人工湿地设计计算书

计算说明书

1格栅：采用机械清查

q=11.52L/s 设Qmax=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=60° 栅条的间隙数：n=

Qmaxsin0.015sin6018 =

ehv0.020.20.2栅槽宽度：取栅条宽度 S=0.01m

B=S(n1)en0.01(181)0.02180.53m

进水渠道渐宽部分长度：若 B1=0.43m,120 ，进水渠道流速为0.17m/s

L1BB10.530.430.14m

2tg12tg20栅槽与出水渠道连接的渐窄部分长度：

L2=

L10.140.07m 22过栅水头损失：栅条矩形截面，取k=3,B=2.42

s3v20.0130.22h1kB()sin32.42()sin600.0021m

e2g0.0229.8144栅后槽总高度：取栅前渠道超高，h20.15m 栅前槽高H1h1h20.35m，

H=h+h1+h2=0.2+0.0051+0.15=0.3551m

栅槽总长度：L=L1+L2+0.2+1.0-3H10.35511.915m =0.15+0.07+0.5+1.0+

tg60tg6033每日栅清量：中格栅 W1=0.07m/10m

W=

QmaxW180000.0150.078000.8m3/d>0.2m3/d

K总100021000B—栅槽宽度，m

s—格条宽度，m e—栅条间隙，mm n—格栅间隙数

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Qmax—最大设计流量，m3/s

—格栅倾角，度

h—栅前水深，m v—格栅流速，m/s h1—过栅水头损失，m h0—计算水头损失，m k—系数

H—栅槽总高度，m h—栅前水深，m h2—栅前渠道超高，m L—栅槽总长度，m H1—栅前槽高，m

L1—进水渠道渐宽部分长度，m B1—进水渠道宽度，m

1—进水渠展开角，度

L2—栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m W—每日栅渣量，m/d W1—栅渣量，m/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：Qmax=15L/S=0.015m/s,v=0.2m/s 池内水停留时间：t=50s 有效水深：he=0.5m

X1为城市生活污水，每10万m污水含沙量为3 m，辰砂含水量约60%，容重1.5t/ m 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=

333333Qmax0.0150.075m2 v0.2 专业技术分享

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A0.075m2池总宽度 B0.15m

he0.5800QmaxtX18000.0153m3/105m3沉砂斗容积 V1.85107m3 5510K总102沉砂池总高度 H=h1+h2+h3=0.3+0.5+ h3 储砂斗高 h3

1h3V储砂h3 3tg602

h33V储31tg603231.95107313.14321.83102m

H=0.3+0.5+0.0183=0.82m

Qmax—最大设计流量，m/s L—水流部分长度，m v—最大速度，m/s

t—最大设计流量时的停留时间，s A—水流断面积，㎡ B—池总宽度，m

h2—设计有效水深，m

V—沉砂斗容积，m3

x1—城市污水沉沙量，3m3/105m3

K总—流量总变化系数 H—总高度，m

h1—超高，0.3m h3—储砂斗高度，m

3沉淀池：

采用辐流式沉淀池。

32双池n=2，表面水力负荷q03m/mh，沉淀时用t=1.5h

静水压力法排泥

AQmax0.0151s18m2 nq023m/3600s 专业技术分享

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D4A14184.8m 3.1433有效水深 h2q0t3m/mh1.504.5m

沉淀池总Hh1h2h3h4h50.34.54.50.39.6m

A— 池表面积，㎡ D—池直径，m n—池数

q0—表面水力负荷，m/mh t—沉淀时间，s H—总高度，m

32h1—保护高，取0.3m

h2—有效水深，m h3—缓冲层高，m

h4—沉淀池底坡差落，m h5—污泥斗高度，m

注：以上计算均来自参考文献 4兼性氧化塘

采用单糖，矩形塘长宽比为2：l到4：1．在设计中可选择3：1。在塘内要设计多个进点。 经过一级处理后废水去除率在30%左右，现按25%计算 则进入氧化塘BOD5为：200×（1－25%）=150mg/l; 设计的塘出水BOD5为：100 mg/l。 有马雷-肖修（Marais—Shaw）公式 ： 单糖：S=Se/(1＋kt)

Se、S—为污水入流和出流时BOD5浓度 mg/l； t—为水力停留时间 d;

k—反应速率常数 取k=0.273(1/ d); 由以上可得： 100=

[3]

[2]

[1]

150

10.273t 专业技术分享

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t=1.8d 取t=2 d。 由水力停留时间 t=

VAD=

QQV— 塘容积；Q—污水流量；A—塘水域面积；D—为塘水深 取D=1.6m。 可得： A=

tQ21000==1250㎡。 D1.6 由于长宽比选择3：1， 则塘的宽度B=

A1250==20.4m，取为21m 33长度L=3B=3×20.4=60.8m，取为61m。 则面积为A=21×61=1281㎡。 BOD5表面负荷率： ＡＬＲ=池塘水深 m 1.6

5人工湿地

湿地床底坡一般取1%—8%，须根据填料性质及湿地尺寸加以确定，对以砾石为填料的湿地床一般可取2%。

本工艺计算取湿地床底坡S=2%

床深Ｄ一般须根据所栽种植物的种类及根系的生长深度确定,以保证湿地床中必要的好氧条件。对于芦苇湿地系统处理城市或生活污水时,Ｄ一般取0.6-0.7ｍ;而用于较高浓度有机工业废水的处理时,Ｄ一般在0.3-0.4ｍ之间。

本工艺为城市生活污水处理取床深Ｄ=0.65ｍ。

在人工湿地的设计过程中,需要利用湿地土壤孔隙度,以确定水量、水力停留时间、湿地长宽尺寸等.实际上,孔隙度是根据实际经验加以估计的.美国国家环保局建议,湿地密集植

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[4]

QBOD51000150==120 g/(㎡d)=0.12㎏/(㎡d). A1250池塘宽度 m 21 池塘长度 m 61 池域面积 ㎡ 1281 BOD表面负荷率kg/㎡d 0.12 停留时间T d 2 WORD格式可编辑

被区域设计采用的孔隙度为0 65～0 75。

本工艺取孔隙度ε=0.65 湿地水域面积的计算：

英国人Kitkuth推荐用Ａ=5.2Ｑ(ｌｎＣ0-ｌｎＣe)Ａ—湿地床的表面积㎡;

Ｃe,Ｃ0—进水、出水ＢＯＤ5;ｍｇ/Ｌ; Ｑ—平均设计流量:ｍ3/ｄ;

A=5.2×1000×（ｌｎ100－ｌｎ25）=7072㎡

. 表面负荷率(ＡＬＲ)指的是单位面积湿地对特定污染物所能承受的最大负荷.据美国国家环保局资料表面负荷率ＡＬＲ:计算公式： Ａ=Ｑ×Ｃ0/ＡＬＲ

Ａ为湿地处理面积;Ｑ为湿地进水流量;Ｃ0为进水污染物浓度.

[4]

[5]

ＡＬＲ=

QC01000100==14.14g/(㎡d)=0.14㎏/(㎡d). A7072水力负荷q=

Q1000==0.14m/d=14cm/d. A7072 [6]

水力停留时间：HRT=ε×V/Q

=

0.6570720.65

1000=3d

参考文献：

[1]张自杰编 排水工程 北京 中国建筑工业出版社 1999

[2] 马占青编 水污染控制与废水生物处理 北京：中国水利水电出版社 2003 [3] 周帆 串联兼性氧化塘的k值与马雷-肖修公式 武汉工业大学学报 1990 [4]人工湿地污水处理工艺与设计 城市环境与城市生态 14（1） 20021.2 [5]人工湿地污水处理工艺设计关键及生态学问题 应用生态学报 15（7） 2004.7 [6]人工湿地系统处理污水新模式的探讨 环境科学进展 3（6） 1995.12

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