1、1 人工濕地污水處理系統n系統介紹+案例借鑒n凈化機理+出水水質n濕地規模+經濟指標n總體布局+分區引導21、系統介紹&案例借鑒優越之處：人工濕地處理系統的特點：不足之處：n占地面積大；n不精確的設計運行參數；n生物和水力復雜性及對重要工藝動力學理解的缺乏；n易受病蟲害影響。人工濕地處理系統的應用范圍： 人工濕地已被廣泛應用于處理城市暴雨徑流、生活污水、工業廢水、農業廢水、農業排水和礦山酸性排水等。在人工濕地污水處理系統中，為滿足排水和回用要求，以人工濕地為主要處理單元，同時還需要結合預處理或后續處理工藝對污水進行預處理和深度處理。人工濕地漳河市政污水生態處理n建造和運行費用便宜；n易于維護，

2、技術含量低；n可進行有效可靠的廢水處理；n可緩沖對水力和污染負荷的沖擊；n可產生效益，如水產、畜產、造紙原諒、建材、綠化、野生動植物棲息、娛樂和教育。人工濕地：n與自然濕地相對應，人工濕地是有人工建造或改造的濕地。n自然濕地一般沒有填充基質、安裝排水喜用、改變流態或物理特性等人為調控措施。n不鼓勵改造或直接利用自然濕地進行污水處理。n人工濕地作為污水處理設施，一般深度均一、形狀規則，建設在污染源附近地勢較高、原來不存在自然濕地的地方。31、系統介紹&案例借鑒人工濕地漳河市政污水生態處理從工程實際的角度出發，按照系統布水方式的不同或水流方式的差異，可分為n表面流人工濕地n水平潛流人工濕地n垂直潛

3、流人工濕地 浙江省舟山市城北水庫自由表面流人工濕地在入庫淹沒區自然濕地的基礎上，于2008年6月改建而成并開始運行，該工程共投資10萬余元，規劃濕地面積為800 m，實用濕地面積約600 m。該工程每天能處理來自上游的水(主要是農村生活污水、雨水等)約100 m。濕地植物主要有:黃花鳶尾(Iris tectorum)、再力花(Thalia dealbata)、水蔥(Scirpus tabernaemontani)和梭魚草(Pontederia cordata)，每種植物各一塊長方形的樣地，每塊樣地面積約150 m。 浙江省舟山市城北水庫人工濕地的成功運行也為廣農村地區的生活污水處理樹立了一個典

4、范。由于我國農村地區的生活污水治理受到技術、經濟等不利因素的限制，而人工濕地具有投資和運行費用低，污水處理規模靈活，維護和管理技術要求不高，占地面積較大等特點，適合在具有一定的荒廢土地，資金和專業技術人才缺乏，污水排放較分散的農村應用。 表面流濕地與地表漫流土地處理系統非常相似，不同的是：n 在表面流濕地系統中，四周筑有一定高度的圍墻，維持一定的水層厚度（一般為1030cm）；n 濕地中種植挺水型植物（如蘆葦等）。 向濕地表面布水，水流在濕地表面呈推流式前進，在流動過程中，與土壤、植物及植物根部的生物膜接觸，通過物理、化學以及生物反應，污水得到凈化，并在終端流出。 41、系統介紹&案例借鑒人工

5、濕地漳河市政污水生態處理從工程實際的角度出發，按照系統布水方式的不同或水流方式的差異，可分為n表面流人工濕地n水平潛流人工濕地n垂直潛流人工濕地 該人工濕地將小區景觀和污水處理相結合，出水各項指標均達到了國家生活雜用水水質標準。生活污水經人工濕地處理后可以回用,節約了水資源。這種小型化、分散化的污水就就地處理模式不需要 寧波市鎮海區某一居住小區即采用新型人工濕地處理生活污水。該人工濕地建于小區綠化帶上，用于處理該小區311戶的生活污水，濕地占地面積為1600m。其結構與傳統的垂直流濕地不同，由上池和下池兩部分組成。如下圖所示。 建設大量的污水收集管網,與傳統的污水治理模式相比具有投資少、運行管

6、理費用低等特點。而且建造人工濕地處理污水的費用可以由開發商、居民和政府共同承擔,緩解了水污染日益增多與政府資金短缺之間的矛盾,減輕了政府的財政壓力。這種生態化、資源化的污水治理模式目前已在浙江、寧波等地廣泛應用。 在垂直潛流系統中，污水由表面縱向流至床底，在縱向流的過程中污水依次經過不同的專利介質層，達到凈化的目的。垂直流潛流式濕地具有完整的布水系統和集水系統，其優點是占地面積較其它形式濕地小，處理效率高，整個系統可以完全建在地下，地上可以建成綠地和配合景觀規劃使用。 51、系統介紹&案例借鑒人工濕地漳河市政污水生態處理從工程實際的角度出發，按照系統布水方式的不同或水流方式的差異，可分為n表面

7、流人工濕地n水平潛流人工濕地n垂直潛流人工濕地 蓮花島地處蘇州古城區東北處的陽澄湖中心，四面環水，形似蓮花，鑲嵌湖中，島上總面積164 km ，家家以蟹為業，以湖為生，是集吃、住、游、樂、購為一體的原生態休閑風情小島。 蓮花島臨湖建成農家樂及旅游服務中心，接待能力為 4 000 5 000 人/d。農家樂及旅游服務中心運營后將產 生 20 30 m/d 的生活污水。為了保護陽澄湖水質和生態環境，宜建設生態型污水處理系統。 陽澄湖蓮花島旅游區農家樂和旅游中心生活污水處理項目采用了德國生態工程協會的人工濕地技術，經消化 吸收后進行了改進，采用潛流型復合人工濕地和生態景觀相結合的方式處理生活污水，現

8、已進入正常運營階段。 潛流型符合人工濕地主要包括設施、垂直流生態濾床、污泥感化濾床及濕地灣，總面積約11預處理00m。 對于傳統污水處理廠，發展潛流型復合人工濕地治污技術可以為社會節約大量資金，適于在我國廣大的農村及偏遠地區旅游區推廣，將產生極大的環境和生態效應 且該設施屬于分散處理系統，與自然界更加協調，并且位于旅游區，能夠有助于增強游客的環保意識，加強環保事業的公眾參與度。 是潛流式濕地的另一種形式，污水由進水口一端沿水平方向流動的過程中依次通過砂石、介質、植物根系，流向出水口一端，以達到凈化目的。 61、系統介紹&案例借鑒人工濕地漳河市政污水生態處理 溝渠型濕地床包括植物系統、介質系統、

9、收集系統。主要對雨水等面源污染進行收集處理，通過過濾、吸附、生化達到凈化雨水及污水的目的。是小流域水質治理、保護的有效手段。n溝渠型人工濕地n結論;n相比于人口集中的城市化地區，人工濕地污水處理系統更適用于廣大的農村地區。集中建設相對與分散式的小規模建設成形周期短、可控性強、資金風險小、處理效率明顯。n人工濕地初期建設，可根據開發時序、開發強度、用地性質等因素，選擇部分區域作為前期集中式人工濕地的服務區域。其他區域的濕地建設應與開發進度和實際污水處理需要相結合。新開發區域內的獨立分散式人工濕地相結合的方式逐步建設。易于建設資金需求分散化，也新建地區與已建地區的經驗交流。n無論是高密度城市化、農

10、業化地區、城市社區內部還是風景區內部，人工生態濕地能夠借助良好的動植物生態景觀，與建設地區的生態環境塑造有機融合。同時可作為生態城市和環保理念的示范園和教育基地。n自然流和潛流人工濕地方式的采用及技術結合因污水處理水質和水量、技術原理、選址環境及采用技術流程、去除機理、出水水質要求、投資金額及其他相關特性的影響，且缺乏統一的設計計算參數，因此，在設計時需要合理分析現狀條件，借鑒其他地區建設案例，綜合考量。案例濕地類型建設面積處理水量造價單位面積日處水量備注浙江舟山某鎮表面流800 m100m/d 10余萬元125元/水庫入庫前寧波鎮海某區垂直潛流1600160m/d /小區內置陽澄湖蓮花島水平

11、潛流110020 30 m/d /旅游區臨湖7人工濕地漳河市政污水生態處理2、凈化機理&出水水質人工濕地的凈化機理：對SS：濕地系統成熟后，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：濕地系統中因植物根系對氧的傳遞釋放，使其周圍的環境中依次出現好氧、缺氧、厭氧狀態，保證了廢水中的氮磷不僅能通過植物和微生物作為營養吸收，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：多依賴于基質微

12、生物降解8人工濕地漳河市政污水生態處理2、凈化機理&出水水質一、濕地處理等級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n一級處理： 為減小二級處理濕地建設面積和投資，須經預處理，如，初沉池，曝氣池，滴濾池等n二級處理： 一般處理人工濕地通常用于處理市政污水、工業廢水及雨水徑流n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發揮多重作用，如水的循環利用、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計，也可以結合各自優點設計為復合系統，實現

13、多重處理和強化處理目標。二、出水與接納水質標準n一級處理接納水質：工程接納污水水質要求【符合GJ3082污水排入城市下水道水質標準及 GB8978污水綜合排放標準三級標準】n一級處理出水：人工濕地接納污水水質要求【參照 GB5084農田灌溉水質標準】（表面流：水作；潛流：旱作）n二級處理出水：土壤接納水質要求【參照 GB5084農田灌溉水質標準】（表面流：水作；潛流：旱作）n三級處理出水：工程出水水質要求【達到GB18918城鎮污水處理廠污染物排放標準】9人工濕地漳河市政污水生態處理n一級處理接納水質：工程接納污水水質要求【符合GJ3082污水排入城市下水道水質標準及 GB8978污水綜合排放

14、標準三級標準】n一級處理出水：人工濕地接納污水水質要求【參照 GB5084農田灌溉水質標準】（表面流：水作；潛流：旱作）n二級處理出水：土壤接納水質要求【參照 GB5084農田灌溉水質標準】（表面流：水作；潛流：旱作）n三級處理出水：工程出水水質要求【達到GB18918城鎮污水處理廠污染物排放標準】步驟一：城鎮污水處理廠污染物排放標準2、凈化機理&出水水質10人工濕地漳河市政污水生態處理對于大型水庫，飲用水水源保護區劃分技術規范（HJ/T338-2007）中確定的各級保護區劃分范圍要求如下。（1）一級保護區水域：取水口半徑500米范圍內的區域。陸域：取水口側正常水位線以上200米范圍內的陸域。

15、（2）二級保護區水域：一級保護區外徑向距離不小于2000米區域為二級保護區水域面積，但不超過水面范圍。陸域：一級保護區外不小于3000米的陸域，不超過相應的流域分水嶺范圍。（3）準保護區按照湖庫流域范圍、污染源分布及對飲用水水源水質的影響程度，二級保護區以外的匯水區域可以設定為準保護區。予以準保護區以三級保護區的水質要求。2、凈化機理&出水水質步驟二：根據荊門市漳河鎮飲用水水源地環境保護規劃（2011），確定漳河鎮域內的一級保護區、二級保護區及三級保護區。113、濕地規模&經濟指標步驟三：基于確定的三類保護區的范圍，根據具體城鎮化發展現狀目標確定漳河鎮域現狀污水水質要求及目標，分為作為生活污水

16、處理的主體工程和后續工程的雙向指標。（1）結合漳河鎮區城鎮發展現狀及污水相關指標，確定作為污水處理主體工程的生活污水水質狀況為：COD 250350mg/l（項目設計取中間值300 mg/l，需監測核實）； BOD 150-250 mg/l（取中間值200 mg/l）； SS 200-300 mg/l（項目取中間值250 mg/l）; NH3N 30-40 mg/l（取中間值35 mg/l），P 8-10mg/l（取最大值10 mg/l）；（2）作為污水處理后續工程的生活污水處理出水水質狀況，將區域內處水等級劃分為四個等級：一級處理區：劃定的一級保護區。根據地表水環境質量標準(GB3838-2

17、002)中類水體要求，因此人工濕地出水應符合城鎮污水處理廠污染物排放標準 (GB18918 -2002)中一類標準的A標準；為：COD 50mg/l；BOD 10 mg/l；SS 10 mg/l; NH3N 50 mg/l，P 0.5 mg/l。二級處理區：劃定的二級保護區。根據地表水環境質量標準(GB3838-2002)中類水體要求，因此人工濕地出水應符合城鎮污水處理廠污染物排放標準 (GB18918 -2002)中一類標準的B標準；為：COD 60mg/l；BOD 20 mg/l；SS 20 mg/l; NH3N 20 mg/l，P 1 mg/l。三級處理區：為保護區內類水體。同二級處理區

18、標準。四級處理區：為準保護區內的、類水體。根據地表水環境質量標準(GB3838-2002)中類水體要求，因此人工濕地出水應符合城鎮污水處理廠污染物排放標準 (GB18918 -2002)中二類標準；為：COD100mg/l；BOD 30 mg/l；SS 30 mg/l; NH3N 25 mg/l，P3 mg/l。步驟四：根據區域內人均日需水量按照70-90%的比例計算出日污水量，農村地區相應相應降低。套用相關公式計算得出濕地建設面積。人工濕地漳河市政污水生態處理123、濕地規模&經濟指標如按照漳河鎮區總人口10萬人為服務范圍計算一處人工濕地規模：人工濕地污水處理所需面積沒有確定的設計標準，主要

19、取決于出水標準和所需緩沖區面積。一般人工濕地設計人員采用4530L/(md).污水量按照漳河鎮需水量的80%計算：根據荊門總規：遠期330350人口 55萬m/d漳河鎮： 遠期10萬人 1.6萬m/d預估計遠期漳河鎮日軍總污水量為1.3萬m/d工濕地基本參數1、濕地表面積的預計計算公式：As=(Q（lnColnCe）)/(Ktdn) 其中As為濕地面積（m2） Q為流量（m3/d），假定流量為5000 m3/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為與溫度相關的速率常數，Kt1.014（1.06）（

20、T20），T假定為25，則Kt=1.357。 d為介質床的深度，一般從60200cm不等，大都取100150cm，項目取120cm。 n為介質的孔隙度，一般從1040不等。可見，填料床孔隙度的大小對人工濕地面積的影響較大。一般項目預計介質的孔隙度為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8840 m2，人工濕地漳河市政污水生態處理孔隙度10%20%30%40%濕地面積（）18382391913612644595513人工濕地漳河市政污水生態處理2、平面設計（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52434

21、m2，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8840 m2，可用下式計算：AS2 = Q(ln C0ln Ce) / ( KtDn)但由于整個濕地系統是按照整體計算，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,且使水位難于調節,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=8640 m2。3、費用估算工程總投資394萬元，

22、其組成如下：植被：50萬；土方：50000 m340元/立方（計機械）=200萬；基質（混凝土）: 10000 m340元/ m3=40萬；設備安裝及人工：（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；不可預見費用：（174.3+143.1+27.2+3.4+79.4）2.5%=10.6萬.3、濕地規模&經濟指標單位面積處水量：0.2 m /單位處水量工程費用：303元/m單位面積工程費用：64.3元/14植被選擇原生環境分析根據植物的原生環境

23、分析，原生于實土環境的植物如美人蕉、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，由于其生長已經適應了無土環境，因此更適宜配置于潛流式人工濕地。 養分需求分析 根據植物對養分的需求情況分析，由于潛流式人工濕地系統填料之間的空隙大，植物根系與水體養分接觸的面積要較表流式人工濕地廣，因此對于營養需求旺盛、植株生物量大、一年有數個萌發高峰的植物如香蒲、菖蒲、水蔥、水莎草等植物適宜栽種于潛流濕地；而對于營養生長與生殖生長并存，生長緩慢，一年只有一個萌發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。

24、 適應力分析 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n漂浮植物n漂浮植物中常用作人工濕地系統處理的有水葫蘆、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，多用于濕地生態景觀營建與植物多樣性構建。n挺水草本植物類型n這類植物包括蘆葦、茭草、香蒲等，為人工濕地系統主要的植物選配品種。根據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中。 n沉水植物類型n沉水植物一般原生于水

25、質清潔的環境，其生長對水質要求比較高，因此沉水植物只能用作人工濕地系統中最后的強化穩定植物加以應用，以提高出水水質。 配置分析15植被選擇選用原則n植物在具有良好的生態適應能力和生態營建功能；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。一般應選用當地或本地區天然濕地中存在的植物。n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境的適應能力n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表面及附近的微生物去除的，因此應選擇根系比較發達，對污水承受能力強的水生植物。n植

26、物的年生長期長 人工濕地處理系統中常會出現因冬季植物枯萎死亡或生長休眠而導致功能下降的現象，因此，應著重選用常綠冬季生長旺盛的水生植物類型。n所選擇的植物將不對當地的生態環境構成威脅，具有生態安全性；n具有一定的經濟效益、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。16n農村生活污水生態處理導引人工濕地漳河市政污水生態處理 在漳河鎮域地形起伏較大的特殊情形下，將鎮區所有污水匯集，集中處理的困難較大。另外，由于漳河鎮的生態導向的旅游型城鎮的發展目標，小規模的分散化人工濕地可以實現水環境與生態景觀的合二為一。由于鎮域內各區域的發展時序的先后差別，統一建

27、目標規模的人工濕地污水處理不可避免前期工程的建設過度與浪費。 因此，我們建議在未來近期建設范圍內，建設集中型人工濕地，綜合地形、建設時序、用地性質、建設用地布局、生態環境目標等條件，相應建設多個小型分散化污水處理系統。n結合項目開發建設小規模分散化污水處理系統根據湖北省農村 生活污水處理適用技術指南，對于規劃實施服務農村人口不大于10000人，或設計規模小于1500噸/天；且污水無法接入城鎮污水管網的農村新建、擴建和改建生活處理工程的村鎮，污水處理與排放應滿足以下要求：小區人工濕地系統 該系統可以在不同 特性的家庭污水的處理中應用。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，在規模不同，前者只有數十平方米，只能為單個家庭或幾個相鄰家庭提供服務，而后者可為數百家住戶、工商業單位提供服務。一個建在四川郫縣園田村的庭院人工濕地4、總體布局&分區引導17人工濕地漳河市政污水生態處理4、總體布局&分區引導 在漳河鎮域地形起伏較大的特殊情形下，將鎮區所有污水匯集，集中處理的困難較大。另外，由于漳河鎮的生態導向的旅游型城鎮的發展目標，小規模的分散化人工濕地可以實現水環境與生態景觀的合