水培—復合人工濕地處理城市污水季節(jié)穩(wěn)定性中試研究.pdf

1、針對傳統(tǒng)人工濕地存在著處理效率低、易堵塞、冬季處理效果差等問題,本研究擬開發(fā)出高效率、穩(wěn)定及易于運行管理維護的極淺型水培-復合人工濕地新工藝。在課題組前面研究的基礎上，對極淺型水培-復合人工濕地污水處理技術的穩(wěn)定性、不同深度復合人工濕地季節(jié)性差異及黑麥草人工濕地在北方寒冷地區(qū)越冬的可行性等內容進行了研究。試驗系統(tǒng)設在西安市某污水處理廠內,系統(tǒng)由三組深度分別為0.1m,0.3m和0.6m的水培槽、水平流濕地和垂直流濕地組成,試驗原水采用污

2、水廠初沉池出水,進水量為0.15m3/d,一天三次間歇進水。栽培植物為黑麥草,系統(tǒng)共運行九個月,跨越三個季度。研究結果表明:
　　(1)以黑麥草作為栽種植物的水培-復合人工濕地工藝對城市生活污水處理效果良好。在春夏季節(jié),0.1m、0.3m和0.6m三組系統(tǒng)出水中各項污染指標均可穩(wěn)定達到城鎮(zhèn)污水處理二級排放標準(GB18918-2002),其中深度為0.1m的極淺型水培-復合人工濕地對污水的凈化效果明顯好于0.3m和0.6m系列,在

3、脫氮除磷方面優(yōu)勢明顯。
　　(2)水培植物生態(tài)槽作為人工濕地的預處理設施對城市生活污水有較好的凈化效果,尤其是對COD、SS有較強的去除能力,有效地削減了后續(xù)人工濕地的進水有機負荷和固體懸浮物濃度,降低了人工濕地的表面負荷和基質堵塞的風險;較淺的栽培水深使黑麥草根系更加發(fā)達,強化了植物的泌氧和對水中污染物質的吸收能力,并且發(fā)達的根系有利于水中微生物的附著和對懸浮物固體的截留。
　　(3)人工濕地中基質深度不僅與水力負荷、水力

4、停留時間和容積負荷等密切相關,還直接影響著系統(tǒng)對污水的處理效果。當基質深度減小至0.1m時,濕地內部的溶解氧濃度和氧化還原電位明顯升高,有效地解決了傳統(tǒng)濕地中溶解氧不足和厭氧區(qū)過大的問題,提升了系統(tǒng)對污染物質的去除效率。
　　(4)在不同季節(jié),不同基質深度的濕地處理效果差異顯著。冬季氣溫低時,水中飽和氧濃度升高,濕地內部溶解氧和氧化還原電位均比其它季節(jié)高,這時抑制微生物活性的主要因素是溫度;進入春夏季節(jié)氣溫升高,水中飽和氧濃度降低

5、,使得濕地內部溶解氧和氧化還原電位降低,這時影響去除效率的主要抑制因素變?yōu)槿芙庋酢?.1m系列濕地基質深度最淺,濕地內部溶解氧濃度一直高于其他兩系列,而在冬季其保溫性能卻較差。因此,在不同氣候條件下,抑制因素和自身優(yōu)勢的不同導致不同深度人工濕地去除效果表現(xiàn)迥異。
　　(5)水培槽和人工濕地的去除效果在冬季結冰前后差異明顯。結冰條件下,表面冰層極大的限制了大氣復氧,導致其去除率顯著下降。較大的水深和基質深度有利于保溫,在冬季結冰氣候