污染物负荷与组成对潜流人工湿地脱氮效果影响研究_韩耀宗

近年来，人工湿地污水处理系统因为其良好安全的出水水质、低廉的运行和基建费用、简单易行的管理而越来越得到人们的研究和重视[1-2]。构建湿地污水处理系统通过自然生态系统的生态水文过程，很好地将物理、化学和生物作用结合在了一起[3]，从而增强了处理能力。其中，湿地的脱氮能力和效果一直受到广泛的关注。氮元素在湿地系统中呈现一个复杂的生物地球化学循环，其包括各形态的迁移扩散和在多种价态间的相互转换。此外，脱氮还与很多复杂因素和过程密切相关[4-5]。污染物负荷因素在构建湿地污水处理中是十分重要的参数，很多研究表明它与系统的运行控制与处理效果密切相关[6]。研究由浅至深，进行了水力学停留时间（HRT），单一污染物负荷量，ρ（C)∶ρ（N)，TN组成，ρ（有机质）∶ρ（氨氮）∶ρ（硝氮）比例等系列试验，旨在分析确定负荷因素与脱氮效果之间的相互关系，寻找适合潜流型人工湿地系统进行高效脱氮的控制参数和操作方式(其中出水COD仅作参考)。污染物负荷与组成对潜流人工湿地脱氮效果影响研究韩耀宗，念宇(东华大学环境科学与工程学院，上海201620)摘要：为研究污染物负荷与组成对人工湿地系统脱氮效果的影响，在构建小试湿地试验装置的基础上，使用模拟污水进行了TN去除试验。试验的影响因素包括：水力学停留时间，单一污染物负荷量，ρ（C)∶ρ（N)，TN组成，有机质(以COD计)－氨氮－硝氮比例等。其中，3种污染物最佳比例试验采用正交试验法进行。停留时间试验、单一负荷试验、ρ（C)∶ρ（N)试验、TN组成试验得到各自的变化趋势，并能够用人工湿地基本理论解释。正交试验确定的3种污染物的最佳比例质量浓度为∶有机质∶氨氮∶硝氮＝20∶3∶3。结论认为，湿地脱除污染物的不同机理是影响TN去除效果根本原因。氨氮的去除主要是依靠好氧微生物的作用，硝氮的去除则主要依靠反硝化菌的作用，并需要充足的碳源。TN组成问题应综合考虑氨氮和硝氮的负荷总量和水力学停留时间。3种污染物对TN去除影响的主次顺序为：氨氮>硝氮>有机质，最优方案的理论TN去除率达到92.26％。此外，可能还存在着其它重要的影响人工湿地TN去除率的因素。关键词：潜流人工湿地；污染物负荷；污染物组成；脱氮中图分类号:X5文献标识码:A文章编号:1674-4829(2009)06-00001-05收稿日期：2009-07-25修回日期:200