地类似的地面，将污水污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿定方向流动的过程中，主要利用土壤人工介质植物微生物的物理化学生物三重协同作用，对污水污泥进行处理的种技术。其作用机理包括吸附滞留过滤氧化还原沉淀微生物分解转化植物遮蔽残留物积累蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。人工湿地是个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。人工湿地的运行管理也比污水处理厂简单便捷，因为人工湿地完全采取生物方法自行运转因此基本不需专人负责，只需定期清理格栅池隔油池每年收割次水生植物即可。人工湿地中起主要处理作用的还是微生物，不是土壤的过滤作用，所以湿地设计中应包括防止湿地填料堵塞问题植物死亡问题和过冬问题。人工湿地服务年限般按照年计算，也就是说设计比较完善的湿地系统年以后才需要清理填料床，达到服务年限的人工湿地系统在清理填料床后，即可重新投入使用。另外，人工湿地的建设周期短，建设座传统污水处理厂和完成相关管道的铺设往往需要年以上，而人工湿地的平均建设周期在个月以内，因此建设人工湿地见效更快。在人口密度较低污染排放较少的农村地区，人工湿地生活污水处理设施有很多优点，该处理设施充分利用农户住房周边的地形特点，因地制宜实施简单，可造在住宅旁的空地上，也可利用水塘以及公园的景观池改造规模可大可小，可以二三十户家庭共用块，也可以户人家造块投资少，维护方便，且占地面积小，配合种植水生植物，还可达到美化景观的效果。人工湿地污水处理系统是个综合的生态系统，具有如下优点建造和运行费用便宜易于维护,技术含量低可进行有效可靠的废水处理④可缓冲对水力和污染负荷的冲击可提供和间接提供效益,如水产畜产造纸原料建材绿化野生动物栖息娱乐和教育。人工湿地的缺点占地面积大，根据进水水质及出水要求不同，日处理污水占地面积在不等易受病虫害影响生物和水力复杂性加大了对其处理机制工艺动力学和影响因素的认识理解，设计运行参数不精确，因此常由于设计不当使出水达不到设计要求或不能达标排放，有的人工湿地反而成了污染源④当上下表面植物密度增大时,人工湿地系统处理效率提高,在达到其最优效率时,需个生长周期，所以需建成几年后才达到完全稳定的运行。因此，目前人工湿地技术最大问题在于缺乏长期运行系统的详细资料。高负荷渗滤田工艺高负荷渗滤田是北美和欧洲生活污水现场处理的首选技术，在日本等国也有较多的应用。其基本方法是将污水通过埋在地下的散水管散布到定面积的人工土中，污水从上部包气带向下渗滤的同时，其中的污染物在土壤中通过截留吸附及微生物分解和转化而去除，渗滤系统之上的土地可用作绿地旱地停车场等。然而，传统渗滤田技术日处理吨污水所需土地面积超过，难以在我国应用和推广。我们针对传统技术中存在的问题，经过年的研究开发，将地下湿地与高负荷地下渗滤技术相结合，使其日处理吨污水占地地面积小于，而且永不堵塞。这不仅大大增加了其适用范围，而且大大降低了建设成本。整个系统为地埋式，污水处理系统之上的土地可规划为绿地旱地停车场休闲运动场地等。地下湿地与地下渗滤单元是处理系统的核心，以好氧为主，仅仅在进水时出现厌氧环境，其出水的氨氮等指标均达到城镇污水处理厂污染物排放标准级类标准限值。高负荷渗滤田污水处理技术的主要技术优点占地小且不需要专用土地投资小运行成本很低维护管理简便处理效果好运行稳定无二次污染可以在冬季低温条件下正常运行使用灵活。克服了生化处理技术接触氧化等运行费用高且维护管理复杂的缺点克服了传统地下渗滤技术和人工湿地技术占地面积很大的缺点克服了人工湿地运行受气候条件限制且容易滋生蚊虫的缺点。我国土地资源珍贵经济欠发达缺少污水分散处理设施的运行保障机制气候条件变化大，为了保障污水分散处理设施的建设和正常运行，高负荷渗滤田工艺在大多数情况下具有不可替代性。地下高负荷渗滤系统在国外的广泛应用有几十年的历史，大量的研究和实践表明，颗粒有机物的超量积累导致系统堵塞是限制其污水负荷能力的主要原因，然而，近年来的研究显示，在污水负荷较大的情况下传统系统的处理效果也不理想。我们通过资料调研理论分析和实验研究，查明了导致系统堵塞和影响污水处理效果的主要原因，并提出了多种解决方案。在年多的研究中，我们对技术方案进行了筛选和多次改进，同时对系统的运行模式进行了优化。在本技术方案中，污水经过隔油沉淀预处理后进入水量调节池，通过泵提间歇性地进入散水管，并通过散水孔进入地下湿地与地下渗滤单元。其中的人工土含有特殊的填料组分，以控制污染物的迁移和微生物群落分带，此外，通过加入特定功能的高效微生物菌剂，以提高出水水质。进入地下湿地与地下渗滤单元的污水，部分在重力作用下渗滤穿透散水层之下的防堵填料往下运移来不及渗滤的污水则在散水层填料中侧向流动，并通过连通散水层与通风层的砾石进入下防堵层。污水在散水层填料中侧向流动的同时，其中的悬浮颗粒有机物被不同粒径的填料拦截，并且不断被填料表面的微生物膜分解和转化，使系统具有地下湿地的污水净化功能。由于连通散水层与通风层的砾石相当于二次散水通道，对下防堵层散水，从而使污染物尤其是颗粒物负荷高度分散，大大提高了系统的防堵能力。残留的污染物被下部的精滤层填料拦截并且被微生物分解和转化，使污水得到净化。经处理后的中水在渗滤田底部汇入集水沟，并且通过集水排水管排放或进入清水池回用。图渗滤田工艺处理生活污水实例示意图舒城县五显镇污水处理示范工程渗滤田工艺工艺方案的技术经济比较为了便于从上述三个工艺方案中选出最佳方案，分别对其进行了详细的工艺计算投资计算和成本分析等，其结果见表。表主要技术经济指标比较表序号费用名称单位组合工艺人工湿地工艺高负荷渗滤田工艺工程总投资万元年运行费万元单位基建投资元单位运行成本元单位耗电度单位占地受气候影响较小较大很小二次污染有有无运行管理维护较复杂维护较复杂维护简单工程总投资中不包含勘察设计费等项目前期工作费用。工艺方案的确定综上所述，结合架河乡生活污水处理示范工程的工程规模设计水质及处理构筑物为地下设置的要求等诸多因素，架河乡生活污水处理示范工程采用高负荷渗滤田工艺是适宜的。其处理工艺流程框图详见图。图高负荷渗滤田处理工艺流程图原污水经管网收集后进入污水处理站区，污水首先经过格栅格网去除塑料袋布条等垃圾杂物后进入隔油沉砂池。厨房排放的些油类物质被隔于隔油沉砂池的表面，沙子等些比重较大的颗粒物会沉淀于隔油沉砂池的底部。隔油沉砂池的出水进入调节池，污水在调节池内进行水质水量的调节。提升泵定时定量地将污水送入地下渗滤田，污水在渗滤田内通过散水管网平均分配于整个散水层，当污水在地下横向运移和向下渗滤的同时，污水中的污染物被填料拦截吸附和被依靠附着于填料表面的微生物分解和转化而去除。为增加氧气供应量，定时定量地对地下渗滤隔油沉砂池生活污水调节池格栅格网提升泵高负荷渗滤田触摸式全自动控制系统放流槽供氧风机达标排放人工打捞杂物定期清理油砂田进行有效充氧。地下渗滤单元的出水主要各项指标都已达标，其出水进入放流槽，经放流槽完全达标排放。格栅格网拦截下的塑料袋布条等垃圾杂物由人工定时打捞，隔油沉砂池的浮油及沉淀物也由人工定时打捞，打捞物同生活垃圾起送入垃圾处理场处理。各单元预计处理效率各工艺单元预计处理效率详见表。表各工艺单元预计处理效率表工艺单元污染物进水出水去除效率格栅井隔油沉砂池调节池高负荷渗滤田工程设计设计流量如下总变系数格栅井构筑物功能去除污水中较大的悬浮漂浮物，以保证后续系统的正常运行。设计流量类型地下钢筋砼结构，直壁平行渠道栅渠数条平面尺寸二主要设备粗格栅设备类型锐边矩形栅条格栅，人工清渣设备数量台主要设计参数设计流量栅条间隙栅渠宽度过栅水深过栅流速格栅倾角最大水位差格网设备类型不锈钢设备数量台主要设计参数设计流量格网规格目渠道宽度过网水深过网流速格网倾角最大水位差隔油沉砂池构筑物功能去除污水中浮油及相对较小的悬漂浮物，保证后序工艺的正常运行。设计流量型式地埋式矩形重力式隔油沉砂池数量座平面尺寸有效水深有效面积调节池构筑物功能对水量和水质的调节，保证后续设施不受污水高峰流量或浓度变化的影响。设计流量类型地下钢筋砼结构数量座平面尺寸有效水深有效面积有效容积二主要设备废水提升泵设备类型可提升无堵塞式设备数量台用备，间歇运行主要设计参数单台流量扬程功率高负荷渗滤田构筑物功能利用微生物菌群降低和去除污水中的污染物质。设计流量结构形式地埋式砖混结构面积负荷污水平面尺寸总高度米内部共分九层填充各种不同填料，共有三种不同功能区分的管网分布于渗滤田三个不同高度内。进水方式地下渗滤田采用间歇进水方式，每天八次循环，每轮三个小时充氧方式采用间歇充氧方式，同样每天八次循环。二主要设备鼓风机设备类型出口温度自控型设备数量台主要设计参数风量风压功率放流槽构筑物功能放流槽为总排放口，敞开式，方便出水观察及取样监测。结构形式地下式砖混结构平面尺寸主要设备览表主要设备详见表。表主要设备览表序号设备及材料名称单位数量格栅台格网台级提升泵台级提升管网批二级提升泵台二级提升管网批地下渗滤田设备主体套渗滤田布水管网批渗滤田粗填料共三层渗滤田细填料共三层渗滤田精填料共三层渗滤田生态填料渗滤田排水管网批自动温控风机台通风管网批放流槽套微生物菌剂批土建工程预埋管件批全电脑自动控制系统批土建构筑物设计主要设计规范主要结构设计规范及计算软件见下页表。表主要采用的设计规范及计算软件表规范名称标准编号建筑结构可靠度设计统标准建筑结构荷载规范年版建筑抗震设计规范室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范构筑物抗震设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基处理技术规范建筑桩基技术规范混凝土结构设计规范砌体结构设计规范给水排水工程构筑物设计规范给水排水工程管道结构设计规范给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程混凝土外加剂应用技术规范给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程系列结构软件版中国建筑科学研究院多层及高层建筑结构空间分析程序中国建筑科学研究院结构设计地基处理方法本设计以实土作为土建设计依据，要求土地承载力。根据经济合理，施工方便的原则，拟采用开挖后采用混凝土找平浇注底板处理地基较为合适。结构形式主体构筑物有隔栅井隔油沉砂池调节池地下渗滤田及放流槽。隔栅井隔油沉砂池调节池均采用钢筋砼结构，地埋式，高负荷地下渗滤田采用砖砌结构。抗浮设计由于场地处理于河边，地下水位较高，在设计最高水位时，必须采取有效的措施来解决抗浮问题。采取自动抗浮及降低地下水位是行之有效的方法。抗震设计根据中国地震烈度区划图，本区域抗震设防烈度度，设计基本地震加速度值为。污水站所有构筑物均按Ⅶ度抗震设防。整体设备构筑物均可抗Ⅶ度。砖混结构按规范进行抗震构造。砌体材料要求不低于，砌体砂浆强度不低于,并按规定采取相应的抗震