影响人工湿地去污能力的主要因素

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1、影响人工湿地去污能力的主要因素人工湿地作为一种低耗高效的污水处理系统正在被广泛应用于各种类型的污水处理，不仅对有机污染物有较强的降解能力，而且对传统的二级处理难以去除的氮磷也有较好的去除效果。人工湿地污水处理系统是一个复合生态工程系统,其对污染的去除机理是一个错综复杂的过程，基质、水生植物和微生物共同发挥着重要作用。本文综述了人工湿地脱氮除磷的效杲与机理，讨论了基质、水生植物、微生物及其他外界因索对系统处理效果的影响，提出了当前人工湿地研究中提高人工湿地脱氮除磷能力的对策。一、与基质相关的彩响因素1、对比以不同粒径(4〜9、8〜12、11〜17mm

2、)非均质多孔介质(玻璃珠)作为基质的水平潜流人工湿地(以冇机玻璃板材模拟)的水力效率、水力停留时间等参数，并参照其流态变化进行分析。结果表明：(1)均以上端为进水口、下端为出水口，水流流经不同粒径玻璃珠的水平潜流人工湿地会产生不同的流态。(2)玻璃珠粒径小(4〜9mm)的水平潜流人工湿地中，染料在其中运动并最终能够迁移到岀水口的有效空间最大，空间利用率最大，则冇效体积比最犬，染料流经区域面积最大;转角处染料呈圆角流过,死区范围小。(3)当玻璃珠粒径为4〜9mm时，水平潜流人工湿地具有最长的平均水力停留时间(0.4378h)和最小的水流散度(标准方差

3、为0.0525),使得水平潜流人工湿地的有效体积比最高(0.4957),水力效率也最高(0.4696)。随着粒径的增大，平均水力停留时间缩短，水流散度增大,而有效体积比和水力效率均呈减小趋势。(4)合理的水力停留吋间分布能够提高有效体积比，而有效体积比越高，即污水在水平潜流人工湿地中运动并最终能够迁移到出水口的有效空间越大,污染物与基质以及附着在基质上的微生物的接触越充分，从而捉高污染物的去除率。2、不同种类基质的影响以沸石、无烟煤、页岩、蛭石、砾石、陶瓷滤料、高炉钢渣、生物陶粒等8种基质为材料，在1000-2500mm/d的高水力负荷条件下，研究

4、了不同基质在垂直流人工湿地模拟柱屮运行1年的水力学特性和系统堵塞动态。结果表明：基质系统的水力停留时间和水头损失可间接反映湿地堵塞状况；基质11身结构与其水力学特征密切相关。生物陶粒、高炉钢渣和沸石3种基质分别填充的系统内部水头损失较小、水力停留时间短、堵塞不明显；砾石、蛭石堵塞较为严重。通过对不同基质的含水率和孔隙率的分析发现，基质的高含水率（如蛭右）冇利于垂直流人工湿地对污染物的去除，但却不利于湿地的运行管理；基质的高孔隙变化率（如页岩和砾石）是湿地系统发生堵塞的重要驱动因索。因此，如何根据不同结构特性和水力学特征选择基质对垂直流人工湿地的设计

5、和运行管理非常关键。二、与水生植物相关的影响因素水生植物是人工湿地的重要组成部分，它不仅可以直接摄取污水中的营养物质，而且其根系的泌氧功能为微生物分解转化有机物提供了适宜的环境条件。水生植物可以传输约90%的氧到根系周围。研究显示：水生植物塘在生长旺季,氨氮去除率为80%-98%，总磷去除率为60%〜96%；芦苇床总磷去除率为75.6%,比空白床高26.9%;两栖榕人工湿地对生活污水的总氮、总磷冇较好的净化效果，与未种植物系统相比，总氮、总磷去除率分别提高了17%和12%o可见，水生植物在人工湿地的净化作用中扮演着重要角色。质量衡算的研究结果表明，

6、对于以水稻为植被的浸灌系统及以皇草为植被的垄沟系统而言，植被的吸收作用是最主要的去除氮、磷的机制，占去除的氮、磷总量的50%以上。湿地植物的筛选是人工湿地研究的一个重要方而，不同的植物种类对人工湿地系统的污水净化效果存在一定的差异。芦苇是人工湿地中最常见的种类，其生物量大，具有较深的径和根系。灯心草因具有很强的氧传输能力和光合作用（即使在冬天也能进行），在屮欧地区广泛应用。Tanner等发现，砾石床人工湿地中总氮的去除与植物的牛物量呈线性关系，而总磷的去除却不存在这种关系。红萍对水屮的钗态氮和磷具有强烈的吸收作用，对而源污水中氮磷的净化率较高，其平

7、均累计氮净化率达71.7%。对比研究表明，水芹湿地对磷的去除优于凤眼莲地，苇床系统优于芟草床系统。不同季节、不同生长期以及不同部位，对氮磷的吸收是不同的。Reddy等在研究儿种水牛植物污水净化能力时发现，夏季风眼莲脱氮除磷的效果较好，而冬季水鳖效果的处理效果较好。一般认为植物各器官对磷的吸收含磷量叶>茎>胚轴，但Tanner等对砾石床人工湿地中8种植物的研究表明，大部分植物地下部分组织氮和磷的含量与地上部分基本相当。不同的根系状况，微生物及酶的空间分布是不同的。增大湿地植物根系的扩展空间，有利于提高人工湿地净化污水的冇效空间，是增强人工湿地污水净化

8、能力的一项重要措施。研究得出，香蒲、灯心草人工湿地最佳净化空间为20〜25cm以上的湿地层，此空间内细菌、放线菌和真菌极其