生态塘与人工湿地的设计计算
生态塘基本参数 1.生态塘
采用单糖，矩形塘长宽比为3：l到4：1．本设计选择3：1。在塘内要设计多个进点。 进入曝气生态塘BOD5为：60mg/l; 设计塘出水BOD5为：40 mg/l。
普通好氧塘的BOD5负荷为4～12g/(m2d)，本设计取8g/(m2d) 普通好氧塘的有效水深为0.5～1.5m,本设计取1m 1.塘总面积A?QS0LA?200?608?1500m
2式中 A— 稳定塘的有效面积，m2
Q— 进水设计流量，ｍ3/ｄ
S0— 进水BOD5浓度，mg/l LA— BOD5面积负荷，g/(m2d) 2.总共设计2个生态塘，单塘有效面积A1?3.单塘长度L1?RA1?An?15002?750m
23?750?47.4m,取47m
式中 R— 塘水面的长宽比 4. 单塘宽度B1?L1R?473=15.7m，取16m
35.单塘容积V1?L1B1D?47?16?1?752m
6.水力停留时间t?nV1Q?2?752200?7.52d
37.塘总容积V?nV1?2?752?1504m
池塘水深 m 1
单塘宽度 m 16 单塘长度 m 47 单塘面积 ㎡ 752 BOD表面负荷率g/㎡d 8 停留时间T d 7.52 人工湿地基本参数
人工湿地的设计包括三方面：湿地植物、湿地结构和工程参数。
1. 工程参数
人工湿地总面积
A?6.57?10Q?6.57?10?3?322?200?1.314hm?13140m
式中Ａ—湿地床的表面积hm2
Ｑ—平均设计流量:ｍ3/ｄ;
1.1表面流人工湿地
1.1.1湿地表面积
2
取A1=4000 m
1.1.2系统深度D
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。
本工艺处理的水质是经过2级处理的水，故取D1=0.65m.
1.1. 3 水力停留时间
t1?V1??1Q?2600?0.7200?9.1d
属于7～10d之间，符合要求
式中 t：水力停留时间（d）
V：湿地容积（m3），容积为V1=4000×0.65=2600m3， ε：湿地孔隙度，表面流湿地取0.65-0.75，本设计取0.7 Q：平均流量（m3/d），本设计为200 m3/d。 则：水力停留时间t1=9.1d
1.1.4 水力负荷
q1?QA1?2004000?0.05 m/ m.d
3
2
属于2～20cm/d之间，符合要求
1.1.5水力坡度
实践中，表面流人工湿地采用0．5％ 或更小．潜流人工湿地采用0．5％ ～1％。关键是，水力坡度这一设计参数，需根据填料性质及湿地尺寸加以校正．例如以砾石为填料的湿地床一般要取2％ 。
本设计以砾石为填料，故坡度s取2%
1.1.6处理单元的长宽比
湿地长度L?AW
经验表明：长宽比L:B＞10:1 ,本设计湿地面积A1=4000㎡ ，取L1=15B1，则15B1×B1=4000
B1=16.3m,取宽B1为16m，则长L1=250m
1.1.7水力管道
Q＝πR2×S R?式中 V：流量
R：管径
S：流速， 0.5m/s Q：总流量，Q=200m3/d 1.2潜流人工湿地
1.2.1湿地表面积的预计
Q?S?200?2?43.1?43600?0.03m8 取D=80mm的管道 0.5Ａ2=A-A1=13140-4000=9140 m2
1.2.2系统深度D
为了在最小单位面积湿地内达到最好的效果，HRT一定的条件下，越深越好。但为了保证湿地中DO浓度及植物根系，Kim Eastlick推荐潜流湿地水深30-90 cm。美国水污染控制委员会（WPCF）要求，表流湿地水深在50cm以内。一般挺水植物区域水深60 cm，沉水植物区域水深120 cm左右。
本设计潜流湿地均为挺水植物，D2取0.6m
1.2. 3 水力停留时间
V2=A2×D2=9140×0.6=5484 m3
t2?V2??2Q?5484?0.35200?9.6d
?2取0.35
属于7～10d之间，符合要求
1.2.4 水力负荷
q?QA2?2009140?0.022 m/ m.d
3
2
属于2～20cm/d之间，符合要求
1.2.5水力坡度
实践中，表面流人工湿地采用0．5％ 或更小．潜流人工湿地采用0.5％～1％。
关键是，水力坡度这一设计参数，需根据填料性质及湿地尺寸加以校正．例如以砾石为填料的湿地床一般要取2％ 。
本设计以砾石为填料，故坡度s取2% 1.2.6处理单元的长宽比
由于整个湿地系统是按照整体计算面积，无法用BOD的初始浓度和出水浓度单独进行计算，潜流湿地床长度过长,易造成湿地床中的死区,且使水位难于调节,不利于植物的栽培，L:B一般控制在3—1之间,取L=3B，因此B2=55m；则L2=166m，整个潜流湿地又分为水平潜流湿地和垂直潜流湿地，宽度相同，长度各占一半。所以2个潜流湿地的宽为55m,长为83m
1.2.7水力管道
Q＝πR2×S R?式中 V：流量
R：管径
S：流速， 0.5m/s Q：总流量，Q=200m3/d
Q?S?200?2?43.1?43600?0.03m8 取D=80mm的管道 0.5
生态塘与人工湿地的设计计算
