一种去除地表水中的磷的浮岛处理系统

Engineering2(2016)xxx–xxxResearchWatershedEcology—Article一种去除地表水中的磷的浮岛处理系统MarkT.Browna,*,TreavorBoyera,R.J.Sindelara,SamArdena,AmarPersauda,SherryBrandt-WilliamsbaDepartmentofEnvironmentalEngineeringSciences,UniversityofFlorida,Gainesville,FL32611,USAbSt.JohnsRiverWaterManagementDistrict,Palatka,FL32177,USAarticleinfo摘要Articlehistory:Received2February2018Revised10April2018Accepted26April2018Availableonline14August2018本研究旨在设计、建造和测试一个中试规模的浮动模块化处理系统，并用以对美国佛罗里达州中部富营养化湖泊中的总磷（TP）进行去除。该处理系统由生物和物理-化学处理模块组成。用多种底物和水生大型植物组合构建了13种不同的中宇宙实验（mesocosm），分别测试了总磷（TP）和正磷（PO43−）的去除率及潜在的区域去除率。此外本研究对7种吸附介质进行了小型杯罐实验和柱实验，并对3种商业树脂进行了吸附能力的测试。完成这些独立的测试过程后，在佛罗里达中部的一个湖泊中，设计了一个浮岛处理系统（FITS）并运行了8个月。中宇宙实验对磷的平均去除率为40%~50%，平均去除量为5.0g·m–2·a–1。其中沉水植物（SAV）系统和藻类洗涤器（AGS）效果最好，分别去除了20mg·m–2·d–1和50mg·m–2·d–1的磷，它们对磷的平均去除量分别为5.5g·m–2·a–1和12.0g·m–2·a–1。在吸附介质中，明矾渣（AR）的性能最佳，接触5min后，PO43−浓度降低了75%左右。在所测试的商品树脂中，PhosX树脂的去除效果最好，在30min后去除了约40%的磷，60min后去除了约60%的磷。在基线运行条件下展开实验，FITS对PO43−的平均去除率为53%；使用PO43−去除率的第50百分位和第90百分位以及FITS的环境足迹进行评价，结果表明