垂直流人工湿地配水均匀性的研究_谢小龙

中国环境科学2009,29(8)：828~832ChinaEnvironmentalScience垂直流人工湿地配水均匀性的研究谢小龙1,2,贺锋1,徐栋1,吴振斌1*(1.中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,湖北武汉430072；2.中国科学院研究生院,北京100049)摘要：从能量分配和压力水头分布出发,阐述了垂直流人工湿地穿孔管配水系统能量分布及压力水头分布状况.在此基础上,提出了影响垂直流人工湿地配水均匀性的2个关键影响因子—最不利2点流量关系及穿孔管布水系统内部配水间隔时间,得出了垂直流人工湿地配水系统中最不利2点的孔口出流流量关系式及垂直流人工湿地穿孔管布水系统内部配水间隔时间,为采用穿孔管配水的垂直流人工湿地提供了理论研究资料.关键词：垂直流人工湿地；配水均匀性；配水时间；能量分配；穿孔管中图分类号：X171.4文献标识码：A文章编号：1000-6923(2009)08-0828-05Uniformityofwaterdistributionsysteminverticalconstructedwetland.XIEXiao-long1,2,HEFeng1,XUDong1,WUZhen-bin1*(1.StateKeyLaboratoryofFreshwaterEcologyandBiotechnology,InstituteofHydrobiology,ChineseAcademyofSciences,Wuhan430072,China；2.GraduateUnviversityoftheChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China).ChinaEnvironmentalScience,2009,29(8)：828~832Abstract：Energydistributionandpressureheaddistributionofporouspipeinthevertical-flowconstructedwetlandwereanalyzed.Andthentwokeyinfluencingfactorsmosttwodisadvantageouspointsandthedistributingwatertimethataffecttheuniformityinthevertical-flowconstructedwetlandwereputforward.Frompressureheadanalysis,dischargerelationshipinthedistributionsystemofporouspipeaboutmosttwodisadvantageouspoints(a,c)wasgot.Finally,thedistributingwatertimehasbeensetup.Keywords：verticalflowconstructedwetland；uniformity；distributingwatertime；energydistribution；porouspipe人工湿地污水处理系统具有建造、运行费用低廉、处理效果稳定、适用面广等优点,得到国内外众多专家和学者的认可[1-7].人工湿地分为表面流和潜流人工湿地,而潜流湿地又可分为水平流和垂直流湿地.其中,垂直流湿地由于其占地面积较小,对有机物和氮有更高的净化效果,成为湿地应用中的首选[7].除了基质、植物和微生物是其基本组成外,配水系统也是其重要组成部分.为了实现高质量、低能耗、稳定可靠的工程运行,可编程逻辑控制器(PLC)已被大量应用到各种各样的污水处理工程中,PLC的应用显著降低了该类工程的运行和维护成本,但也给污水处理系统提出了新的问题,即怎样合理而高效地安排PLC的运行工况[8].良好的配水系统能合理地分配PLC的运行参数、最大化地利用人工湿地净化功能及能实现来水快速均匀地分布到整个人工湿地表面,保证湿地高效运行.因此,垂直流人工湿地配水系统的均匀性问题是关系到该类型湿地能否成功发挥其应有功效和安全推广应用的重要问题.目前国内外对此方面的研究鲜见报道.本研究主要从水力学角度来探讨垂直流人工湿地中配水均匀性问题.1湿地配水系统管道能量分配和作用水头分布在已报道的垂直流人工湿地中,其配水系统一般采用“丰”型或半“丰”型布水形式[6],如图1所示.图1中“丰”型的各个分支管路穿孔大小收稿日期：2008-12-29基金项目：国家自然科学基金资助项目(50808172);国家“十一五”水专项(2008ZX07106-2-4);湖北省科技攻关重大项目(2006AA305A03)*责任作者,研究员,wuzb@ihb.ac.cn8期谢小龙等：垂直流人工湿地配水均匀性的研