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2.4主要构筑物设计参数
(1)进水控制井。尺寸:L×B=3.0m×1.6m,钢筋混凝土结构。设电动、手动闸板2个。
(2)格栅。设人工、机械格栅各一套,一用一备,机械除渣;栅条间隙10mm,宽度0.6m。格栅间建筑面积104.52m2。过栅流速0.9m/s。
(3)土沉淀池。尺寸:L×B=30m×90m,两座并联;有效水深1.5m,泥层厚度0.5m,保护高度0.8m。单池污水停留时间为14h。
(4)表面流型人工湿地。采用4组并联工作,每组采用3级串联运行。每个湿地的尺寸:206m×50.6m,水层深度为0.4m,围堰总高度1.05m,其中超高0.2m。水力负荷:4cm/d,水力停留时间:10d,流速:61.8m/d,布水时间:7d/周,年运行天数约:300天。
图1人工湿地
3工艺运行与管理
3.1科学控制水位
皮山县属大陆性气候,年平均气温11.8℃,最热七月平均气温25.4℃,最冷一月平均气温-6.1℃。全年中一月份水面结冰,在入冬前,将水面提升40~50cm,当水面完全冰冻后再调低水位,这样在冰冻层下即可形成空气隔离层,由于上面有冰雪覆盖,可以保持湿地系统中的水温较高。
污水存储在湿地中,基质中的微生物对污水中有机物进行缓慢分解,对污水的净化产生了一定的影响,但是由于冰期较短,且湿地对污水有储存、沉淀和缓慢的分解作用,因而冬季气温较低时对皮山县人工湿地污水处理系统的处理效果影响较小。
3.2进、出水装置的清理
定期检查进出水装置,清除管道中的沉积物,防止管道堵塞、水流不畅,保持进出水的均衡性,以获得预期的处理效果。
3.3堤坝的维护
定期检查围堰堤坝,以防发生渗漏,并定期清除堤坝上的杂草,避免杂草与湿地中的芦苇形成竞争,影响其生长。
3.4植物的管理
每年秋天由农牧民自愿将湿地中的芦苇收割,一方面可以为农牧民自己增加一些经济收入,另一方面可以使来年春天湿地中的芦苇生长得更加旺盛和美观。
3.5土沉淀池污泥的清除
土沉淀池在沉淀悬浮物的同时,还兼有氧化分解有机物的作用。根据新疆南疆地区已有的土沉淀池的运行经验,每年在秋季将土沉淀池中产生的污泥清除,采用自然干化的方式进行干化(含水率达到80%)后,可用作植树造林的肥料。4处理后污水用于绿化沙漠皮山县水文站20cm口径蒸发器多年平均蒸发量为2178.9mm,因此人工湿地年蒸发水量为:206×50.6×3×4×2178.9/1000=68135.95m3。
近期年设计可利用水量为:
(5000×365-11766.06)=175.69×104m3。
根据本项目前期用处理后污水灌溉的120亩防风林试验田所测得的每亩防风林的灌溉标准为700~800m3/(亩˙年),每亩地可以植树95~100棵。考虑到沙漠绿化前期的水土保持较差,防风林灌溉标准取上限值,则近期污水处理后可以灌溉的沙漠面积为:175.69×104/800≈2196亩,可以植树:(20.9~21.9)万棵。
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