人工濕地技術(shù)

潛流式人工濕地系統(tǒng)計(jì)算公式：在知道進(jìn)水BOOD和達(dá)到排放放要求BOD的前提下用用這個公式計(jì)計(jì)算：其中，As為濕濕地面積（m2）QQ為流量（m3/d）CCo為進(jìn)水BOD（mg/L）CCe為出水BOD（mg/L）d為基質(zhì)床的的深度n為基質(zhì)的孔隙隙度(孔隙度的范范圍大概在0.1-00.4)Kt為與溫度度有關(guān)的速率率常數(shù)，其計(jì)計(jì)算公式為：：Kt＝1.0114×（1.06）（T－20）T為水體的平平均溫度孔隙度沒有一定定的常數(shù)，要要現(xiàn)場測試才才能確定。具具體嘛，就是是在一個已知知容量的容器器里面填充石石頭和水，全全部滿掉以后后，再測試這這里里面有多多少量的水和和多少量的石石頭就可以了了。TSS，懸浮物物去除計(jì)算公公式TSSeff＝＝TSSinff×（0.10558＋0.00111×HLRR）TSSeff為為出水TSS（mg/L）TSSinf為為進(jìn)水TSS（mg/L）HLR為水力符符合率（cm/d）HLR，計(jì)算公公式為：HLR＝Q/As氮（N）的去除除率計(jì)算公式式ln（TKN//NH4efff）＝Kt．HRT或HRT＝lnn（TKN/NNH4efff）/KtTKN為進(jìn)水中中的凱氏氮含含量（mg/L）NH4eff為為出水中氨態(tài)態(tài)氮濃度（mg/L）KNH為0.001854＋0.39222（rz）2.60777rz為植物根系系占沙礫床深深度的比率（0－1之間的小數(shù)數(shù)表示）Kt為KNH××（1.048）（T－20）HRT為水流滯滯留時(shí)間（d）在典型的冬季氣氣候條件下，水水溫為5～10℃時(shí)，Kt的取值范圍圍為0.2～0.25。ln（NO3iinf/NOO3eff）＝Kt×HRRT或HRT＝[lln（NO3inff/NO3eeff）]/KtKt＝1.155（T-20）NO3inf為為進(jìn)水硝態(tài)氮氮（mg/L）NO3eff為為出水硝態(tài)氮氮（mg/L）冬季，水溫5～～10℃時(shí)，反硝化化作用比硝化化作用要敏感感。但在10℃以上時(shí)，硝硝化作用比反反硝化作用強(qiáng)強(qiáng)，硝態(tài)氮的的去除比氨態(tài)態(tài)氮的去除量量大。到15℃以上時(shí)，反反硝化的速率率常數(shù)為0.49，而硝化的的速率（氨態(tài)態(tài)氮的去除速速率）常數(shù)為為0.31。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)時(shí)候，需得拿拿到你設(shè)計(jì)區(qū)區(qū)域的一些具具體參數(shù)及相相關(guān)資料，比比如，你處理理水域的水質(zhì)質(zhì)檢測報(bào)告，需需要達(dá)到排出出的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，年均溫度度狀況，水文文狀況，年降降雨量資料，周周邊居民的生生活習(xí)俗情況況，生活規(guī)律律調(diào)查，國內(nèi)內(nèi)同類工程的的應(yīng)用狀況，他他們的處理工工藝相關(guān)參數(shù)數(shù)等等。沒有有這些資料，憑憑空想象是不不可能的。所汲取的資料在在收集過來后后，要進(jìn)行系系統(tǒng)的分析整整理，先得提提出不符合一一般規(guī)律的，然然后進(jìn)行比較較剔除那些沒沒有參考價(jià)值值的。說到幾幾類水質(zhì)，要要明確是地表表還是地下，是是生活污水還還是工業(yè)污水水，是面源還還是點(diǎn)源，是是河流還是湖湖泊等等。說說到植物的重重量，是干重重還是鮮種，是是盡重還是毛毛重等等。最好所有的數(shù)據(jù)據(jù)，都由設(shè)計(jì)計(jì)人員或者設(shè)設(shè)計(jì)委托單位位親自獲得或或提供，否則則，道聽途說說到時(shí)候只能能是果不其然然。人工濕地運(yùn)行管管理其一：濕地系統(tǒng)統(tǒng)的堵塞現(xiàn)象象已經(jīng)出現(xiàn)。由于系統(tǒng)的堵塞塞，系統(tǒng)內(nèi)的的水流方向發(fā)發(fā)生了改變?？煽梢钥吹?，潛潛流濕地表層層因?yàn)闅報(bào)w沉沉積之類的東東西附著，而而行程了厚厚厚的一層膜，阻阻礙了水體的的潛流運(yùn)行，所所有水體都由由水面流過，縮縮短了停留時(shí)時(shí)間和處理面面積，降低了了處理的效果果！其二：殘?bào)w污染染等導(dǎo)致了二二次污染殘?bào)w的收割和及及時(shí)處理，可可以有效提高高濕地系統(tǒng)的的處理效果。然然而，實(shí)際由由于預(yù)算費(fèi)用用的緣故，一一些濕地根本本不存在殘?bào)w體的及時(shí)收割割，一般都是是在其枯萎后后，清理殘?bào)w體，而不是清清理其綠色植植株體，也就就導(dǎo)致了，濕濕地的二次污污染以及殘?bào)w體沉積。其三：管理人員員的素質(zhì)有待待提高沒有經(jīng)經(jīng)過專業(yè)的培培訓(xùn)，也沒有有專業(yè)的業(yè)務(wù)務(wù)指導(dǎo)，因此此，管理人員員不能有效地地進(jìn)行系統(tǒng)管管理，在濕地地出現(xiàn)問題地地時(shí)候，不能能自行找出解解決之法，甚甚至任之聽之之。濕地系統(tǒng)統(tǒng)地一些問題題，大都是因因?yàn)檫@個原因因?qū)е碌?！人工濕地防滲人工濕地防滲專專用材料HDPE膜很多朋友對人工工濕地的防滲滲表示重視，誠誠然，人工濕濕地的防滲是是很重要，但但是有時(shí)候也也不是那么一一回事。話不不多說，上幾幾個照片大家家就可以看到到了?。?！不是非得用鋼筋筋混凝土做擋擋墻或者是行行道的。我們們這樣做的，效效果不錯。防水，這個是防防止外滲的，為為什么要用土土工布呢？因因?yàn)檫@塊稍微微軟點(diǎn)，內(nèi)外外水位高，地地基軟，所以以用土工布蓋蓋下，不然就就是第一張圖圖那樣做了。過水墻。看的懂懂怎么弄的吧吧？是不是耳耳目一新呢？？因?yàn)楣こ檀蟠蟛胚@樣，小小工程，不能能這樣啊。用土工隔柵包裹裹一下。這樣樣是為了防止止坍塌?？吹玫侥菞l路嘛嘛？就是這樣樣處理的，中中間行道完全全泥土的。綠色的是植生袋袋。可以讓它它自然長草，效效果比較好，那那個編織袋達(dá)達(dá)不到這樣的的效果！我們們的專利。人工濕地的行道道！這個有點(diǎn)點(diǎn)大，剛剛建建好。不過我我對這種方法法還是很感興興趣的，有興興趣的朋友，可可以研究一下下啊?。?！這條埂子也是土土埂，邊上就就是濕地系統(tǒng)統(tǒng)。如何？其其實(shí)不是非得得要鋼筋水泥泥的。人工濕地底部的的處理其一是混凝土固固化，造價(jià)高高，主要用于于氧化池中。其二是土工膜黃黃土黏土夯固固，主要用于于潛流濕地系系統(tǒng)中，造價(jià)價(jià)低，但要求求嚴(yán)格，技術(shù)術(shù)含量稍微高高其三是自然底土土層，這就要要考察施工或或者設(shè)計(jì)者對對土壤的性能能研究了。一一般地下水位位高的地方，為為夾泥或者粘粘性土，比較較容易板結(jié)，這這種就可以不不用做處理，但但如果遇到底底下沙性強(qiáng)，那那么就必須處處理了。平行流與垂直流流上圖是平行流，水水流由進(jìn)唯一一的進(jìn)水口（可可能是多個并并行的進(jìn)水口口）進(jìn)入濕地地系統(tǒng)。進(jìn)入入系統(tǒng)的水，橫橫向，縱向或或者斜向流動動，但多數(shù)還還是橫向流動動，然后由積積水管道收集集，排出濕地地系統(tǒng)。注意的是，平行行流的進(jìn)水，如如果在上、中中部，稱為上上行流，如果果在底部和下下部，稱為下下行流。下行行流還有上滲滲的特點(diǎn)，因因此，處理效效果較好，比比較充分。上上滲后的水體體由表面流出出，如果控制制不好，會造造成漫流，而而且非常容易易造成漫流。平行流采用的是是上進(jìn)下出和和下進(jìn)上出的的布水形式。只只做了一個上上行的，沒有有做下行的。不不過是箭頭向向上而已。下圖是垂直流。水水流又濕地的的地表管道均均勻布水下來來，然后通過過管道收集，排排出系統(tǒng)。這這種形式，目目前用得比較較少。這種形形式，只能用用在末端，因因?yàn)樗饕玫氖巧呈倪^濾作用用，所以，可可以看出，上上下圖的砂礫礫大小是有區(qū)區(qū)別的。如果果垂直流的沙沙石填料過大大，那么它的的孔隙就大了了，就起不了了多少作用。所所以，對于污污染物較多的的工程，它都都是用在末端端工藝?yán)锩娴牡摹Ｈ斯竦胤N植植植物1．人工濕地污污水處理系統(tǒng)統(tǒng)植物的選用用原則1.1植物在在具有良好的的生態(tài)適應(yīng)能能力和生態(tài)營營建功能；管理簡單、方便便是人工濕地地生態(tài)污水處處理工程的主主要特點(diǎn)之一一。若能篩選選出凈化能力力強(qiáng)、抗逆性性相仿,而生長量較較小的植物,將會減少管管理上尤其是是對植物體后后處理上的許許多麻煩。一一般應(yīng)選用當(dāng)當(dāng)?shù)鼗虮镜貐^(qū)區(qū)天然濕地中中存在的植物物。1.2植物具具有很強(qiáng)的生生命力和旺盛盛的生長勢；；①抗凍、抗熱熱能力由于污水處理系系統(tǒng)是全年連連續(xù)運(yùn)行的,故要求水生生植物即使在在惡劣的環(huán)境境下也能基本本正常生長,而那些對自自然條件適應(yīng)應(yīng)性較差或不不能適應(yīng)的植植物都將直接接影響凈化效效果。②抗病蟲害能力力污水生態(tài)處理系系統(tǒng)中的植物物易滋生病蟲蟲害,抗病蟲害能能力直接關(guān)系系到植物自身身的生長與生生存,也直接影響響其在處理系系統(tǒng)中的凈化化效果。③對周圍環(huán)境的的適應(yīng)能力由于人工濕地中中的植物根系系要長期浸泡泡在水中和接接觸濃度較高高且變化較大大的污染物,因此所選用用的水生植物物除了耐污能能力要強(qiáng)外,對當(dāng)?shù)氐臍鈿夂驐l件、土土壤條件和周周圍的動植物物環(huán)境都要有有很好的適應(yīng)應(yīng)能力。1.3所引種種的植物必須須具有較強(qiáng)的的耐污染能力力；水生植物對污水水中的BOD5?COD?TN?TP主要是靠附附著生長在根根區(qū)表面及附附近的微生物物去除的,因此應(yīng)選擇擇根系比較發(fā)發(fā)達(dá)，對污水水承受能力強(qiáng)強(qiáng)的水生植物物。1.4植物的的年生長期長長，最好是冬冬季半枯萎或或常綠植物；；人工濕地處理系系統(tǒng)中常會出出現(xiàn)因冬季植植物枯萎死亡亡或生長休眠眠而導(dǎo)致功能能下降的現(xiàn)象象，因此，應(yīng)應(yīng)著重選用常常綠冬季生長長旺盛的水生生植物類型。1.5所選擇擇的植物將不不對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境構(gòu)成成隱患或威脅脅，具有生態(tài)態(tài)安全性；1.6具有一定定的經(jīng)濟(jì)效益益、文化價(jià)值值、景觀效益益和綜合利用用價(jià)值。若所處理的污水水不含有毒、有有害成分,其綜合利用用可從以下幾幾個方面考慮慮:①作飼料,一般選擇粗粗蛋白的含量量>20%(干重)的水生植物物；②作肥料,應(yīng)考慮植物物體含肥料有有效成分較高高,易分解；③生產(chǎn)沼氣,應(yīng)考慮發(fā)酵酵、產(chǎn)氣植物物的碳氮比,一般選用植植物體的碳氮氮比為25～30.5//1；④工業(yè)或手工工業(yè)原料，如如蘆葦可以用用來造紙，水水蔥、燈心草草、香蒲、莞莞草等都是編編制草席的原原料。由于城鎮(zhèn)污水的的處理系統(tǒng)一一般都靠近城城郊,同時(shí)面積較較大,故美化景觀觀也是必須考考慮的。然而在實(shí)際工作作中，很多人人工濕地的工工藝設(shè)計(jì)者和和建設(shè)者考慮慮得最多的是是植物的獨(dú)有有性和觀賞價(jià)價(jià)值等表在因因素，沒有考考慮到栽種該該植物后的植植株生長效果果、濕地的運(yùn)運(yùn)行效果、生生長表現(xiàn)以及及對生態(tài)的安安全性等，導(dǎo)導(dǎo)致人工濕地地在運(yùn)行一段段時(shí)間后功能能驟降或運(yùn)行行費(fèi)用劇增，最最后導(dǎo)致系統(tǒng)統(tǒng)癱費(fèi)或閑置置。2．人工濕地植植物特性的研研究及植物配配置分析2．1根據(jù)植物類類型分析2．1．1漂浮植物漂漂浮植物中常常用作人工濕濕地系統(tǒng)處理理的有水葫蘆蘆、大薸、水水芹菜、李氏氏禾、浮萍、水水蕹菜、豆瓣瓣菜等。根據(jù)據(jù)對這些植物物的植物學(xué)特特性進(jìn)行分析析，發(fā)現(xiàn)它們們具有以下幾幾個特點(diǎn)：①生命力強(qiáng)，對對環(huán)境適應(yīng)性性好，根系發(fā)發(fā)達(dá)；②生物量大，生生長迅速；③具有季節(jié)性性休眠現(xiàn)象，如如冬季休眠或或死亡的水葫葫蘆、大薸、水水蕹菜，夏季季休眠的水芹芹菜、豆瓣菜菜等。生長的的旺盛季節(jié)主主要集中在每每年的3-10月或9月-次年5月；④生育周期短短，主要以營營養(yǎng)生長為主主，對N的需求量最最高。由于漂漂浮植物具有有上述的植物物學(xué)特性，因因此，在進(jìn)行行人工濕地植植物配置的時(shí)時(shí)候我們必須須充分考慮它它們各自的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：①由于這類植植物的環(huán)境適適應(yīng)能力強(qiáng)，因因此在進(jìn)行植植物配置時(shí)應(yīng)應(yīng)當(dāng)作地方優(yōu)優(yōu)勢品種予以以優(yōu)先考慮；；②人工濕地系系統(tǒng)中，水體體中養(yǎng)分的去去除主要依靠靠植物的吸收收利用，因此此，生物量大大、根系發(fā)達(dá)達(dá)、年生育周周期多和吸收收能力好的植植物成為我們們選擇的目標(biāo)標(biāo)；③利用植物季季節(jié)性休眠特特性，我們可可以給予正確確的植物搭配配，如冬季低低溫時(shí)配置水水芹菜而夏季季高溫時(shí)則配配置水葫蘆、大大薸等適宜高高溫生長的植植物，以避免免因植物品種種選擇搭配單單一而出現(xiàn)季季節(jié)性的功能能失調(diào)現(xiàn)象；；④由于這類植植物以營養(yǎng)生生長為主，對對N的吸收利用用率要高，因因此，在進(jìn)行行植物配置時(shí)時(shí)應(yīng)重視其對對N的吸收利用用效果，可作作為N去除的優(yōu)勢勢植物而加以以利用，從而而提高系統(tǒng)對對N的去除效果果。2．1．2根莖、球莖莖及種子植物物這類植物主主要包括睡蓮蓮、荷花、馬馬蹄蓮、慈姑姑、荸薺、芋芋、澤瀉、菱菱角、薏米、芡芡實(shí)等。它們們或具有發(fā)達(dá)達(dá)的地下根莖莖或塊根，或或能產(chǎn)生大量量的種子果實(shí)實(shí)，多為季節(jié)節(jié)性休眠植物物類型，一般般是冬季枯萎萎春季萌發(fā)，生生長季節(jié)主要要集中在4-9月。根莖、球球莖、種子類類植物具有以以下特點(diǎn)：①耐淤能力較較好，適宜生生長在淤土層層深厚肥沃的的地方，生長長離不開土壤壤；②適宜生長環(huán)環(huán)境的水深一一般為40-1000CM左右；③具有發(fā)達(dá)的的地下塊根或或塊莖，其根根莖的形成對對P元素的需求求較多，因此此，對P的吸收量較較大；④種子果實(shí)類類植物，其種種子和果實(shí)的的形成需要大大量的P和K元素。（3）由于這類類植物具有以以下特點(diǎn)，因因此在進(jìn)行人人工濕地植物物應(yīng)用配置時(shí)時(shí)應(yīng)予以充分分考慮：①基于這些植植物的特性，其其應(yīng)用一般為為表面流人工工濕地系統(tǒng)和和濕地的穩(wěn)定定系統(tǒng)；②利用這些植植物的生長（主主要是塊根、球球莖和果實(shí)的的生長）需要要大量的P、K元素的特性性，將其作為為P去除的優(yōu)勢勢植物應(yīng)用，以以提高系統(tǒng)對對P的去除效果果。2．1．3挺水草本植植物類型這類類植物包括蘆蘆葦、茭草、香香蒲、旱傘竹竹、皇竹草、藨藨草、水蔥、水水莎草、紙莎莎草等，為人人工濕地系統(tǒng)統(tǒng)主要的植物物選配品種。這這些植物的共共同特性在于于：①適應(yīng)能力強(qiáng)強(qiáng)，或?yàn)楸就镣羶?yōu)勢品種；；②根系發(fā)達(dá)，生生長量大，營營養(yǎng)生長與生生殖生長并存存，對N和P、K的吸收都比比較豐富；③能于無土環(huán)環(huán)境生長。根根據(jù)這類植物物的生長特性性，它們可以以搭配種植于于潛流式人工工濕地，也可可以種植于表表流式人工濕濕地系統(tǒng)中。根根據(jù)植物的根根系分布深淺淺及分布范圍圍，可以將這這類植物分成成四種生長類類型，即深根根叢生型、深深根散生型、淺淺根叢生型和和淺根散生型型。（1）、深根叢叢生型的植物物，其根系的的分布深度一一般在30CM以上，分布布較深而分布布面積不廣。植植株的地上部部分叢生，如如皇竹草、蘆蘆竹、旱傘竹竹、野茭草、薏薏米、紙莎草草等。由于這這類植物的根根系入土深度度較大，根系系接觸面廣，配配置栽種于潛潛流式人工濕濕地中更能顯顯示出它們的的處理凈化性性能。（2）、深根散散生型植物根根系一般分布布于20-300CM之間，植株株分散，這類類植物有香蒲蒲、菖蒲、水水蔥、藨草、水水莎草、野山山姜等，這類類植物的根系系入土深度也也較深，因此此適宜配置栽栽種于潛流式式人工濕地。（3）、淺根散生型的一些植物如美人蕉、蘆葦、荸薺、慈姑、蓮藕等，其根系分布一般都在5-20CM之間。由于這些植物的根系分布淺，而且一般原生于土壤環(huán)境，因此適宜配置于表流式人工濕地中。（4）、淺根叢生型的植物如燈心草、芋頭等叢生型植物，由于根系分布淺，且一般原生于土壤環(huán)境，因此僅適宜配置于表面流人工濕地系統(tǒng)中。2．1．4沉水植物類型沉水植物一般原生于水質(zhì)清潔的環(huán)境，其生長對水質(zhì)要求比較高，因此，沉水植物只能用作人工濕地系統(tǒng)中最后的強(qiáng)化穩(wěn)定植物加以應(yīng)用，以提高出水水質(zhì)。2．1．5其它類型的植物一些如水生景觀植物之類的，由于長時(shí)間的人工選擇，使其對污染環(huán)境的適應(yīng)能力比較弱，因此也只能作為最后的強(qiáng)化穩(wěn)定植物或濕地系統(tǒng)的景觀植物而應(yīng)用。2．2根據(jù)植物原生環(huán)境分析根據(jù)植物的原生環(huán)境分析，原生于實(shí)土環(huán)境的一些植物如美人蕉、蘆葦、燈心草、旱傘竹、皇竹草、蘆竹、薏米等，其根系生長有一定的向土性，配置于表面流濕地系統(tǒng)中，生長會更旺盛。但由于它們的根系大都垂直向下生長，因此，凈化處理的效果不及應(yīng)用于潛流式濕地中；對于一些原生于沼澤、腐殖層、草炭濕地、湖泊水面的植物如水蔥、野茭、山姜、藨草、香蒲、菖蒲等，由于其生長已經(jīng)適應(yīng)了無土環(huán)境，因此更適宜配置于潛流式人工濕地；而對于一些塊根塊莖類的水生植物如荷花、睡蓮、慈姑、芋頭等則只能配置于表面流濕地中。2．3根據(jù)植物對養(yǎng)分的需求類型分析根據(jù)植物對養(yǎng)分的需求情況分析，由于潛流式人工濕地濕地系統(tǒng)填料之間的空隙大，植物根系與水體養(yǎng)分接觸的面積要較表流式人工濕地濕地廣，因此對于營養(yǎng)生長旺盛、植株生長迅速、植株生物量大、一年有數(shù)個萌發(fā)高峰的植物如香蒲、水蔥、苔草、水莎草等植物適宜栽種于潛流濕地；而對于營養(yǎng)生長與生殖生長并存，生長相對緩慢，一年只有一個萌發(fā)高峰期的一些植物如蘆葦、茭草、薏米等則配置于表面流濕地系統(tǒng)。2．4根據(jù)植物對污水的適應(yīng)能力分析不同植物對污水的適應(yīng)能力不同。一般高濃度污水主要集中在濕地工藝的前端部分。因此，在人工濕地建設(shè)時(shí)，前端工藝部分如強(qiáng)氧化塘、潛流濕地等工藝一般選擇耐污染能力強(qiáng)的植物品種。末端工藝如穩(wěn)定塘、景觀塘等處理段中，由于污水濃度降低，因此可以更多考慮植物的景觀效果。3．小結(jié)一個人工濕地系統(tǒng)的建立，植物的選擇和配置是很重要的考慮因素。在系統(tǒng)建立和植物栽種配置時(shí)要將系統(tǒng)的主要功能與植物的植物學(xué)特性充分結(jié)合起來考慮。只有這樣，才能充分發(fā)揮不同植物各自的優(yōu)勢，達(dá)到更好的處理凈化效果。濕地植物的栽種配置要根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境和系統(tǒng)工藝來確定，對于一些應(yīng)用工藝范圍較廣的植物類型，要充分考慮其在該工藝中的優(yōu)勢，能使其充分發(fā)揮自己的長處而居于主導(dǎo)地位。為達(dá)到全面的處理和利用效果，應(yīng)