我单位自身的资源情况和实际施工能力、承担类似工程的施工经历、经验等编制了细致的材料。 3．采用技术规范及标准和相关法律、法规 《关于在基本建设工程中加强地下文物保护管理的通知》； 《宿迁市地方环境保护法规》； 《消防条例》； 《关于在基本建设工程中加强地下通讯电缆保护管理条例》； 《建设工程施工现场管理规定》； 《工程测量规范》GB50026-2007； 《水利水电工程施工测量规范》SL52-93； 《水利水电工程施工质量验收规程》（SL223-2008）； 《土工合成材料应用技术规范》GB50290-98； 《土工合成材料测试规程》SL/T235-1999； 《土工试验规程》SL237-1999； 《碾压式土石坝施工技术规范》DL/T5129-2001；