人工湿地的设计与计算

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人工湿地基本参数1、湿地表面积的预计计算公式：As=(Q×（lnCo－lnCe）)/(Kt×d×n)其中As为湿地面积（m2）Q为流量（m3/d），假定流量为5000 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，大都取100－150cm，项目取1 20cm。

n为介质的孔隙度，一般从10－40％不等。

表5—1 人工湿地面积计算表孔隙度10％20％30％40％湿地面积（m2）70701 35351 23567 17675可见，填料床孔隙度的大小对人工湿地面积的影响较大。

一般项目预计介质的孔隙度为30%，则人工湿地面积约为23567 m2，其中，水平湿地面积为2016 7m2，垂流式湿地面积为3400 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=23567 m2×1.2m=28202.4 m3，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），假定流量为5000 m3/d。

则：水力停留时间（d）=1.697d=40.7h。

3、水力负荷计算计算公式：HLR=Q/AsQ=5000 m3/d。

As=23567 m2。

则HLR=0.2122m3/ m2.d。

4、水力管道计算计算公式V＝πR2×S＝Q/tV：流量R：管径S：流速，0.5m/sQ：总流量，Q=5000 m3/d。

t：停留时间，t=1.697d=40.7h。

可以计算出R=0.1474m，可用D30的水利砼管管道，也可以用D30的不锈钢管。

河道人工湿地工艺的设计计算好养生物塘⑴实际尺寸：L×B×H=10×6×⑵有效水深：H=⑶有效容积：V=120m3,有效面积60m2⑷水力停留时间：HRT=5 h⑸结构：砖混结构人工湿地(a) 复合潜流人工湿地综合考虑水平潜流负荷高，水力条件好能营造良好的厌氧环境，以及垂直潜流充氧能力和硝化能力强的特点，我们选择水平+垂直的复合潜流人工湿地，水流经进水布水，先后缓慢流经粒径20mm的粗砾石和5mm~10mm的细砾石，在砾石表面形成生物膜，附着的微生物对污水中的有机物进行降解，出水进入垂直流湿地，水流在填料床中呈由上向下的垂直流，床体处于不饱和状态，氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。

垂直流湿地的硝化能力高于水平潜流湿地，可用于处理氨氮含量较高的污水。

在设计时充分考虑了检修，将垂直潜流湿地分为2格，保证在检修的情况下也不会间断对污水的处理。

(b) 表面流人工湿地系统地表流湿地系统也称水面湿地系统，与自然湿地最为接近，但它是受人工设计和监督管理的影响，其去污效果又要优于自然湿地系统。

污染水体在湿地的表面流动，水位较浅。

通过生长在植物水下部分的茎、竿上的生物膜来去除污水中的大部分有机污染物。

氧的来源主要靠水体表面扩散，植物根系的传输和植物的光合作用，表面流负荷小，占地面积相对较大。

设计参数水平潜流人工湿地设计参数垂直潜流人工湿地设计参数表面流人工湿地设计参数构筑物设计水平潜流人工湿地构筑物尺寸垂直潜流人工湿地构筑物尺寸表面流人工湿地构筑物尺寸水平潜流人工湿地系统基质配选方案水平潜流湿地从表层到底层依次为覆土土壤，粗砂，填料层，细砂，防渗层，我们将湿地分为3个单元，每个单元分为2格，第一格选择粒径为20mm的粗砾石作为填料层，一方面利用粗砾石粒径大，水力条件好的特点，增大系统的抗负荷能力，另一方面靠近进水端的填料层也起到很好的布水作用，使水流均匀，提高容积利用率；第二格选择5mm~10mm 的细砾石，增大填料比表面积，使附着在填料表面的微生物与污水更容易接触，同时由于粒径小，水流速度较慢，给微生物提供充足的时间硝化降解河水中的有机物，提高出水水质，降低对后续工艺的冲击。

人工湿地一、地表流人工芦苇湿地处理系统1、湿地面积设计计算处理水量Q=2000m3/d原水BOD5＝40mg/l出水BOD 5＝20mg/l0.058269假定：污水中不可沉淀去除的BOD5份额α＝0.53水温为20℃时的生化反应速率常数K 20＝0.0057d -1泩性生物比表面积A v =18.85m 2/m 3湿地床水深H＝10cm冬季H＝30cm系统孔隙度n=0.75(1）水力停留时间t水温为20℃时t=0.114185(d)水温为10℃时t=0.296166(d)水温为5℃时t=0.476978(d)(2)占地面积A水温为20℃时,水深10cm A=2283.694(m 2)水温为10℃时,水深20cm A=2961.657(m 2)L 水温为5℃时,水深30cm A=3179.852(m 2)80（3）布水管主管流速V＝0.5m/s主管数量n=2个主管管径D1=171.721mm实际选取D1＝200mm校核实际流速V1＝0.368601m/s >0.3m/s支管数量n2=384L H V配水渠进水孔5003000.154321单根穿孔管长度=4000mm穿孔管数量n=384根穿孔管合计长度L＝1536000mm穿孔间距=200mm穿孔数量＝7680个5mm0.153584m/s(4）集水管主管流速V＝0.5m/s主管数量n=4个主管管径D1=121.4251mm实际选取D1＝150mm校核实际流速V1＝0.327645m/s >0.3m/s 穿孔孔径＝穿孔管流速V=单根穿孔管长度=480000mm 穿孔管数量n=8根穿孔管合计长度L＝3840000mm穿孔间距=500mm穿孔数量＝7680个10mm穿孔孔径＝0.038396m/s穿孔管流速V=B5040002312276 1248576 1.22428.8604.8 12224552 128。

人工湿地工程设计方案目录人工湿地工程设计方案 (1)1.1.1.1治理目标 (1)1.1.1.2人工湿地工艺比选 (1)1.1.1.3人工湿地设计 (3)1.1.1.4植物选择 (4)1、配置原则 (4)2、配置分析 (4)3、配置选择 (5)4、种植要求 (5)1.1.1.5工程量统计表 (6)1.1.1.1治理目标本项目人工湿地主要用于处理漷县区域污水处理厂（站）尾水，深度净化水中有机物和氮磷等污染物，使出水达到地表口类标准，本次共建设人工湿地21 座。

选择投资省，工艺简单、运行费用低、管理简便的湿地工艺。

通过工程的实施，改善工程区周边河道水环境质量，同时充分考虑该流域生态恢复及湿地景观效果，利用湿地内不同种类植物的搭配，形成缤纷沼泽、芦苇溪岸、栈桥水畔等湿地小品景观。

1.1.1.2人工湿地工艺比选人工湿地类型按照水流方式不同分为表面流湿地和潜流湿地。

表面流湿地：污水在湿地土壤表面漫流，可在自然湿地基础上构造而成，同自然湿地净化原理最为接近，绝大部分污染物的去除是由长在植物地下茎、杆上的生物膜来完成。

表面流湿地充氧效果好，投资少。

不足之处是这种湿地不能充分利用湿地床及丰富的植物根系，净化负荷相对较低，占地面积较大。

潜流湿地：通过铺设炉渣、沸石、陶粒、砖块、碎石、细砂、土壤等填料层，使污水在湿地地表下渗流，充分利用湿地填料表面及植物根系上生物膜及其他各种作用处理污水，具有较高的处理效果和处理能力，同时由于水在地表下流动，保温性好，处理效果受气候影响较小。

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-1水平潜流湿地示意图垂直潜流湿地示意图不同类型人工湿地工艺与组合对特征污染物的去除效果不同，具有各自的特点，如下表。

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-1 人工湿地污染物去除效率%!-2本项目湿地形式选择，主要从污染物去除效率，占地面积、建设投资、运行原理等多方面考虑，建议采用水平潜流湿地作为本方案的湿地建设工艺。

计算说明书1格栅：采用机械清查q=11.52L/s 设Q m ax =15L/s则K 总=2.0取设棚前 h=0.2m, v=0.2m/s 用中格栅，栅条，间隙e=20mm, 格栅安装倾角α=60° 栅条的间隙数：n=ehv Q αsin max =≈⨯⨯︒2.02.002.060sin 015.018 栅槽宽度：取栅条宽度 S=0.01mB=m en n S 53.01802.0)118(01.0)1(=⨯+-⨯=+-进水渠道渐宽部分长度：若 B 1=0.43m,︒=201α ，进水渠道流速为0.17m/sL m tg tg B B 14.020243.053.02111≈︒-=-=α栅槽与出水渠道连接的渐窄部分长度：L 2=m L 07.0214.021== 过栅水头损失：栅条矩形截面，取k=3,B=2.42m g v e s B k h 0021.060sin 81.922.0)02.001.0(42.23sin 2)(2342341=︒⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=α栅后槽总高度：取栅前渠道超高，m h 15.02= 栅前槽高m h h H 35.0211=+=，H=h+h 1+h 2=0.2+0.0051+0.15=0.3551m栅槽总长度：L=L 1+L 2+0.2+1.0-︒601tg H =0.15+0.07+0.5+1.0+m tg 915.1603551.0=︒每日栅清量：中格栅 W 1=0.07m 3/103m 3W=d /648m .0100028640007.0015.010********W 31max =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯总K Q >0.2m 3/dB —栅槽宽度，ms —格条宽度，m e —栅条间隙，mm n —格栅间隙数Q m ax —最大设计流量，m 3/sα—格栅倾角，度h —栅前水深，m v —格栅流速，m/s h 1—过栅水头损失，m h 0—计算水头损失，m k —系数H —栅槽总高度，m h —栅前水深，m h 2—栅前渠道超高，m L —栅槽总长度，m H 1—栅前槽高，mL 1—进水渠道渐宽部分长度，m B 1—进水渠道宽度，mα1—进水渠展开角，度L 2—栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m W —每日栅渣量，m 3/d W 1—栅渣量，m 3/dK 总—生活污水流量变化系数2沉沙池：采用平流沉沙池：主要截流无机颗粒，工作稳定，构造简单，排砂方便 取：Q max =15L/S=0.015m 3/s,v=0.2m/s 池内水停留时间：t=50s 有效水深：h e =0.5mX 1为城市生活污水，每10万m 3污水含沙量为3 m 3，辰砂含水量约60%，容重1.5t/ m 3砂斗斗壁倾角60°水流部分长度L=vt=0.015⨯50=0.75m 水流段面积 A=2max 075.02.0015.0m v Q ==池总宽度 m m h A B e 15.05.0075.02===沉砂斗容积 37535351max m 1085.1210m 10/3m 015.0864001086400-⨯=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=总K X t Q V 沉砂池总高度 H=h 1+h 2+h 3=0.3+0.5+ h 3 储砂斗高 h 3323h tg60h 31⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛︒=π储砂V3227323m 1083.13114.331095.1tg6013V h --⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛︒⨯=π储H=0.3+0.5+0.0183=0.82mQ m ax —最大设计流量，m 3/s L —水流部分长度，m v —最大速度，m/st —最大设计流量时的停留时间，s A —水流断面积，㎡ B —池总宽度，m2h —设计有效水深，mV —沉砂斗容积，m31x —城市污水沉沙量，35310/3m mK 总—流量总变化系数 H —总高度，m1h —超高，0.3m3h —储砂斗高度，m3沉淀池：采用辐流式沉淀池。

人工湿地毕业设计计算人工湿地是一种模拟自然湿地生态系统的人工建筑，用于处理废水和改善水质。

在现代城市化进程中，水资源的污染和短缺问题越来越突出，人工湿地作为一种可持续的水处理技术，逐渐受到了广泛关注和应用。

本文将探讨人工湿地毕业设计计算的相关问题。

首先，人工湿地毕业设计的计算需要考虑水体的流量和水质参数。

流量是指单位时间内流经人工湿地的水量，通常以立方米每秒（m³/s）表示。

设计者需要根据实际情况确定流量的大小，如城市污水处理厂的设计流量应该考虑城市的人口规模和日用水量。

水质参数包括水中的污染物浓度和水质目标，如COD（化学需氧量）、氨氮、总磷等。

设计者需要根据污染物的特性和排放标准确定水质参数的要求，以便设计出合适的人工湿地系统。

其次，人工湿地毕业设计的计算还需要考虑湿地的尺寸和构造。

湿地的尺寸包括面积和深度两个方面。

面积的大小取决于流量和水质参数，一般来说，流量大、水质要求高的情况下需要较大的湿地面积。

深度的选择需要考虑湿地内部的水流速度和水质处理效果，一般来说，较浅的湿地可以提高水流速度，但对水质的净化效果较差。

构造方面，人工湿地可以采用不同的形式，如湿地池、湿地槽等，设计者需要根据具体情况选择合适的构造形式。

此外，人工湿地毕业设计的计算还需要考虑湿地植物的选择和配置。

湿地植物在人工湿地系统中起到重要的作用，可以吸附和转化污染物，提高水质处理效果。

设计者需要根据水质参数和植物的生态特性选择合适的湿地植物，并合理配置植物的密度和布局，以提高植物的利用效率和水质净化效果。

最后，人工湿地毕业设计的计算还需要考虑系统的运行和维护。

人工湿地系统需要定期进行清淤和修剪植物等维护工作，以保证系统的正常运行和水质处理效果。

设计者需要考虑运维成本和工作量，选择合适的维护策略和周期。

综上所述，人工湿地毕业设计计算涉及到流量和水质参数的确定、湿地尺寸和构造的选择、湿地植物的配置以及系统的运行和维护等方面。

计算说明书1格栅：采用机械清查q=11.52L/s 设Q m ax =15L/s则K 总=2.0取设棚前 h=0.2m, v=0.2m/s 用中格栅，栅条，间隙e=20mm, 格栅安装倾角α=60° 栅条的间隙数：n=ehv Q αsin max =≈⨯⨯︒2.02.002.060sin 015.018 栅槽宽度：取栅条宽度 S=0.01mB=m en n S 53.01802.0)118(01.0)1(=⨯+-⨯=+-进水渠道渐宽部分长度：若 B 1=0.43m,︒=201α ，进水渠道流速为0.17m/sL m tg tg B B 14.020243.053.02111≈︒-=-=α栅槽与出水渠道连接的渐窄部分长度：L 2=m L 07.0214.021== 过栅水头损失：栅条矩形截面，取k=3,B=2.42m g v e s B k h 0021.060sin 81.922.0)02.001.0(42.23sin 2)(2342341=︒⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=α栅后槽总高度：取栅前渠道超高，m h 15.02= 栅前槽高m h h H 35.0211=+=，H=h+h 1+h 2=0.2+0.0051+0.15=0.3551m栅槽总长度：L=L 1+L 2+0.2+1.0-︒601tg H =0.15+0.07+0.5+1.0+m tg 915.1603551.0=︒每日栅清量：中格栅 W 1=0.07m 3/103m 3W=d /648m .0100028640007.0015.010********W 31max =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯总K Q >0.2m 3/dB —栅槽宽度，ms —格条宽度，m e —栅条间隙，mm n —格栅间隙数Q m ax —最大设计流量，m 3/sα—格栅倾角，度h —栅前水深，m v —格栅流速，m/s h 1—过栅水头损失，m h 0—计算水头损失，m k —系数H —栅槽总高度，m h —栅前水深，m h 2—栅前渠道超高，m L —栅槽总长度，m H 1—栅前槽高，mL 1—进水渠道渐宽部分长度，m B 1—进水渠道宽度，mα1—进水渠展开角，度L 2—栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m W —每日栅渣量，m 3/d W 1—栅渣量，m 3/d K 总—生活污水流量变化系数2沉沙池：采用平流沉沙池：主要截流无机颗粒，工作稳定，构造简单，排砂方便 取：Q max =15L/S=0.015m 3/s,v=0.2m/s 池内水停留时间：t=50s 有效水深：h e =0.5mX 1为城市生活污水，每10万m 3污水含沙量为3 m 3，辰砂含水量约60%，容重1.5t/ m 3砂斗斗壁倾角60°水流部分长度L=vt=0.015⨯50=0.75m 水流段面积 A=2max 075.02.0015.0m v Q ==池总宽度 m m h A B e 15.05.0075.02===沉砂斗容积 37535351max m 1085.1210m 10/3m 015.0864001086400-⨯=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=总K X t Q V 沉砂池总高度 H=h 1+h 2+h 3=0.3+0.5+ h 3 储砂斗高 h 3323h tg60h 31⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛︒=π储砂V3227323m 1083.13114.331095.1tg6013V h --⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛︒⨯=π储H=0.3+0.5+0.0183=0.82mQ m ax —最大设计流量，m 3/s L —水流部分长度，m v —最大速度，m/st —最大设计流量时的停留时间，s A —水流断面积，㎡ B —池总宽度，m2h —设计有效水深，mV —沉砂斗容积，m31x —城市污水沉沙量，35310/3m mK 总—流量总变化系数 H —总高度，m1h —超高，0.3m3h —储砂斗高度，m3沉淀池：采用辐流式沉淀池。