新型潛流人工濕地處理農(nóng)村生活污水示范及優(yōu)化.pdf

1、南四湖作為南水北調(diào)東線工程的重要調(diào)蓄湖泊和輸水通道，其水質(zhì)是否達(dá)標(biāo)是東線工程成敗的關(guān)鍵。但是長(zhǎng)期以來(lái)，由于農(nóng)村地區(qū)缺乏環(huán)保設(shè)施以及有效的管理，生活污水大都直接或間接的排入湖內(nèi)，造成湖水污染。因此要保障南水北調(diào)東線工程對(duì)南四湖水質(zhì)的要求，就必須對(duì)南四湖農(nóng)村的生活污水進(jìn)行有效的治理。人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)具有投資少、能耗低、出水水質(zhì)穩(wěn)定、耐沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，尤其符合我國(guó)廣大農(nóng)村的污水處理現(xiàn)狀，成為處理農(nóng)村生活污水的最佳選擇之一。
　　

2、 人工濕地對(duì)氮的去除主要是依靠微生物的氨化、硝化和反硝化作用。其中，硝化作用主要是在好氧環(huán)境中進(jìn)行的，而反硝化作用是在厭氧環(huán)境中進(jìn)行。普通的潛流人工濕地由于結(jié)構(gòu)的原因，自身不能同時(shí)提供好氧和厭氧環(huán)境，因此對(duì)總氮去除率往往不高。
　　 針對(duì)上述問(wèn)題，本研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了新型的好氧/厭氧多級(jí)串聯(lián)潛流人工濕地水質(zhì)凈化工藝，該工藝已在室內(nèi)試驗(yàn)階段取得了成功。本次研究的目的就是根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)建設(shè)中試系統(tǒng)，然后通過(guò)研究該系統(tǒng)對(duì)污水中氨氮、

3、總氮、COD的去除效果來(lái)驗(yàn)證該工藝是否能在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用。同時(shí)，本文還對(duì)3種濕地基質(zhì)的價(jià)格、吸附性能和生物膜量等參數(shù)進(jìn)行了比對(duì)，并對(duì)4種濕地植物的根系泌氧能力也進(jìn)行了比較，以期能對(duì)新型潛流人工濕地基質(zhì)和植物的進(jìn)一步優(yōu)化篩選提供理論支持，并為人工濕地水質(zhì)凈化工藝在廣大農(nóng)村的推廣應(yīng)用提供應(yīng)用借鑒。
　　 通過(guò)研究得到以下主要結(jié)果：
　　 一、新型潛流人工濕地水質(zhì)凈化效果的研究COD的去除主要集中在濕地前部的好氧段，夏季時(shí)CO

4、D的去除率可達(dá)90％以上，秋季也高于55％；濕地對(duì)氨氮的去除率基本維持在60％以上，去除率較高的部位位于濕地后部好氧段；濕地對(duì)總氮的去除率維持在50％以上，最高達(dá)到68％，與本工藝的室內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果較為接近，說(shuō)明本水質(zhì)凈化工藝在現(xiàn)實(shí)中也具有較好的處理效果。
　　 二、幾種濕地基質(zhì)的對(duì)比研究通過(guò)對(duì)火山石、沸石、碎石三種基質(zhì)的比較發(fā)現(xiàn)：火山石的堆積密度最小，僅為693 kg·m-3，碎石和沸石的堆積密度大約為火山石的兩倍；吸附動(dòng)力學(xué)試

5、驗(yàn)表明氨氮在三種基質(zhì)表面的吸附在6小時(shí)后達(dá)到平衡；通過(guò)對(duì)等溫吸附試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性擬合發(fā)現(xiàn)火山石和碎石符合Langmuir等溫吸附方程，而沸石更符合Freundlich等溫吸附方程，通過(guò)對(duì)方程相關(guān)參數(shù)的分析表明沸石對(duì)氨氮的理論飽和吸附量最大，火山石次之，碎石最差；通過(guò)生物膜量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)體積一定時(shí)，沸石的生物膜量最大。
　　 三、幾種濕地植物的對(duì)比研究本文通過(guò)對(duì)四種濕地植物根系泌氧軸向分布進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)四種植物的泌氧濃度都是沿軸向