新型填料生物柵系統(tǒng)的構建與試驗研究.pdf

1、本研究利用華東師范大學麗娃河南島中試裝置，比較了不同水生植物構成的新型填料生物柵強化凈化系統(tǒng)對麗娃河富營養(yǎng)化河水凈化的效果；低溫條件下，由水花生構成的新型填料生物柵系統(tǒng)對麗娃河河水的凈化效果；底棲軟體動物對富營養(yǎng)化河水的凈化效果；最后比較了不同填料生物柵系統(tǒng)凈化效果的差異性。 通過植物篩選試驗發(fā)現(xiàn)，采用“新型纖維填料+水生植物”構建而成的生物柵系統(tǒng)，對于凈化富營養(yǎng)化水體有著明顯作用。三種植物在各試驗階段TN平均去除率分別為：水

2、芹系統(tǒng)41.35％、鳳眼蓮系統(tǒng)39.42％、水花生系統(tǒng)43.49％。對應的TP平均去除率分別為：水芹系統(tǒng)34.44％、鳳眼蓮系統(tǒng)35.39％、水花生系統(tǒng)47.39％。但當植物生長情況不佳時，各項污染物指標去除率均有不同程度的下降。此外，比較有無植物兩種運行方式可以得出，新型纖維填料在生物柵系統(tǒng)中是主要的凈化手段，而水生植物則是起到了輔助和強化凈化的作用。最終，通過評估后提出植物選擇的原則：因地制宜、根系發(fā)達、凈化力強、生長期長、管理簡便

3、和價格低廉。 對低溫季節(jié)試驗表明，在此氣候條件下，雖然出現(xiàn)了水生植物生長不佳，但依靠微生物的作用，出水水質仍舊處于一個比較理想水平，基本達到地表水Ⅲ類水的標準。由此建議在今后生物柵系統(tǒng)應用的過程中，遇到低溫季節(jié)，水生植物無法生長時，可根據(jù)水質情況，嘗試選擇不投加水生植物，僅依靠新型填料上的微生物作為修復手段對富營養(yǎng)化河水進行處理。對工況條件的摸索得出HRT為10h時的處理效果要稍優(yōu)于6h的處理效果，且曝氣對于提高生物柵系統(tǒng)的凈

4、化效果并不明顯。因此，建議在今后的應用過程中，對于類似的水質條件，可適時取消曝氣，并且縮短水力停留時間，控制在6h以內，以降低生物柵系統(tǒng)的制作成本和運行成本。底棲軟體動物凈化富營養(yǎng)化河水小試試驗表明底棲軟體動物對于去除富營養(yǎng)化水體中的CODcr、氮、磷等有一定的去除效果，且河蚌的凈化效果要稍優(yōu)于螺螄。兩種動物最佳投加密度分別為螺螄35個/m2～70個/m2左右，河蚌為3個/m2～7個/m2左右，凈化時間為3d左右，且曝氣組處理效果較好。

5、 此外，通過多元線性分析獲得了底棲軟體動物存活率和各項污染物指標濃度之間的關系，其中：L組所得方程為：Y(存活率)=194.56-46.53X1(DO)-0.41X2(CODcr)+21.04X3(NH3-N)-23.30X4(TN)-20.62X5(TP)；H組所得方程為：Y(存活率)=161.61-26.32X1(DO)-0.10X2(CODcr)+24.20X3(NH3-N)+8.37X4(TN)-2.36X5(TP)。

6、而曝氣各組由于存活率均處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，因此無法進行回歸分析或所得方程不理想，無法使用。 本研究最后通過對三種填料生物柵系統(tǒng)在低溫季節(jié)對富營養(yǎng)化河水凈化效果的比較發(fā)現(xiàn)低溫條件下，三種填料對污染物的去除效果依次為：組合填料＞新型纖維填料＞懸浮填料。通過對試驗結果進行t檢驗確定新型纖維填料作為一種為生物柵系統(tǒng)所開發(fā)的全新填料在凈化效果方面與傳統(tǒng)環(huán)境工程中較常采用的懸浮填料、組合填料之間并沒有很大的差別，其可以作為今后生物柵系統(tǒng)工