计算机模拟人工湿地处理城市污水工艺的设计.doc

计算机模拟人工湿地处理城市污水工艺的设计 单雪强1，韩冬梅2，杨振国2 1.安全工程 0202 2.安全工程0201 摘要：人工湿地作为一种节能、经济、简易和有效的生态化污水处理技术，近几年来在我国一些城市应用较为广泛。本论文以原水质与规定流量和排放要求为基本，主要采用兼性氧化塘加人工湿地的处理方法，以生态节能低耗为中心，设计了此工艺，并且处理水达到国家相关排放标准，并用计算机模拟技术展现了工艺流程的良好视觉效果。 关键词：污水处理 人工湿地 兼性氧化塘 计算机模拟 1目前城市污水的处理方法现状 鉴于目前水资源，水环境问题的严峻性，世界各国的水环境科学工作者普遍认为进行有效的污水处理时解决问题的有效手段。我国的城市水处理始于20世纪80年代。我国与国外同期城市污水处理比较，仍然存在着“三高二低”的现象。三高即：耗能高，设备维修率高和运行费用高。二低即：效率低和自动化低。1995年后，我国污水处理厂建设增加，速度增快，但总体技术工艺仍然属于二级处理的活性污泥法。这种传统的处理工艺流程复杂，基建费用高，能耗大，运行费用亦相当可观，因此近年来我国的污水处理不断开发研究和引进新技术，新工艺如：氧化沟法，SBR法，AB法，A/O法等。对于这些常规废水处理发展比较成熟，而研究开发高效经济的废水处理新技术是当今环保工作者关心的热点。我国根据我国国情进行了其他方向的研究如：人工湿地。我国在“七五”期间就开始了该项研究工作，并在人工湿地处理系统得机制，设计有关问题开展了比较深入的研究。如深圳白泥坑人工湿地示范工程，日处理量3100t；北京昌平县芦苇湿地处理系统示范工程，日处理能力500t等[1] 2 设计原则 = 1 \* GB3 ①参照国家的有关规范，进行优化设计。 = 2 \* GB3 ②水质达到相关标准，并充分考虑安全性。 = 3 \* GB3 ③处理工艺可靠，能长期稳定运行，日常维修费用少。 = 4 \* GB3 ④操作管理方便，处理成本低，经济可行。 = 5 \* GB3 ⑤体现环境与节能。 3设计水量水质和标准 处理水量Q： 1000m3/d 项目 进水（mg/l） 出水（mg/l） 去除率（%） CODcr 400 100 75 BOD 200 30 85 SS 350 30 91.4 4 处理工艺选择 生活污水的主要污染物为有机物，悬浮物等。目前国内外主要采用的生物水处理根据主体处理不同分为生物膜法，以及常规生物处理法和自然生态处理法。 生物膜法是新发展的污水处理工艺其特点是采用中空纤维膜进行固液的分离，此工艺简洁，过滤出水经消毒可以直接回用。其主要缺点是膜易堵塞，要经常清洗，出水量随使用年限的增加下降，到一定程度时要全部更换，一次更换费用大。 常规生物水处理是在生物处理后进一步进行深度处理。主要有：A/O法，CASS法，SBR工艺。这些工艺流程较长，投资高,耗能大,运行管理要求高,对控制大城市的水环境污染起到了关键作用[2]。 自然生态处理法，主要有人工湿地法。人工湿地系统是一个完整的生态系统。它形成了内部的良好循环并具有较好的经济效益和生态效益,是正在不断得到研究应用和发展的污水处理实用新技术,具有投资低,出水水质好、抗冲击力强、增加绿地面积、改善和美化生态环境、操作简单、维护和运行费用低廉等优点,即：高效，经济，美观，生态[3]。 对于原水质，主要处理有机物和悬浮物，采用可靠能长期运行并节能环保的处理工艺，综合比较目前的各种污水处理方法，采用人工湿地处理法是适宜的。 5工艺流程原理说明 人工湿地处理污水系统包括前处理和人工湿地两个部分。前处理部分包括：格棚、沉砂池、沉淀池、兼性塘等。人工湿地则由许多长满植物的碎石床并联和串联组成．根据水流形态人工湿地叉分表面流式和潜流式。根据原水水质的污染物去除要求．使设计工艺达到最佳效果。人工湿地系统工艺流程如下： 污水兼性氧化塘沉淀池沉砂池格栅人工湿地 污水 兼性氧化塘 沉淀池 沉砂池 格栅 人工湿地 排放 排放 1.沉淀原理 通过格栅截阻块浮渣以及沉砂池除去砂粒后，污水进入初沉池，固体物质发生自由沉淀和絮凝沉淀作用。这种简单工艺可有效地去除SS和BOD。这非常有利于后续处理单元的负荷、稳定水质、去除寄生虫卵和减少人工湿地淤塞。在不设置厌氧塘的人工湿趣系统中沉淀池几乎是不可缺少的工艺。 2．兼性塘净化污水原理 人工湿地系统所使用的稳定塘主要是厌氧塘和兼性塘，本工艺采用目前世界上应用最为广泛的一种塘，污水进入稳定塘后被稀释．使有毒、有害物质的浓度降低，这有利于生物净化作用的正常进行。稳定塘中将进一步发生自由沉淀和