潛流人工濕地長期運行影響因素分析及穩(wěn)定性評價.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展,對水資源需求日益增加,且因?qū)λY源的浪費及污染使得我國水資源的矛盾更加突出。目前,活性污泥污水處理方法在我國及世界范圍內(nèi)廣泛運用,但是該法成本高、操作復(fù)雜、需要火量專業(yè)技術(shù)人才等缺點,在農(nóng)村及小城鎮(zhèn)運用較少。而人工濕地作為一種高效、無需能耗、管理方便且環(huán)境友好等優(yōu)點的污水處理技術(shù),近年被廣泛運用。但是,人工濕地在實際運行過程中對污染物去除的穩(wěn)定性至關(guān)重要,而且很多因素對其處理效果都有重要影響,如濕地類型、構(gòu)建參數(shù)

2、、運行因素及環(huán)境條件等。因此,對人工濕地長期運行的穩(wěn)定性及影響其運行效果的因素進行研究非常必要。
　　 本研究主要圍繞人工濕地長期運行中污染物去除效果、穩(wěn)定性及影響因素開展研究。主要內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　 (1)以中式規(guī)模人工濕地(占地約150m2)為對象,系統(tǒng)研究了濕地的建造因素(濕地長寬比、填料類型、植物類型)、運行因素(進水負荷、水力停留時間)及環(huán)境因素(溫度)對運行效果的影響。結(jié)果表明,從濕地運行效果看,較大的濕

3、地長寬比(長寬比=2)、煤渣填料、風(fēng)車草更有利于污染物的去除。進水負荷增大,污染物去除量增加;高進水負荷時去除率下降,低進水負荷去除不穩(wěn)定:綜合去除率和去除量,本試驗系統(tǒng)TOC、COD、AN、TN、TP進水負荷分別在5～30、10～55、2.5～10、5～12、0.4～1.2g/m2d較合適,水力停留時間(HRT)為5d左右時最佳。高溫更有利于污染物的去除。統(tǒng)計分析結(jié)果表明,除了不同填料對磷素的去除具有顯著影響外,建造因素對其他污染物的

4、去除無顯著性影響,進水負荷和HRT與去除量分別表現(xiàn)出顯著的正相關(guān)性和負相關(guān)性,與去除率無顯著相關(guān)性;偏相關(guān)分析表明,進水負荷對濕地去除量的影響大于HRT;溫度對TP的去除率表現(xiàn)出顯著的正相關(guān)性。
　　 (2)通過28個月的長期運行監(jiān)測,分析了不同填料(礫石和煤渣)人工濕地對有機物(總有機碳、化學(xué)需氧量)和營養(yǎng)物(氨氮、總氮、總磷)去除的穩(wěn)定性。結(jié)果表明,礫石和煤渣人工濕地能夠有效和穩(wěn)定地去除有機物,且隨著濕地運行年限的增加,去除

5、逐漸增加。因濕地內(nèi)部溶解氧限制,氨氮在礫石和煤渣濕地中的去除不高,總氮去除也不理想,但總體去除較穩(wěn)定。礫石濕地對磷去除效果不佳,去除率在一定范圍內(nèi)波動;煤渣濕地對磷具有較高的去除,但隨運行時間的延長,去除率呈下降趨勢。煤渣濕地對有機物和TN的去除略高于礫石濕地,對磷的去除明顯高于礫石濕地,對AN的去除二者無明顯差異;煤渣可作為人工濕地優(yōu)選的填料。
　　 (3)研究了人工濕地在長期運行中。因堵塞而使?jié)竦赜蓾摿髯優(yōu)樽杂杀砻媪鳚竦睾?

6、對有機物(總有機碳)和氮素(硝化作用/反硝化作用)、總磷去除的影響。結(jié)果表明,潛流人工濕地因堵塞而逐漸演變?yōu)樽杂杀砻媪魅斯竦睾?其對有機物(COD、TOC)、總氮(TN)、總磷(TP)的去除效果優(yōu)于具有相同填料及植物的潛流人工濕地。通過實驗室培養(yǎng)試驗,比較演變后兩塊濕地對有機物的礦化、硝化/反硝化作用、AN及磷去除影響的研究,發(fā)現(xiàn)與潛流人工濕地相比,演變后的自由表面流人工濕地對有機物的礦化率為1.82mgTOC·h-1,高于潛流濕地的