漓江风景区某镇生活污水平均排放量100m3/d,处理后要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB118-2002)一级B标,要求设计无动力人工湿地味主体的处理工艺。计算出主要的设计参数,并完成平面布置草图。
方案:
一、人工湿地的净化机理:
对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。
对N、P: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。
二、污水水质
城镇生活污水的相关指标:
按照城镇生活污水水质一般范围,可认为城镇生活污水水质状况如下:COD 250—350mg/L(项目取中间值300 mg/L);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);TN 30--40 mg/L(取中间值35 mg/L),TP 8--10mg/L(取最大值10 mg/L);水量按照100m3/d设计。
三、城镇生活污水处理的出水要求。
一般城镇生活污水按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB118-2002)一级B标的出水指标:COD 60mg/L;BOD20 mg/L;SS 20 mg/L; TN 20mg/L,TP 1mg/L;水量按照100m3/d设计;
四、处理效率要求
根据出水要求,人工湿地的去除率为:
COD%=(300-60)/300×100%=90%,
BOD% =(200-20)/200×100%=80%,TN%=(35-20)/35×100%=42.5%,TP%=(10-1)/10×100%=90%,SS%=(250-20)/250×100% =92%。
因此(拟)采取以浅水植物系统为主的潜流湿地类型,
五、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;工艺流程如下:
进水—格栅——人工湿地系统——消毒——出水
五、参数设计
(一) 格栅
由于生活污水中含有的固体比较少,而且每一天排放的污水的流量很小,只有100 m3,有效水深h=0.3m,流速v=0.5m/s。所用的格栅可以自制,采用规格为孔隙为20mm×20mm的网格,总面积为1m(宽)×1.5m(长)=1.5m2
(二)人工湿地系统的基本参数
1、湿地的表面积
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),流量为100 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,设计中采取60cm。
n为介质的孔隙度,填料床孔隙度的大小对人工湿地面积的影响较大,一般从10-40%不等,一般项目预计介质的孔隙度为30%设计。
所以湿地的表面积
As=(100×(ln200-ln20))/(1.357×60×10-2×0.3)=942 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=As×h(有效水深)=942 m2×0.3m=282.6m3;
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),设计为100 m3/d。
则:水力停留时间t(d)=282.6×0.3/100d=21h。
3、水力负荷计算
计算公式:HLR=Q/As
Q=100 m3/d。
As=942 m2。
则HLR=100/942=0.11m3/ m2.d。
4、平面设计
水平替流湿地一般长宽比约为10:1,而水平湿地面积约为942 m2,As1=L×B=10B×B=942 m2,B=9.7m,取10m;L约等于97.1m,取97m,As1=L×B=97m×10m。
5、填料以及粒径表
| 填料 | 厚度(m) | 粒径(mm) | |
| 表层土层 | 石英砂 | 0.3 | 2-6 |
| 中层砾石 | 砾石 | 0.3 | 5-8 |
| 底层碎石 | 碎石 | 0.2 | — |
6、种植植被
芦苇、香蒲、水葱、灯芯草的混合穿插种植方式。下载本文