Subsurface flow constructed wetland for greywater/zh

灰水

灰水（Greywater），也拼作graywater、grey water或gray water，是指家庭排出的所有污水，但不包括马桶污水（有时也被称为“黑水”）。在某些地方，厨房水槽的污水由于其生化需氧量（BOD）较高，也不被视为灰水。此外，如果灰水存放时间过长（在温带气候条件下存放时间超过24小时），就会变成黑水。

流出我们家园的水携带着营养物质和宝贵的资源。它也可能含有病原体和/或刺激性化学物质，因此应谨慎使用。将我们用于淋浴等用途的水重新利用，可以让我们回收部分宝贵资源，用于种植植物和补充地下水位。

地下湿地

顾名思义，潜流人工湿地是指灰水在湿地介质下方流动。通常，潜流湿地是一种“芯吸”系统；容器单元内通常包含一层大石块（4英寸以上）、一层砾石（3/8英寸至3/4英寸）、一层滤布、一层沙子（芯吸），最上面是一层填充有植物的生长介质。随着时间的推移，系统内的砾石、沙子、过滤层和植物根部会形成一层生物膜；这与植物的吸收相结合，共同完成了灰水的处理。流经系统的水通常是清澈的，可用于灌溉、冲厕或其他非饮用用途。

组件

管道

管道系统很大程度上取决于您的需求和现有的管道系统。有很多可能性，例如，只收集浴室水槽的管道。另一个收集大量废水的好方法是使用双管道，收集灰水，并在需要时通过阀门将灰水排入下水道。

斜率

标准要求，任何直径小于或等于 2 英寸的管道，其坡度应为每英尺长度 1/4 英寸。任何直径大于或等于 3 英寸的管道，其坡度应为每英尺长度 1/8 英寸。^{[需要验证]}

调压罐

缓冲罐的容积足够大，可以容纳高流量，例如当每个人都同时淋浴和洗漱时。这是必要的，因为地下系统的背压相对较高，因此会减慢水流速度。通往灰水系统的管道可以提供一定的缓冲容量，但可能会有水倒灌到房屋内的风险。您肯定不想冒着水倒灌到房屋的风险。

主要治疗

过滤固体和捕集油脂的初级处理对于维持高效的地下水流至关重要，人工湿地可用于处理灰水。可以将过滤器、油脂捕集器和沉淀池组合成一个系统。每个部分都有不同的用途，维护需求也各不相同。

过滤器

过滤器通过直接过滤将大块有机物排除在人工湿地之外。

这些有机物块如果进入湿地，可能会堵塞湿地。此外，它们的生化需氧量（BOD）非常高。

过滤器通常需要每周或根据需要清洁。过滤器的构造应易于拆卸。

油脂分离器

油脂分离器可阻挡漂浮物，防止油脂进入人工湿地。

如果油脂和脂肪进入湿地，它们会覆盖在人工湿地的表面，并大大降低系统的处理能力。

隔油池应该每周或根据需要清理一次。不然很快就会变得脏兮兮的。

沉淀池

沉淀池通过提供一段时间的缓慢水流速度，使较小的颗粒在进入湿地之前沉淀下来。

如果允许这些较小的颗粒通过预处理，它们会慢慢堵塞系统的入口。

应每周检查一次沉淀池，每隔几个月或根据需要进行清洁。

地下人工湿地

灰水被排放到地下人工湿地，在那里水将通过生物过程进行过滤。生物过程包括湿地中的植物、生活在植被表面和周围的细菌以及沉淀物分解产生的物质。
主隔间由砾石和沙子组成，植被生长在覆盖物或肥沃土壤的上层。灰水在土壤表面下流经该系统，从而消除了积水和蚊虫滋生的风险。水从水源流入湿地的砾石层，缓慢地流经湿地，流出的水位与流入的水位相同。然后，​​污水在重力作用下流向地下，用于灌溉、地表水或地下水供应。

地下人工湿地的设计有很多种，以下列举一些例子：

湿地面积

湿地的表面积应足以将灰水处理至所需的水质水平。处理水平应根据处理后水的最终用途确定。有关更多信息和几种计算方法，请参阅系统规模。

池塘衬垫

池塘衬垫可保护地下水免受污染，但在渗透性较低、土壤为粘土的地方可能不需要。

挡板

挡板可以帮助防止系统发生短路，即水从入口快速流到排气口。

砾石

砾石确保系统保持在地下，提供更多的处理区域（在岩石表面），减少对媒介的吸引力并防止与人类意外接触。

植物

植物应为当地的湿地植物。例如：

• 黄铜纽扣
• 芦苇
• 阔叶香蒲
• 马尾草
• 普通灯心草
• 盐草
• 浮萍
• 豪梅亚
• 沼泽积雪草
• 沼泽迷迭香
• 盐渍草
• 盐刷
• 海箭草
• 大伞莎草
• 水欧芹
• 水车前草

寻找本地湿地植物。寻找低洼湿地。在干燥气候下，这些区域可能靠近工厂、企业或住宅，且有半恒定的污水流。此外，更多信息，请参阅“人工湿地的挺水植物”。

删减片段

湿地的排水口可能因最终用途而异。湿地水可以流入盲沟（覆盖砾石或岩石的沟渠）灌溉系统，供应给出水箱，或用于池塘。部分国家和州有关于灰水使用的规章制度。务必了解您所在地区的相关要求，以确定适用的系统类型。

系统规模

许多变量会影响人工湿地灰水处理系统的规模。例如，高温可加快处理速度，高生化需氧量 (BOD) 需要更长的停留时间，地面污水处理也需要更长的停留时间等等。同样，系统规模的确定方法也有很多。Lonny 认为，基于停留时间来确定系统规模具有误导性，因为处理效果会因系统类型和环境而异。相反，可以参考经验法则。或者，可以像计算市政污水处理沼泽地规模一样，使用 BOD 和水力负荷计算方法。这种方法也适用于小规模的灰水处理。

经验法则

一些简单的经验法则可以使系统规模确定成为一个非常简短的过程。

• 根据 Oasis Designs 的说法：每天每加仑灰水会产生 1/2 至 1 平方英尺的地下湿地
• 根据《人类粪便手册》1f吨3每天每 1 加仑灰水需要建造人工湿地。

为了使这些经验法则相匹配 - 人类粪便手册必须参考最大两英尺的深度。

因此，对于每天处理 150 加仑灰水的系统，需要占地面积为 75 至 150 平方英尺的人工湿地系统。

简单的 BOD 加载方法

根据 BOD 负荷确定尺寸的步骤：

1. 确定流入水的 BOD（mg/l 换算为 lb/gal）
2. 降低初级处理的 BOD (%)
3. 确定灰水日流量（加仑/天）
4. 利用湿地处理能力（45 磅/英亩*天）^{[ 1 ]}
5. 计算系统的大小。

因此，对于每天产生 150 加仑灰水、BOD 为 100 mg/l 且初级处理 BOD 减少 40% 的系统：

BOD * 初级处理的减少百分比

100毫克/升*.6=60毫克/升

BOD（单位：mg/l）转换为磅/加仑

60毫克/升*8.35x10-6 ^（升*磅）/（毫克*加仑）=5.01x10-4^磅/加仑

流量 * BOD / 处理量

[150 加仑/天 * 5.01x10 ^-4磅/加仑] / [45 磅/(英亩*天)] = .001669 英亩

将英亩转换为平方英尺

.001669 英亩 * 43,560 平方英尺^/英亩 = 72.7 平方英尺

这个数字低于根据经验法则计算出的 75 平方英尺，可能是因为 Oasis Design 数字中没有包括主要处理。

BOD 负荷（更严格）方法

地下人工湿地的设计和规模确定基于生化需氧量 (BOD) 的降低。BOD 是一个水质参数，用于衡量水中生化活动（例如需氧细菌）所需的氧气量。系统中高浓度的 BOD 会降低可用氧气量，并对水生生物造成危害。^{[ 2 ]}进入灰水湿地的平均 BOD 经测量为 65 毫克/升。^{[ 3 ]}自然系统中的最终 BOD 浓度通常在 2 至 7 毫克/升之间。^{[ 4 ]}

BOD 去除率可根据适当温度下的反应速率常数使用以下公式计算：^{[ 5 ]}

千r=千20(1。06T−20)

在哪里

k _r = 特定温度下的反应速率

k ₂₀ = 20 °C 时的反应速率

T = 湿地系统最低温度（°C）

反应速率常数因系统和存在的细菌而异。k 值越大，BOD 分解越快。^{[ 2 ]}对于湿地设计，反应速率常数ak ₂₀的值为 1.1 天^{-1 。 [ 4 ]}达到BOD 降低目标所需的面积可根据停留时间计算得出，停留时间是基于反应速率常数的对数去除率，包括流量、深度和介质的孔隙率。

一个=左西=问[升n(碳0/碳c)]千rdn

在哪里：

A = 面积（平方米）

L = 长度（米）

W = 宽度（米）

Q = 流量（立方米/天）

Co =_初始 浓度（mg/L）

C _c = 所需流出物浓度（mg/L）

d = 砾石介质深度（米）

n = 介质的孔隙率 (-)

BOD 负荷计算器

我们设计了一个 Excel住宅地下人工湿地计算器，用于根据 BOD 负荷和加州天气情况计算湿地面积。该计算器也适用于加州以外的住宅，但灌溉用水需求信息无关紧要。

要下载计算器，请单击此处，使用前必须保存并启用该文件。

注意事项

• 不要使用水槽食物处理器（又称垃圾处理器）
• 使用适合花园的肥皂（不含硼砂等）
• 更多的

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参考文献

页面数据

作者	朗尼·格拉夫曼、特蕾莎·加里森、布莱恩·罗伯茨
执照	CC-BY-SA-3.0
语言	英语(en)
翻译	华语、印尼语
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创建	朗尼·格拉夫曼2008 年4 月 9 日
上次修改时间	2025 年4 月 4 日，作者：StandardWikitext 机器人
引用	朗尼·格拉夫曼、特蕾莎·加里森、布莱恩·罗伯茨（2008-2025）。“地下流人工湿地处理灰水”。Appropedia 。检索日期：2025年4月19日。
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