人工濕地污水處理ppt課件

.,1,人工濕地污水處理系統(tǒng),系統(tǒng)介紹+案例借鑒凈化機理+出水水質(zhì)濕地規(guī)模+經(jīng)濟指標(biāo)總體布局+分區(qū)引導(dǎo),.,2,1、系統(tǒng)介紹相比于人口集中的城市化地區(qū)，人工濕地污水處理系統(tǒng)更適用于廣大的農(nóng)村地區(qū)。集中建設(shè)相對與分散式的小規(guī)模建設(shè)成形周期短、可控性強、資金風(fēng)險小、處理效率明顯。人工濕地初期建設(shè)，可根據(jù)開發(fā)時序、開發(fā)強度、用地性質(zhì)等因素，選擇部分區(qū)域作為前期集中式人工濕地的服務(wù)區(qū)域。其他區(qū)域的濕地建設(shè)應(yīng)與開發(fā)進度和實際污水處理需要相結(jié)合。新開發(fā)區(qū)域內(nèi)的獨立分散式人工濕地相結(jié)合的方式逐步建設(shè)。易于建設(shè)資金需求分散化，也新建地區(qū)與已建地區(qū)的經(jīng)驗交流。無論是高密度城市化、農(nóng)業(yè)化地區(qū)、城市社區(qū)內(nèi)部還是風(fēng)景區(qū)內(nèi)部，人工生態(tài)濕地能夠借助良好的動植物生態(tài)景觀，與建設(shè)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境塑造有機融合。同時可作為生態(tài)城市和環(huán)保理念的示范園和教育基地。自然流和潛流人工濕地方式的采用及技術(shù)結(jié)合因污水處理水質(zhì)和水量、技術(shù)原理、選址環(huán)境及采用技術(shù)流程、去除機理、出水水質(zhì)要求、投資金額及其他相關(guān)特性的影響，且缺乏統(tǒng)一的設(shè)計計算參數(shù)，因此，在設(shè)計時需要合理分析現(xiàn)狀條件，借鑒其他地區(qū)建設(shè)案例，綜合考量。,.,7,人工濕地漳河市政污水生態(tài)處理,2、凈化機理NH3N30-40mg/l（取中間值35mg/l），P8-10mg/l（取最大值10mg/l）；水量按照5000m3/d設(shè)計。（二）、作為生活污水處理廠的后續(xù)工程。一般鎮(zhèn)區(qū)均需要建設(shè)二級污水處理廠，按照城鎮(zhèn)污水處理廠的出水標(biāo)準(zhǔn)，如漳河鎮(zhèn)二級污水處理廠達標(biāo)排放，則污水處理廠出水應(yīng)執(zhí)行湖北省水污染排放限值(DB4426-2001)中第二時段中的二級標(biāo)準(zhǔn)：COD60mg/l；BOD30mg/l；SS30mg/l;NH3N15mg/l，P1mg/l；水量按照5000m3/d設(shè)計；作為生活污水處理廠的后續(xù)工程，人工濕地的處理壓力要小得多，且水平潛流式人工濕地對氨氮的處理效果不如垂直流人工濕地，本項目暫不深入分析此項。,人工濕地的凈化機理：對SS：濕地系統(tǒng)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(jīng)生物膜時，大量的SS被填料和植物根系阻擋截留。對有機物：有機污染物通過生物膜的吸收、同化及異化作用而被除去。對N、P：濕地系統(tǒng)中因植物根系對氧的傳遞釋放，使其周圍的環(huán)境中依次出現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)，保證了廢水中的氮磷不僅能通過植物和微生物作為營養(yǎng)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(tǒng)更換填料或收割栽種植物將污染物最終除去。,表面流濕地：多依靠于植物凈化潛流濕地：多依賴于基質(zhì)微生物降解,.,8,人工濕地漳河市政污水生態(tài)處理,2、凈化機理NH3N30-40mg/l（取中間值35mg/l），P8-10mg/l（取最大值10mg/l）；水量按照5000m3/d設(shè)計。（二）、作為生活污水處理廠的后續(xù)工程。一般鎮(zhèn)區(qū)均需要建設(shè)二級污水處理廠，按照城鎮(zhèn)污水處理廠的出水標(biāo)準(zhǔn)，如漳河鎮(zhèn)二級污水處理廠達標(biāo)排放，則污水處理廠出水應(yīng)執(zhí)行湖北省水污染排放限值(DB4426-2001)中第二時段中的二級標(biāo)準(zhǔn)：COD60mg/l；BOD30mg/l；SS30mg/l;NH3N15mg/l，P1mg/l；水量按照5000m3/d設(shè)計；作為生活污水處理廠的后續(xù)工程，人工濕地的處理壓力要小得多，且水平潛流式人工濕地對氨氮的處理效果不如垂直流人工濕地，本項目暫不深入分析此項。,一級處理出水,二級處理出水,原廢水,一級處理,人工濕地二級處理,滅菌或三級處理,最終排放,污水處理中的人工濕地,一級處理：為減小二級處理濕地建設(shè)面積和投資，須經(jīng)預(yù)處理，如，初沉池，曝氣池，滴濾池等二級處理：一般處理人工濕地通常用于處理市政污水、工業(yè)廢水及雨水徑流三級處理：強化處理濕地不能直接用于處理高濃度污水，強化濕地或深度處理濕地可以為社區(qū)發(fā)揮多重作用，如水的循環(huán)利用、提供野生動物生境、水的儲存、作為緩沖帶、提供娛樂和環(huán)境教育場地。一般處理人工濕地與強化處理人工濕地可以分開設(shè)計，也可以結(jié)合各自優(yōu)點設(shè)計為復(fù)合系統(tǒng)，實現(xiàn)多重處理和強化處理目標(biāo)。,二、出水與接納水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),一級處理接納水質(zhì)：工程接納污水水質(zhì)要求【符合GJ3082污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)三級標(biāo)準(zhǔn)】一級處理出水：人工濕地接納污水水質(zhì)要求【參照GB5084農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)】（表面流：水作；潛流：旱作）二級處理出水：土壤接納水質(zhì)要求【參照GB5084農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)】（表面流：水作；潛流：旱作）三級處理出水：工程出水水質(zhì)要求【達到GB18918城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)】,.,9,人工濕地漳河市政污水生態(tài)處理,一、污水水質(zhì)（一）、作為生活污水處理的主體工程。按照城鎮(zhèn)生活污水水質(zhì)一般范圍，可認(rèn)為漳河鎮(zhèn)生活污水水質(zhì)狀況如下：COD250350mg/l（項目取中間值300mg/l，需監(jiān)測核實）；BOD150-250mg/l（取中間值200mg/l）；SS200-300mg/l（項目取中間值250mg/l）;NH3N30-40mg/l（取中間值35mg/l），P8-10mg/l（取最大值10mg/l）；水量按照5000m3/d設(shè)計。（二）、作為生活污水處理廠的后續(xù)工程。一般鎮(zhèn)區(qū)均需要建設(shè)二級污水處理廠，按照城鎮(zhèn)污水處理廠的出水標(biāo)準(zhǔn)，如漳河鎮(zhèn)二級污水處理廠達標(biāo)排放，則污水處理廠出水應(yīng)執(zhí)行湖北省水污染排放限值(DB4426-2001)中第二時段中的二級標(biāo)準(zhǔn)：COD60mg/l；BOD30mg/l；SS30mg/l;NH3N15mg/l，P1mg/l；水量按照5000m3/d設(shè)計；作為生活污水處理廠的后續(xù)工程，人工濕地的處理壓力要小得多，且水平潛流式人工濕地對氨氮的處理效果不如垂直流人工濕地，本項目暫不深入分析此項。,一級處理接納水質(zhì)：工程接納污水水質(zhì)要求【符合GJ3082污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)三級標(biāo)準(zhǔn)】一級處理出水：人工濕地接納污水水質(zhì)要求【參照GB5084農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)】（表面流：水作；潛流：旱作）二級處理出水：土壤接納水質(zhì)要求【參照GB5084農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)】（表面流：水作；潛流：旱作）三級處理出水：工程出水水質(zhì)要求【達到GB18918城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)】,步驟一：城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn),4.1.2標(biāo)準(zhǔn)分級根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠排入地表水域環(huán)境功能和保護目標(biāo)，以及污水處理廠的處理工藝，將基本控制項目的常規(guī)污染物標(biāo)準(zhǔn)值分為一級標(biāo)準(zhǔn)、二級標(biāo)準(zhǔn)、三級標(biāo)準(zhǔn)。一級標(biāo)準(zhǔn)分為A標(biāo)準(zhǔn)和B標(biāo)準(zhǔn)。一類重金屬污染物和選擇控制項目不分級。4.1.2.1一級標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)是城鎮(zhèn)污水處理廠出水作為回用水的基本要求。當(dāng)污水處理廠出水引入稀釋能力較小的河湖作為城鎮(zhèn)景觀用水和一般回用水等用途時，執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)。4.1.2.2城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入GB3838地表水類功能水域（劃定的飲用水水源保護區(qū)和游泳區(qū)除外）、GB3097海水二類功能水域和湖、庫等封閉或半封閉水域時，執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)。4.1.2.3城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入GB3838地表水、類功能水域或GB3097海水三、四類功能海域，執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)。4.1.2.4非重點控制流域和非水源保護區(qū)的建制鎮(zhèn)的污水處理廠，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟條件和水污染控制要求，采用一級強化處理工藝時，執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn)。但必須預(yù)留二級處理設(shè)施的位置，分期達到二級標(biāo)準(zhǔn)。,2、凈化機理NH3N30-40mg/l（取中間值35mg/l），P8-10mg/l（取最大值10mg/l）；（2）作為污水處理后續(xù)工程的生活污水處理出水水質(zhì)狀況，將區(qū)域內(nèi)處水等級劃分為四個等級：一級處理區(qū)：劃定的一級保護區(qū)。根據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)中類水體要求，因此人工濕地出水應(yīng)符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)中一類標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)；為：COD50mg/l；BOD10mg/l；SS10mg/l;NH3N50mg/l，P0.5mg/l。二級處理區(qū)：劃定的二級保護區(qū)。根據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)中類水體要求，因此人工濕地出水應(yīng)符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)中一類標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)；為：COD60mg/l；BOD20mg/l；SS20mg/l;NH3N20mg/l，P1mg/l。三級處理區(qū)：為保護區(qū)內(nèi)類水體。同二級處理區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。四級處理區(qū)：為準(zhǔn)保護區(qū)內(nèi)的、類水體。根據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)中類水體要求，因此人工濕地出水應(yīng)符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)中二類標(biāo)準(zhǔn)；為：COD100mg/l；BOD30mg/l；SS30mg/l;NH3N25mg/l，P3mg/l。步驟四：根據(jù)區(qū)域內(nèi)人均日需水量按照70-90%的比例計算出日污水量，農(nóng)村地區(qū)相應(yīng)相應(yīng)降低。套用相關(guān)公式計算得出濕地建設(shè)面積。,人工濕地漳河市政污水生態(tài)處理,.,12,3、濕地規(guī)模&經(jīng)濟指標(biāo),如按照漳河鎮(zhèn)區(qū)總?cè)丝?0萬人為服務(wù)范圍計算一處人工濕地規(guī)模：人工濕地污水處理所需面積沒有確定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，主要取決于出水標(biāo)準(zhǔn)和所需緩沖區(qū)面積。一般人工濕地設(shè)計人員采用4530L/(md).污水量按照漳河鎮(zhèn)需水量的80%計算：根據(jù)荊門總規(guī)：遠(yuǎn)期330350人口55萬m/d漳河鎮(zhèn)：遠(yuǎn)期10萬人1.6萬m/d預(yù)估計遠(yuǎn)期漳河鎮(zhèn)日軍總污水量為1.3萬m/d工濕地基本參數(shù)1、濕地表面積的預(yù)計計算公式：As=(Q（lnColnCe）)/(Ktdn)其中As為濕地面積（m2）Q為流量（m3/d），假定流量為5000m3/d。Co為進水BOD（mg/l），假定進水BOD為200mg/l。Ce為出水BOD（mg/l），假定出水BOD為20mg/l。Kt為與溫度相關(guān)的速率常數(shù)，Kt1.014（1.06）（T20），T假定為25，則Kt=1.357。d為介質(zhì)床的深度，一般從60200cm不等，大都取100150cm，項目取120cm。n為介質(zhì)的孔隙度，一般從1040不等?？梢姡盍洗部紫抖鹊拇笮θ斯竦孛娣e的影響較大。一般項目預(yù)計介質(zhì)的孔隙度為30%，則人工濕地面積約為61264m2，其中，水平濕地面積為52434m2，垂流式濕地面積為8840m2，,人工濕地漳河市政污水生態(tài)處理,.,13,人工濕地漳河市政污水生態(tài)處理,2、平面設(shè)計（1）水平表面流濕地水平表面流濕地一般長寬比約為10：1，而水平濕地面積約為52434m2，As1=LB=10BB=52434m2，B=72.4m，取72m；L約等于724m，取720m，As1=LB=720m72m。（2）潛流濕地潛流濕地面積約為8840m2，可用下式計算：AS2=Q(lnC0lnCe)/(KtDn)但由于整個濕地系統(tǒng)是按照整體計算，無法用BOD的初始濃度和出水濃度單獨進行計算，潛流濕地床長度過長,易造成濕地床中的死區(qū),且使水位難于調(diào)節(jié),不利于植物的栽培，L:B一般控制在13之間,為便于管理，潛流濕地最好與水平流濕地同寬，因此B=72m；則L=122.8m，取120m，As2=LB=12072=8640m2。,3、費用估算工程總投資394萬元，其組成如下：植被：50萬；土方：50000m340元/立方（計機械）=200萬；基質(zhì)（混凝土）:10000m340元/m3=40萬；設(shè)備安裝及人工：（174.3+143.1）25%=79.4萬；運輸費用：（174.3+143.1+27.2）1%=3.4萬；工程管理費用：（174.3+143.1+27.2+3.4+79.4）2.5%=10.6萬；不可預(yù)見費用：（174.3+143.1+27.2+3.4+79.4）2.5%=10.6萬.,3、濕地規(guī)模&經(jīng)濟指標(biāo),單位面積處水量：0.2m/單位處水量工程費用：303元/m單位面積工程費用：64.3元/,.,14,植被選擇,原生環(huán)境分析根據(jù)植物的原生環(huán)境分析，原生于實土環(huán)境的植物如美人蕉、蘆葦、燈心草、旱傘竹、皇竹草、蘆竹、薏米等，其根系生長有向土性，可配置于表面流濕地系統(tǒng)和潛流濕地土壤中；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。養(yǎng)分需求分析根據(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廣，因此對于營養(yǎng)需求旺盛、植株生物量大、一年有數(shù)個萌發(fā)高峰的植物如香蒲、菖蒲、水蔥、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，生長緩慢，一年只有一個萌發(fā)高峰期的一些植物如蘆葦、茭草等則配置于表面流濕地系統(tǒng)。適應(yīng)力分析一般高濃度污水主要集中在濕地工藝的前端部分。因此前端工藝部分一般選擇耐污染能力強的植物，末端工藝由于污水濃度降低，可以考慮植物景觀效果。,植物類型分析漂浮植物漂浮植物中常用作人工濕地系統(tǒng)處理的有水葫蘆、大薸、水芹菜等。以及根莖、球莖及種子植物，主要包括睡蓮、荷花、馬蹄蓮、慈姑、荸薺、芋、澤瀉、菱角等。這類植物凈化能力有限，多用于濕地生態(tài)景觀營建與植物多樣性構(gòu)建。挺水草本植物類型這類植物包括蘆葦、茭草、香蒲等，為人工濕地系統(tǒng)主要的植物選配品種。根據(jù)這類植物的生長特性，它們即可以搭配種植于潛流式人工濕地，也可以種植于表流式人工濕地系統(tǒng)中。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)中最后的強化穩(wěn)定植物加以應(yīng)用，以提高出水水質(zhì)。,配置分析,.,15,植被選擇,選用原則植物在具有良好的生態(tài)適應(yīng)能力和生態(tài)營建功能；篩選凈化能力強、抗逆性相仿,而生長量較小的植物,減少管理上尤其是對植物體后處理上的許多困難。一般應(yīng)選用當(dāng)?shù)鼗虮镜貐^(qū)天然濕地中存在的植物。植物具有很強的生命力和旺盛的生長勢；抗凍、抗熱能力抗病蟲害能力對周圍環(huán)境的適應(yīng)能力所引種的植物必須具有較強的耐污染能力；水生植物對污水中的BOD5CODTNTP主要是靠附著生長在根區(qū)表面及附近的微生物去除的，因此應(yīng)選擇根系比較發(fā)達，對污水承受能力強的水生植物。植物的年生長期長人工濕地處理系統(tǒng)中常會出現(xiàn)因冬季植物枯萎死亡或生長休眠而導(dǎo)致功能下降的現(xiàn)象，因此，應(yīng)著重選用常綠冬季生長旺盛的水生植物類型。所選擇的植物將不對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅，具有生態(tài)安全性；具有一定的經(jīng)濟效益、文化價值、景觀效益和綜合利用價值。由于所處理的污水不含有毒、有害成分,可以考慮其綜合利用。,.,16,農(nóng)村生活污水生態(tài)處理導(dǎo)引,人工濕地漳河市政污水生態(tài)處理,在漳河鎮(zhèn)域地形起伏較大的特殊情形下，將鎮(zhèn)區(qū)所有污水匯集，集中處理的困難較大。另外，由于漳河鎮(zhèn)的生態(tài)導(dǎo)向的旅游型城鎮(zhèn)的發(fā)展目標(biāo)，小規(guī)模的分散化人工濕地可以實現(xiàn)水環(huán)境與生態(tài)景觀的合二為一。由于鎮(zhèn)域內(nèi)各區(qū)域的發(fā)展時序的先后差別，統(tǒng)一建目標(biāo)規(guī)模的人工濕地污水處理不可避免前期工程的建設(shè)過度與浪費。因此，我們建議在未來近期建設(shè)范圍內(nèi)，建設(shè)集中型人工濕地，綜合地形、建設(shè)時序、用地性質(zhì)、建設(shè)用地布局、生態(tài)環(huán)境目標(biāo)等條件，相應(yīng)建設(shè)多個小型分散化污水處理系統(tǒng)。,結(jié)合項目開發(fā)建設(shè)小規(guī)模分散化污水處理系統(tǒng),根據(jù)湖北省農(nóng)村生活污水處理適用技術(shù)指南，對于規(guī)劃實施服務(wù)農(nóng)村人口不大于10000人，或設(shè)計規(guī)模小于1500噸/天；且污水無法接入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)的農(nóng)村新建、擴建和改建生活處理工程的村鎮(zhèn)，污水處理與排放應(yīng)滿足以下要求：,小區(qū)人工濕地系統(tǒng)該系統(tǒng)可以在不同特性的家庭污水的處理中應(yīng)用。通常采用市政污水處理潛流人工濕地工藝，它具有成本低和便于維護的優(yōu)勢。其重要特征是處理化糞池出水或初級出水時，二級處理濕地可不設(shè)防滲層，出水滲透排入土壤，而不是地表水。與城市生活污水處理濕地相比，在規(guī)模不同，前者只有數(shù)十平方米，只能為單個家庭或幾個相鄰家庭提供服務(wù)，而后者可為數(shù)百家住戶、工商業(yè)單位提供服務(wù)。,一個建在四川郫縣園田村的庭院人工濕地,4、總體布局&分區(qū)引導(dǎo),.,17,人工濕地漳河市政污水生態(tài)處理,4、總體布局&分區(qū)引導(dǎo),在漳河鎮(zhèn)域地形起伏較大的特殊情形下，將鎮(zhèn)區(qū)所有污水匯集，集中處理的困難較大。另外，由于漳河鎮(zhèn)的生態(tài)導(dǎo)向的旅游型城鎮(zhèn)的發(fā)展目標(biāo)，小規(guī)模的分散化人工濕地可以實現(xiàn)水環(huán)境與生態(tài)景觀的合二為一。由于鎮(zhèn)域內(nèi)各區(qū)域的發(fā)展時序的先后差別，統(tǒng)一建目標(biāo)規(guī)模的人工濕地污水處理不可避免前期工程的建設(shè)過度與浪費。人工濕地污水處理在鎮(zhèn)域內(nèi)的建設(shè)根據(jù)新農(nóng)村、旅游景區(qū)的開發(fā)建設(shè)相應(yīng)配套建設(shè)。針對不同環(huán)境品質(zhì)制定進行分異化的分區(qū)引導(dǎo)策略，以達到按需配置、分期建設(shè)的原則。以節(jié)水、省水為基本目標(biāo)，在污水收集和處理設(shè)施成本預(yù)算允許的情況下考慮出水的