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1、人工湿地不同水流方式对生活污水净化的比较（耿琦鹏） 摘要：通过小型复合流式人工湿地实验,监测了CODcr、TN、TP、NO-3-N、NH4+-N等指标,旨在通过实验,找到处理污水的最佳水流方式。结果表明,垂直流和垂直流搭配对CODCr、TN、NH4+-N去除最好;而潜流和潜流搭配对NO-3-N去除最好。人工湿地基质是影响磷的处理效果的主要因素,通过合理的操作方式可以最终从污水中除磷。在复合型人工湿地中延长水力停留时间能增加污染物的去除率。关键词：人工湿地复合流水力停留时间脱氮除磷污水处理
中图分类号TV213.4文献标识码B文章编号1673-4637(XX)06-00
2、33-04
人工湿地技术是国际上近20a来发展起来的一种废水处理的新技术,其特点是投资少、效果好、运行维护方便、氮磷去除率高,这方面的研究在世界范围内得到了迅速发展[1]。在我国中小型城市以及农村资金技术有限、发展大型的污水处理厂有困难的情况下,人工湿地技术是很好的选择方式,我国深圳白泥坑、XX昌平以及四川的湿地公园都有很好的运行效果。人工湿地不仅处理了当地的生活污水,而且还向当地居民提供了很好的休闲娱乐场所。
人工湿地污水处理生态工程的净化原理:依据土地处理系统及水生植物处理污水的原理,根据自然湿地净化污染物的基本原理建立起来的污水净化系统,它的净化机理在于充分利
3、用湿地环境中发生的物理、化学和生物学作用的综合效应来净化污水,它们包括沉淀、吸附、过滤、溶解、气化、固定化、离子交换、络合反应、硝基化、反硝基化、营养元素的摄取,生物转化和细菌、真菌的异化作用等具体过程[2],从而降低水体中的N、P等营养元素及有机物的含量,提高水质。人工湿地根据不同的水流方式可分为:表面流、潜流和垂直流,一般采用的基质为当地的土壤、河砂、炉渣和粉煤灰等[3-5],通过不同水流方式和基质,得出较好的搭配。本文将从不同水流方式搭配上分析人工湿地的净化效果和影响因素。
1实验材料及方法
人工湿地设计为4m×1m×0.65m[6-8],共有12个体积相同的池子
4、组成。
1.1实验基质
12个池子基质铺设相同,均为底层选用砾石,直径1~5cm,厚度20cm;中层选用上1a基质比较实验中处理效果较好的炉渣,直径0.5~1cm,厚度20cm;上层选用当地的泥沙,直径0.1~0.5cm,厚度25cm。
1.2水生植物
选用XX顺义汉石桥自然保护区内的芦苇,每m28株。实验期间芦苇生长良好。
1.3复合流式人工湿地
选用3种最基本的人工湿地流式:表面流人工湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地。然后将这3种流式两两串联,构成复合流式人工湿地。复合流人工湿地铺上基质后,用自来水冲洗2周,然后栽种上芦苇,水流搭配方式见图1。
1.4运
5、行管理及污水特性
实验采用连续进水的运行模式。实验在6—9月初进行,水温为30℃左右。污水来自中学的生活污水,可生化性高。
1.5实验分析方法
TP采用钼锑抗比色法[9];TN采用过硫酸钾氧化———紫外分光光度法;NH4+-N采用纳氏剂比色法;CODCr采用重铬酸钾法(经重铬酸钾氧化后,再测定吸光度,依此确定CODCr浓度);NO3--N采用美国先进的Surveyor4数据显示仪来测定。
2实验结果与分析
根据池子设计的长、宽、高、进水水质以及上一年的室外室内实验,所以选择室外实验的水力停留时间(下文简称HRT)为50h。实验从XX年6月初到9月中下旬,共测量4
6、次。
2.1污水中CODCr的去除结果
在50hHRT下复合流式人工湿地处理污水中的CODCr结果如图2、3。
图2中,系列1代表化粪池出水的CODCr浓度,系列2—7代表图1中的6组处理单元(依次从左到右),纵坐标代表CODCr,横坐标代表取水日期;图3中的系列1代表化粪池出水的CODCr浓度,系列2—7代表在集水池中的最终出水。后面的TN、TP、NO3--N、NH4+-N的数据的标记与此相同。
由图2可以看出,垂直流相对潜流有更好的去除效果。在湿地运行的初期,微生物初步形成种群,CODCr的去除效果不错:前3套组合的第1排(即垂直流)CODCr的去除效果都在
7、50%以上,每套组合的最终CODCr处理都在65%以上,处理效果最好的第2套达到了83%。这说明垂直流与垂直流组成的复合型人工湿地对CODCr的去除是相对最好的。由上述2图可以看出,无论复合流人工湿地还是单一流人工湿地,CODCr的去除率都随着污染负荷的增加而增加,这与文献[10]列举的CODCr的净化负荷与污水中CODCr的有机负荷间的关系大体一致。复合流人工湿地的基质、芦苇也起到了一定的作用。基质对处理效果的影响:在湿地运行初期,由于基质(主要是炉渣)的本身的化学性质,污水的pH一般都呈碱性,在运行初期效果不是
