温度对间歇式人工湿地处理效能影响研究

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1、温度对间歇式人工湿地处理效能影响研究　　摘要：针对连续流人工湿地自然复氧能力差，脱氮效率低，易堵塞等问题，提出间歇式人工湿地处理工艺,其运行方式为：进水-反应-出水-排空闲置。重点考察了温度对系统处理效能的影响。试验结果表明：两级串联间歇式反应器在春秋季、夏季和冬季，其出水COD浓度分别为51mg/L、41mg/L和58mg/L，平均去除率分别为83%、86%和81%，去除负荷分别可达42.8gCOD/m2•d、44.5COD/m2•d和41.6gCOD/m2•d。出水NH4+-N浓度分别为7mg/L、4mg/L和19mg/L，平

2、均去除率分别为88%、93%和66%，去除负荷分别可达8.4gNH4+-N/m2•d、10.0gNH4+-N/m2•d和6.5gNH4+-N/m2•d。出水TN浓度分别为18mg/L、12mg/L和31mg/L，平均去除率分别为74%、82%和54%，去除负荷分别可达9.1gTN/m2•d、10.5gTN/m2•d和6.9gTN/m2•d。季节因素对NH4+-N和TN去除效能影响显著。　　　　　　关键词：人工湿地；间歇式；温度；脱氮　　中图分类号：S791文献标识码：A　　　　　　人工湿地处理污

3、水技术具有投资省、能耗低、维护管理方便［1-2］等优点,但是,目前采用的人工湿地多为连续流,存在自然复氧能力差，脱氮效率低，易堵塞等问题［3-4］。针对上述问题，鄢璐［5］等采用鼓风机对人工湿地连续供氧，有机物及NH4+-N去除率可分别提高10%和15%左右；孙亚兵［6］等在人工湿地中增设竖向通风管，增强大气复氧作用，可使湿地内部DO保持在0.6mg/L以上；MichalGreen［7］对人工湿地系统采用连续运行1~2d，排干闲置2~8d的运行工况,可使NH4+-N去除率　　提高20%；聂志丹［8］等采用进水6h和排水6h间歇进　　出水方式，较连续进水方式，系统TN

4、和NH4+-N去除率分别提高了51.5%和30.5%；尹军［9］等采用进水12h―反应4d―出水12h运行工况，可使NH4+-N去除率达65%。本研究提出的间歇式人工湿地工艺（SequencingBatchConstructedWetland），采用进水-反应-出水-排空闲置的运行工况，通过排空闲置强化自然复氧，拟重点考察温度对系统处理效能的影响，为间歇式人工湿地的工程应用提供支持。　　1试验装置及方法　　1.1试验装置　　试验装置见图1。本研究采用二级反应器,单级湿地有效容积为0.33m3，L×B×H=100cm×55cm×60cm，内填充粒径为30mm的砾石,填

5、料层高50cm，基质表面栽种水生美人蕉。　　　　　　　　图1试验装置图　　Fig.1Schematicoftheexperimentalequipment　　1.2试验水质　　试验采用常规生活污水，水质见表1。　　表1试验水质　　　　　　　　1.3试验方法　　本试验试验装置为两级串联间歇式反应器，分别在春秋季，夏季和冬季进行平行对比试验，主要考察季节性温度变化对生态处理效能的影响。　　间歇式反应器均投加装填度100%球形聚氨酯泡沫填料，填充比70%。每级反应器运行工况为进水0.25h―反应20h―排水0.25h―闲置4h。反应器运行负荷见表2。测试进出水的COD、N

6、H4+-N、TN、NO3--N、PO43-、pH等指标。　　2结果与讨论　　2.1温度对处理效能影响　　试验结果见表2和图2~图6。　　　　表2生态反应器运行负荷　　　　　　　　图1温度对反应器出水COD影响　　Fig1EffectsoftemperatureonreactoreffluentCOD　　　　　　　　　　图2温度对反应器出水NH4+-N影响　　Fig2EffectsoftemperatureonreactoreffluentNH4+-N　　　　　　　　图3温度对反应器出水TN影响　　Fig3Effectsoftemperatureonreactoref

7、fluentTN　　　　　　图4温度对各级反应器COD降解量分配影响　　Fig4effectsoftemperatureonremovaldistributionofCODtodifferentstagereactor　　　　　　图5温度对各级反应器NH4+-N降解量分配影响　　Fig5effectsoftemperatureonremovaldistributionof　　NH4+-Ntodifferentstagereactor　　2.2试验结果分析　　由表2和图1、4可知，在COD承担负荷为51.6gCOD/m2•d条件下，间歇式反应器在春秋季