海绵城市计算:人工湿地计算书

计算说明书

1格栅：

采用机械清查

q=11.52L/s设Q=15L/s则K=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==18

栅槽宽度：取栅条宽度S=0.01m

B=

进水渠道渐宽部分长度：若B=0.43m,，进水渠道流速为0.17m/s

L

栅槽与出水渠道连接的渐窄部分长度：

L=

过栅水头损失：栅条矩形截面，取k=3,B=2.42

栅后槽总高度：取栅前渠道超高，

栅前槽高，

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

栅槽总长度：L=L+L+0.2+1.0-=0.15+0.07+0.5+1.0+

每日栅清量：中格栅W=0.07m/10m

W=>0.2m/d

B—栅槽宽度，m

s—格条宽度，m

e—栅条间隙，mm

n—格栅间隙数

Q—最大设计流量，m/s

—格栅倾角，度

h—栅前水深，m

v—格栅流速，m/s

h—过栅水头损失，m

h—计算水头损失，m

k—系数

H—栅槽总高度，m

h—栅前水深，m

h—栅前渠道超高，m

L—栅槽总长度，m

H—栅前槽高，m

L—进水渠道渐宽部分长度，m

B—进水渠道宽度，m

—进水渠展开角，度

L—栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m

W—每日栅渣量，m/d

W—栅渣量，m/d

K—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=15L/S=0.015m/s,v=0.2m/s

池内水停留时间：t=50s有效水深：h=0.5m

X为城市生活污水，每10万m污水含沙量为3m，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=0.01550=0.75m

水流段面积A=

池总宽度

沉砂斗容积

沉砂池总高度H=h+h+h=0.3+0.5+h

储砂斗高h

H=0.3+0.5+0.0183=0.82m

Q—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

—设计有效水深，m

V—沉砂斗容积，m3

—城市污水沉沙量，

K—流量总变化系数

H—总高度，m

—超高，0.3m

—储砂斗高度，m

3沉淀池：

采用辐流式沉淀池。

双池n=2，表面水力负荷，沉淀时用t=1.5h

静水压力法排泥

有效水深

沉淀池总

A—池表面积，㎡

D—池直径，m

n—池数

q—表面水力负荷，

t—沉淀时间，s

H—总高度，m

—保护高，取0.3m

—有效水深，m

—缓冲层高，m

—沉淀池底坡差落，m

—污泥斗高度，m

注：以上计算均来自参考文献[1]

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[2]，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：100mg/l。

有马雷-肖修（Marais—Shaw）公式[3]：

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=

t=1.8d取t=2d。

由水力停留时间

t==

V—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===1250㎡。

由于长宽比选择3：1，

则塘的宽度B===20.4m，取为21m

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===120g/(㎡d)=0.12㎏/(㎡d).

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[4]。

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,湿地密集植被区域设计采用的孔隙度为065～075[5]。

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(ｌｎＣ-ｌｎＣ)[4]

Ａ—湿地床的表面积㎡;

Ｃ,Ｃ—进水、出水ＢＯＤ5;ｍｇ/Ｌ;

Ｑ—平均设计流量:ｍ/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×Ｃ/ＡＬＲ

Ａ为湿地处理面积;Ｑ为湿地进水流量;Ｃ为进水污染物浓度.

ＡＬＲ===14.14g/(㎡d)=0.14㎏/(㎡d).

水力负荷q===0.14m/d=14cm/d.

水力停留时间：HRT=ε×V/Q[6]

=

=3d