水培濕地植物根系系統(tǒng)對有機(jī)物和氨氮的去除能力研究.pdf

1、人工濕地生態(tài)系統(tǒng)因其獨(dú)特的優(yōu)勢在在廢水處理方面得到了廣泛應(yīng)用，這種以植物為主構(gòu)建的系統(tǒng)，驗(yàn)證了可有效地去除有機(jī)物和氨氮，濕地植物根系泌氧在去除污染物的過程中發(fā)揮著重要作用，但目前國內(nèi)對于這部分的氧化能力尚缺乏定量的研究，尤其對污染物的氧化速率與植物的關(guān)鍵特征（根系生物量、光合作用速率等）之間的關(guān)系尚不清楚，難以為具體的污染控制工程設(shè)計(jì)提供較為成熟的表征參數(shù)。
　　本研究針對濕地植物在污水凈化過程中的作用特點(diǎn)，研究植物根系與有機(jī)物、

2、氨氮降解轉(zhuǎn)化的定量關(guān)系，探究植物根系系統(tǒng)對實(shí)際污水的處理效果。借鑒濕地植物際環(huán)境呈現(xiàn)氧化性的特征，選取具有龐大根系的典型濕地植物—寬葉香蒲；通過對其根系人工強(qiáng)化誘導(dǎo)擴(kuò)增，構(gòu)建不同根系覆蓋率的水培濕地植物根系系統(tǒng)，并對其開展有機(jī)物、氨氮污染因子去除能力的定量研究，獲取去除速率的表征參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建固定式鐵膜型水培植物根系處理系統(tǒng)，對排入河湖水體的小規(guī)模生活污水進(jìn)行處理。
　　在本文的實(shí)驗(yàn)條件下，主要得出以下研究結(jié)果：
　

3、　(1)水培條件下，單獨(dú)使用生根粉與單獨(dú)低磷誘導(dǎo)液擴(kuò)增香蒲根系的效果相當(dāng)，生根粉的使用適宜濃度為100～150 mg/L。生根粉在實(shí)踐應(yīng)用過程中不僅可以復(fù)壯受損的香蒲，還可以擴(kuò)增香蒲的根系，比低磷誘導(dǎo)液更簡便實(shí)用。
　　(2)在有機(jī)物與溶解氧濃度下降最快的時(shí)間段內(nèi)，根系覆蓋度為50％、70%、90%的系統(tǒng)對COD的單位面積負(fù)荷平均去除速率分別為8.28 g/m2/d、8.78 g/m2/d、9.28 g/m2/d，體積較少的系統(tǒng)添

4、加填料后，各系統(tǒng)對COD的面積負(fù)荷平均去除率分別為12.53 g/m2/d、13.18 g/m2/d、13.46 g/m2/d。擴(kuò)增植物根系體積與投加人工填料都能提高系統(tǒng)對有機(jī)物的去除效果，增加相同體積的根系比填料的效果更好。
　　(3)NH4+-N去除的過程與COD有所不同，NH4+-N濃度下降呈現(xiàn)持續(xù)平緩下降趨勢，并且隨者時(shí)間不斷增加，不同根系體積系統(tǒng)之間NH4+-N濃度下降速率的差異性越來越大。根系覆蓋度為50%、70%、9

5、0%的系統(tǒng)對NH4+-N的單位面積負(fù)荷平均去除速率分別為0.20 g/m2/d、0.25 g/m2/d、0.37 g/m2/d，體積較少的系統(tǒng)添加填料后，各系統(tǒng)對NH4+-N的面積負(fù)荷平均去除率分別為0.29 g/m2/d、0.29 g/m2/d、0.46 g/m2/d。擴(kuò)增植物根系體積與投加人工填料都能提高系統(tǒng)對氨氮的去除效果，相同體積的根系與填料相比，根系比填料的效果更好。
　　(4)擴(kuò)增根系與投加填料，均有利于系統(tǒng)中微生物的

6、附著生長，但在相同體積的情況下，根系比填料表面附著的細(xì)菌總數(shù)、氨氧化細(xì)菌數(shù)量高。投加填料對強(qiáng)化去除COD的效果要比去除NH4+-N好。
　　(5)水培條件下，香蒲根系系統(tǒng)應(yīng)用在處理實(shí)際城市生活污水時(shí)，由于溫度、微生物、污水成分、溶解氧等因素的影響，整體的去除效果低于人工濕地。根表誘導(dǎo)鐵膜后雖有利于對污染物質(zhì)去除率的提升，但由于進(jìn)行大規(guī)模鐵膜誘導(dǎo)技術(shù)仍不成熟、鐵膜附著不穩(wěn)定、誘導(dǎo)過程易受自然環(huán)境影響等問題增加了工程應(yīng)用的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與