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0.25h计，集水井有效容积应为312.5m3，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、折算系数取值表处理单元潜流湿地人工溪流及人工湖表流湿地氧化塘折算系数k40.5114.1、理论人工湿地面积计算计算公式：AL=[Q×（C0－C1）×10-3]/qos×10-4其中AL为理论人工湿地面积（m2）Q为流量（m3/d），设流量为30000m3/d。Co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。qos为表面有机负荷（kg/hm2·d），本项目取30kg/hm2·d（设计范围为15kg/hm2·d-50kg/hm2）经计算，理论人工湿地面积AL=100000m24.2、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：AL1=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：AL2=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，一般采用多孔管和三角堰等配水装置。进水管应比湿地床高出0.3m。湿地的出水系统一般根据对床中水位调节的要求，出水区的末端的砾石填料层的底部设置穿孔集水管，并设置旋转弯头和控制阀门以调节床内的水位。填料的使用：潜流人工湿地填料主要组成、厚度及粒径分布见表9。表9、人工湿地填料分析表填料层填料名称填充高度规格上层种植土0.20m渗透系数0.025~0.35cm/h中层砾石0.45m粒径20-40mm底层碎石0.40m粒径50-80mm潜流人工湿地床的水位控制：床中水面浸没植物根系的深度应尽可能均匀。（2）人工溪流及人工湖设计人工溪流两条，分别布置于潜流湿地两侧，总占地面积约890m2，在人工溪流中部设置跌水坝，跌水高度0.5m，对处理水进行再次复氧。人工溪流出水汇入人工湖内。人工湖采用三湖串联形式，能够最大限度降低死水区，同时保证景观效果。人工湖最大水深为3m，护坡采用绿色生态型护坡，坡度为迎水面坝坡1：1.75，背水面坝坡1：1.5。（3）表流湿地表面流湿地设计为3组，单组长宽比设为3：1，而湿地面积约为36800m2，As1=3×L×B=3×3B×B=37800m2，B=65m，L=195m基质选取：应优先采用当地的表层种植土，如当地原土不适宜人工湿地植物生长时，则需进行置换。种植土壤的质地宜为松软粘土—土壤，土壤厚度宜为20~40cm，渗透系数宜为0.025~0.35ch/h。（4）氧化塘氧化塘分别设置于表流湿地东西两侧，其中东侧氧化塘作为排水塘使用。氧化塘充分利用现有鱼塘改造而成，占地面积约30000m2。4.4、植物布置根据项目区的特点，人工湿地的水生植物选择耐污能力强、净化效果好、根系发达、经济和观赏价值高的湿地植物，并需要具有极强的耐寒能力。针对不同湿地的去污能力分析比较，最常见的湿地植物有芦苇和香蒲，但是这两种植物在景观上表现过于单一。因此，在以下原则基础上：多年生植物，兼顾净化和美观效果；尽可能选择土著种或已驯化种；能够具有观花、观叶效果的植物要求花期长；尽量保持根系能越冬生长；对人工湿地的植物进行配置。表10、复合型湿地植物选择及搭配表植物类型水平表面流型潜流型稳定塘人工湖漂浮植物//荇菜、萍逢草荇菜、萍逢草根茎、球茎///睡莲、荷花挺水植物芦苇、香蒲、黄菖蒲、灯心草、水葱、千屈菜芦苇、千屈菜、花菖蒲、水葱、香蒲芦苇、千屈菜、花菖蒲、水葱、香蒲芦苇、千屈菜、花菖蒲、水葱、香蒲沉水植物//金鱼藻、黑藻、伊乐藻金鱼藻、黑藻、伊乐藻5、人工湖重力排水管线水力计算人工湖建于扶余市人民公园内，公园雨水通过雨水管路排入人工湖内。共有四条雨水管路排入人工湖，均为DN300混凝土管，坡度为0.003。单管最大雨水流量为52.97L/s，则排入湖内的最大雨水量约为212L/s。湖水自身接收的设计雨水量约为480L/S，故总设计雨水量QS=212+480=692L/s=0.692m3/s。拟采用DN1000钢筋混凝土管道排水，按满流计算，则管内流速：v=Q/0.25πD2=0.692/0.25×3.14×12=0.88m/s水力半径：R=0.25D=0.25m管道粗糙系数：n=0.013水力坡降：排水管路总长度约为500m，即：L=500m管道沿程水头损失：人工湖开闸泄水时，水位允许的抬升高度为0.5m（从178.6m抬升至179.1m）＞0.4m，故采用DN1000混凝土管满足设计要求。由于尾水处理量远小于设计雨水量，采用DN1000管同时作为尾水排水管同样能够保证排水畅通。