人工湿地在景观水处理中各单元参数设计

人工湿地在景观水处理中各单元参数设计更新时间：1-1317:27目前，潜流式人工湿地已在全国很多地区的景观水系处理中得到了推广，技术也已逐渐成熟，笔者通过几个项目的实践，总结了相关参数设计要点，归纳如下：人工湿地净化景观水体水质的设计可以从以下两个方面来考虑：①对景观水体的水进行循环处理；②对补充水(主要指再生水或雨水)进行处理。前者可以根据湿地的水力负荷进行设计，后者根据湿地污染物的面积负荷进行设计。1、进行循环处理的人工湿地的设计①处理水量的确定根据景观水体的循环周期设计每天需要处理的水量，计算公式如下：Q=V/T式中Q—循环处理水量，m3／dV－景观水体中的水量，m3T－循环周期，d循环周期指景观水体的水全部被人工湿地处理一遍所需要的时间。当水温25℃时，景观水体的循环周期不宜超过2－3d，当水温25℃时循环周期可以适当延长，温度越低则循环周期越长。②湿地面积的确定根据水力负荷设计湿地的面积，计算公式如下：Ax=Qx／HL式中AX—对景观水体的水进行循环处理需要的人工湿地的面积，m2HL一水力负荷，可取0.8—1.2m3/(m2.d)2处理补充水的人工湿地的设计①补充水量的确定根据蒸发量以及景观水体底部和侧壁的渗透水量来确定每天的补充水量，计算公式如下：QB=A×F+Qs(3)式中Q—补给的水量，m3/dA—景观水体的面积，m2F—当地夏季最大蒸发月份的日平均蒸发量，m3/(m2.d)QS—景观水体的下渗水量，m3/d②湿地面积的确定根据湿地污染物的面积负荷确定湿地的面积，计算公式如下：AB=QB×(CB—CE)/N式中AB—人工湿地去除补充水中污染物所需要的面积，m2CB—补充水中污染物的浓度，g/m3CE—湿地出水浓度，g/m3N—一污染物面积负荷，g/(m2.d)分别计算去除COD、BOD5、TN、TP、SS等污染物所需要的面积，选取其中最大的一个作为设计面积。在设计湿地面积时需要确定以下三个参数：a．补充水中污染物浓度的确定以再生水作为补充水源时，各种污染物的浓度可以参考《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB／T18921-2002)中的相关水质标准。由于雨水的水质与降雨量、汇水面(屋面、地面和路面等)的材料和积累的污染物、空气质量、气候条件等许多因素有关，因此雨水中各种污染物浓度的变化较大，但在绿色建筑小区内，经过预处理的雨水中的污染物浓度会降低很多。b．出水水质的确定湿地出水的水质应根据实际情况来考虑。以雨水或再生水作为景观水体的补充水源时，出水水质可以参考《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅳ类或V类水体的水质标准。c．湿地污染物面积负荷的确定下图分别为TP、TN、COD、BOD5和SS等污染物的湿地面积负荷与出水浓度之间的关系。**TP湿地面积负荷与出水浓度之间的关系**TN湿地面积负荷与出水浓度之间的关系**COD湿地面积负荷与出水浓度之间的关系**BOD5湿地面积负荷与出水浓度之间的关系**SS湿地面积负荷与出水浓度之间的关系3湿地几何尺寸的设计①湿地宽度的设计湿地的宽度可以根据下式计算：W=Q/(K×N×D)式中W—湿地的宽度，mQ—处理的水量，m3/dN—水力坡度，一般取0.005—0.01K—填料的透水系数，m/dD—处理区填料厚度，一般取0.4-0.7m在运行过程中，由于悬浮污染物的截留以及生物膜的积生，填料的透水系数会不断下降，因此在实际设计时通常取清洁填料透水系数的10％作为设计标准。若湿地单元宽度过大则对布水均匀不利，容易造成短流，通常以湿地单元宽度≤60m为宜。当计算得到的宽度60m时可将湿地分为若干个宽度≤60m的单元，并联运行。②湿地长度的设计L=A/W式中L一湿地的长度，mW—湿地的面积，m2湿地长度过短时难以保证布水均匀，但长度过大时会造成工程量增加，另外还会造成进出口之间水位差增大，使水位调节困难并且不利于植物的成活。通常湿地单元的长度以15—50m为宜。当计算得到的长度50m时可将湿地分为若干个长度≤50m的单元，串联运行。4结语采用人工湿地对人工景观水体的水进行处理，可以有效改善景观水体的水质，避免水华的发生。该方法为景观水体水质净化与保持工程提供了系统的设计方法。