計(jì)算機(jī)模擬人工濕地處理城市污水工藝的設(shè)計(jì)p

1、計(jì)算機(jī)模擬人工濕地處理城市污水工藝的設(shè)計(jì)內(nèi)容提要1目前城市污水處理的狀況2 設(shè)計(jì)原則3設(shè)計(jì)水量水質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)4 處理工藝選擇5工藝流程原理說(shuō)明6結(jié)語(yǔ)目前城市污水處理的狀況當(dāng)前污水處理面臨的形勢(shì)當(dāng)前主要的處理工藝目前污水處理面臨的形勢(shì)目前，全國(guó)廢、污水排放量達(dá)620108m3/a，使河流水環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞。全國(guó)七大江河流域的50%河段已被污染，江蘇、廣東、上海等一大批省市已經(jīng)面臨日益嚴(yán)重的“水質(zhì)污染型”缺水，如太湖流域3000多萬(wàn)人守著2300km2的太湖卻出現(xiàn)了“水多用難”的尷尬局面。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，原始資源型缺水問(wèn)題日益突出。目前我 國(guó)有400多個(gè)城市缺水，這成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大問(wèn)

2、題。如果可以回收20%的污水，則可解決我國(guó)缺水量的一半以上。 目前主要的處理工藝 我國(guó)的城市水處理始于20世紀(jì)80年代，與國(guó)外同期城市污水處理比較，存在著“三高二低”的現(xiàn)象。三高即：耗能高，設(shè)備維修率高和運(yùn)行費(fèi)用高。二低即：效率低和自動(dòng)化低。這種傳統(tǒng)的二級(jí)處理的活性污泥法工藝流程復(fù)雜，基建費(fèi)用高，能耗大，運(yùn)行費(fèi)用亦相當(dāng)可觀。因此近年來(lái)我國(guó)的污水處理不斷開(kāi)發(fā)研究和引進(jìn)新技術(shù)，新工藝如：氧化溝法，BR法，AB法，A/O法等。 總體主要是采用了生物水處理方法。設(shè)計(jì)原則參照國(guó)家的有關(guān)規(guī)范，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。水質(zhì)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并充分考慮安全性。處理工藝可靠，能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，日常維修費(fèi)用少。操作管理方便，處理

3、成本低，經(jīng)濟(jì)可行。體現(xiàn)環(huán)境與節(jié)能。設(shè)計(jì)水量水質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)污水處理量Q：1000m3/d項(xiàng)目進(jìn)水（mg/l）出水（mg/l）去除率（%） CODcr 40010075BOD52003085SS 3503091.4處理工藝選擇主要的生物水處理工藝各種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)人工濕地工藝的使用性主要的生物水處理工藝生活污水的主要污染物為有機(jī)物，懸浮物等。目前國(guó)內(nèi)外主要采用的生物水處理根據(jù)主體處理不同分為下面幾種：（1）生物膜法（2）常規(guī)生物處理法（3）自然生態(tài)處理法 各種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)生物膜法生物膜法是新發(fā)展的污水處理工藝其特點(diǎn)是采用中空纖維膜進(jìn)行固液的分離，此工藝簡(jiǎn)潔，過(guò)濾出水經(jīng)消毒可以直接回用。其主要缺點(diǎn)是膜易堵

4、塞，要經(jīng)常清洗，出水量隨使用年限的增加下降，到一定程度時(shí)要全部更換，一次更換費(fèi)用大。 各種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)常規(guī)生物水處理常規(guī)生物水處理是在生物處理后進(jìn)一步進(jìn)行深度處理。主要有：A/O法，CASS法，SBR工藝。這些工藝流程較長(zhǎng)，投資高,耗能大,運(yùn)行管理要求高,對(duì)控制大城市的水環(huán)境污染起到了關(guān)鍵作用2。 各種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)自然生態(tài)處理法自然生態(tài)處理法主要有人工濕地法。人工濕地系統(tǒng)是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)。它形成了內(nèi)部的良好循環(huán)并具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益,是正在不斷得到研究應(yīng)用和發(fā)展的污水處理實(shí)用新技術(shù),具有投資低,出水水質(zhì)好、抗沖擊力強(qiáng)、增加綠地面積、改善和美化生態(tài)環(huán)境、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用低廉等

5、優(yōu)點(diǎn),即：高效，經(jīng)濟(jì)，美觀，生態(tài)3。 人工濕地工藝的使用性對(duì)于原水質(zhì)，主要是處理有機(jī)物和懸浮物，采用能長(zhǎng)期可靠運(yùn)行并節(jié)能環(huán)保的處理工藝，綜合比較目前的各種污水處理方法，采用人工濕地處理法是適宜的。 工藝流程說(shuō)明人工濕地處理污水系統(tǒng)包括前處理和人工濕地兩個(gè)部分。前處理部分包括：格柵、沉砂池、沉淀池、兼性塘等。人工濕地則由許多長(zhǎng)滿植物的碎石床并聯(lián)和串聯(lián)組成根據(jù)水流形態(tài)人工濕地叉分表面流式和潛流式。根據(jù)原水水質(zhì)的污染物去除要求使設(shè)計(jì)工藝達(dá)到最佳效果。 人工濕地系統(tǒng)工藝流程 1.沉淀原理2.兼性塘凈化污水原理3.人工濕地凈化原理4.主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)5.人工濕地沉淀原理通過(guò)格柵截阻塊浮渣以及沉砂池除去砂

6、粒后，污水進(jìn)入初沉池，固體物質(zhì)發(fā)生自由沉淀和絮凝沉淀作用。這種簡(jiǎn)單工藝可有效地去除SS和BOD。這非常有利于后續(xù)處理單元的負(fù)荷、穩(wěn)定水質(zhì)、去除寄生蟲(chóng)卵和減少人工濕地淤塞。在不設(shè)置厭氧塘的人工濕趣系統(tǒng)中沉淀池幾乎是不可缺少的工藝。 兼性塘凈化污水原理 人工濕地系統(tǒng)所使用的穩(wěn)定塘主要是厭氧塘和兼性塘，本工藝采用目前世界上應(yīng)用最為廣泛的一種塘，污水進(jìn)入穩(wěn)定塘后被稀釋使有毒、有害物質(zhì)的濃度降低，這有利于生物凈化作用的正常進(jìn)行。 人工濕地凈化原理 人工濕地處理污水的原理較為復(fù)雜，目前還沒(méi)有較為深入的研究。一般認(rèn)為主要有以下幾個(gè)作用：物理沉積，化學(xué)反應(yīng)，生化反應(yīng)。主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)格柵：采用機(jī)械清渣，中格柵

7、：每日柵清量W=0.07（m3/d） LBH=1.920.530.36（m） L：柵槽總長(zhǎng)度，B：柵槽寬度，H：柵前槽高 柵條間隙為0.02m，間隙數(shù)為18。格柵放置仰角為60沉砂池：采用平流沉砂池，主要截留無(wú)機(jī)顆粒，工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn) 單，排砂方便水利停留時(shí)間50S，BH=0.150.82（m）B為池 寬，H為池高沉淀池：雙池，表面水利負(fù)荷q=3 m3/(m2/h)沉淀時(shí)間為t=1.5h.兼性氧化塘：采用矩形塘(長(zhǎng)寬比為2:l到4: 1)進(jìn)水分布要均勻些， 因此，在塘內(nèi)要設(shè)計(jì)多個(gè)進(jìn)水點(diǎn)。 溫度一般為20。因?yàn)?0時(shí)EBODs最大5。 人工濕地場(chǎng)地選擇采用人工濕地處理污水應(yīng)因地制宜，盡量選擇有一

8、定自然坡度的洼地或經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高的荒地，同時(shí)還要考慮污水便于收集，一方面減少土方工程量，有利于排水降低投資和運(yùn)用費(fèi)用，另一方面防止對(duì)周圍環(huán)境影響6。 人工濕地工藝選擇地表流工藝：廢水在濕地的土壤表層流動(dòng)水位較淺，它投資少但負(fù)荷較小，冬季北方地區(qū)表面會(huì)結(jié)冰；夏季可能會(huì)繁殖蚊子還會(huì)有臭味。地下潛流工藝：廢水在人工濕地的地表下流動(dòng)“保溫效果好”“負(fù)荷高”處理效果受氣候的影響小但其投資要比地表流工藝大一些。綜合考慮本工藝采用水平流潛流式濕地?；|(zhì)：以石，礫石，砂和土壤為基本原料通過(guò)不同的組合方式建立合適的濕地。 水生植物選擇：人工濕地植物的選擇一般要求適地適種，耐污能力強(qiáng)，根系發(fā)達(dá)，莖葉茂密，抗病蟲(chóng)害能

9、力強(qiáng)，重視物中間的搭配，能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐脷夂蚯矣幸欢ń?jīng)濟(jì)觀賞價(jià)值。綜合考慮本工藝以蘆葦，香蒲和燈心草為水生植物78。人工濕地工藝選擇采用兩級(jí)人工濕地處理，主要參數(shù)如下：濕地床坡度S=2%濕地深度D=0.65m介質(zhì)空隙率=0.65濕地床的表面積A=7072表面負(fù)荷率=0.14/(d)水力負(fù)荷q=14cm/d水力停留時(shí)間HRT=3d 結(jié)語(yǔ) 人工濕地是一種正處于研究、應(yīng)用和發(fā)展的污水處理實(shí)用技術(shù)，.盡管目前在人工濕地研究和應(yīng)用中仍然存在一些不足之處,如其凈化機(jī)理尚不十分清楚,水力學(xué)復(fù)雜、缺乏設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)和規(guī)范,此外還需要及時(shí)清淤、收割和更新植物以及防治病蟲(chóng)害等，但其優(yōu)點(diǎn)是非常突出的。人工濕地的優(yōu)點(diǎn)污水水源可就地收集,就地處理和就地利用。取材方便,便于施工,處理構(gòu)筑物、處理設(shè)備少。選擇合適的植物品種可以美化環(huán)境,改善地面景