生活污水人工湿地设计方案

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施工方案
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编 制 人:u型卡环>履带式陶瓷加热器                           
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生活污水人工湿地设计方案(初稿)
人工湿地的净化机理:
SS:湿地系统成熟后,填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时,大量的SS被填料和植物根系阻挡截留。
对有机物:有机污染物通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。
NP:湿地系统中因植物根系对氧的传递释放,使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态,保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收,而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去,最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。
一、污水水质
(一)、作为生活污水处理的主体工程。
按照城镇生活污水水质一般范围,可认为东升镇生活污水水质状况如下:COD 250—350mg/l(项目取中间值300 mg/l,需监测核实);BOD 150--250 mg/l(取中间值200 mg/l);SS 200--300 mg/l(项目取中间值250 mg/l; NH3—N 30--40 mg/l(取中间值35 mg/l),P 8--10mg/l(取最大值10 mg/l);水量按照5000m3/d设计。
(二)、作为生活污水处理厂的后续工程。
一般镇区均需要建设二级污水处理厂,按照城镇污水处理厂的出水标准,如东升镇二级污水处理厂达标排放,则污水处理厂出水应执行广东省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二时段中的二级标准:COD 60mg/lBOD 30 mg/lSS 30 mg/l; NH3—N 15mg/lP 1mg/l;水量按照5000m3/d电脑绣花制版设计;作为生活污水处理厂的后续工程,人工湿地的处理压力要小得多,且水平潜流式人工湿地对氨氮的处理效果不如垂直流人工湿地,本项目暂不深入分析此项。
二、出水要求
东升镇生活污水最终出水预计进入北部排灌渠,按照《中山市水环境功能区水质保护规定》(中府[1997]115号)的功能区划,该渠符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅳ类水体要求,因此人工湿地出水应执行广东省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二时段中的二级标准;为:COD 100mg/lBOD 30 mg/lSS 30 mg/l; NH3—N 15 mg/lP 1 mg/l
三、处理效率
东升镇(拟)采取以挺水植物系统为住的潜流湿地类型,根据大量的实验数据表明,在正常情况下,潜流型人工湿地污染去除率为:COD>80%BOD 85--95%,可达到10 mg/l;SS <20mg/l; NH3—N>60%P>90%,农药及细菌>90%因此东升镇生活污水流经人工湿地后,其水质为:COD<72mg/lBOD <20 mg/l SS <20mg/l;; NH3—N <14 mg/lP 1 mg/l,符合广东省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二时段中的二级标准。
四、处理工艺
考虑到生活污水中的污染物浓度普遍不高,预处理可不设稳定塘,只设格栅间、集水井;因SS浓度相对高,为避免发生堵塞,可置多孔管和三角堰,并定期取出填料清洗,可有效防止堵塞;工艺流程如下:
进水----格栅间----集水井----三角堰---多孔管---提升泵----水平式表面流湿地---水平潜流式湿地---出水
五、参数设计
()、多孔管基本参数
多孔管可采用管式五孔管(φ25×5/76),单孔孔径25mm,有效孔径76mm,可有效防止堵塞。
(二)、集水井基本参数
集水井设计规模为茶叶中的提取5000m3/d,约折合208.3m3/h,按水力停留时间HRT1.5h计,集水井容积应为312.5 m3,考虑到集水井进水口应高于地面2050cm,集水井初步设计为L×B×H=实验室废液桶10m×8m×5m。
(三)、泵参数
型号 125-230C
流量237.6m3/h
两台,一用一备。
扬程 7.3m,
转速 1480r/min
,功率 11KW
效率 74%,工作时间 24h/d
  (四)、人工湿地基本参数
  1、湿地表面积的预计
  计算公式:As=(Q×(lnCo-lnCe))/(Kt×d×n)
  其中As为湿地面积(m2)
    Q为流量(m3/d),假定流量为5000 m3/d。
    Co为进水BOD(mg/l),假定进水BOD为200mg/l。
    Ce为出水BOD(mg/l),假定出水BOD为20mg/l。
    Kt为与温度相关的速率常数,Kt=1.014×(1.06)(T-20),T假定为25,则Kt=1.357。
    d为介质床的深度,一般从60-200cm不等,大都取100-150cm,项目取120cm。
    n为介质的孔隙度,一般从10-40%不等。
 表5—1 人工湿地面积计算表
孔隙度 10% 20% 30% 40%
湿地面积(m2) 70701 35351 23567 17675
    可见,填料床孔隙度的大小对人工湿地面积的影响较大。一般项目预计介质的孔隙度为30%,则人工湿地面积约为23567 m2,其中,水平湿地面积为20167m2,垂流式湿地面积为3400 m2,
2、水力停留时间计算
    计算公式:t=v×ε/Q
    其中 t:水力停留时间(d)
v:池子的容积(m3),容积为V=23567 m2×1.2m=28202.4 m3,
ε:湿地孔隙度,湿地中填料的空隙所占池子容积的比值,需实验测定;本项目按30%计,
Q:平均流量(m3/d),假定流量为5000 m3/d。
      则:水力停留时间(d)=1.697d=40.7h。
3、水力负荷计算
计算公式:HLR=Q/As
   Q=5000 m3/d。
 As=23567 m2。
 则HLR=0.2122m3/ m2.d。
4、水力管道计算
计算公式V=πR2×S=Q/t
V:流量
R:管径
S:流速, 0.5m/s
Q:总流量,Q=5000 m3/d。
t:停留时间,t=1.697d=40.7h。
  可以计算出R=0.1474m,可用D30的水利砼管管道,也可以用D30的不锈钢管。
5、平面设计
  (1)水平潜流湿地
  水平表面流湿地一般长宽比约为10:1,而水平湿地面积约为20167 m2,As1=L×B=10B×B=20167 m2,B=44.91m,取45m;L约等于449.1m,取450m,As1=L×
B=450m×45m。
  (2)潜流湿地
  潜流湿地面积约为3400 m2,可用下式计算:
  AS2 = Q×(ln C0—ln Ce) / ( Kt×Dn)
  但由于整个湿地系统是按照整体计算,无法用BOD的初始浓度和出水浓度单独进行计算,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—3之间,为便于管理,潜流湿地最好与水平流湿地同宽,因此B=45m;则L=75.6m,取80m,As2=L×B=80×45=3600 m2。

本文发布于:2024-09-24 08:30:03,感谢您对本站的认可!

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