炉渣填料组合潜流人工湿地处理低盐污水研究-郭好江

我国是一个缺水的国家，人均淡水资源占有量远低于世界人均水平。沿海城市的水资源短缺问题比内陆城市更严重，北京、大连、天津和青岛等许多城市都处于严重缺水状况[1]。为了缓解淡水资源紧缺的局面，我国一些沿海地区例如香港，直接利用海水作为冲厕用水，导致生活污水盐度升高，对污水处理产生影响[2-3]。人工湿地具有很多其他污水处理设施所不具备的特殊优点，例如，环境效益显著，同时还能带来一些经济效益，因此越来越成为国内外污水处理工作者关注的焦点，并且已经被应用于工业农业废水的处理中[4-6]。一些学者使用人工湿地处理含盐废水的研究已经取得良好的成果[7-8]。这些研究大多主要阐述使用人工湿地处理含盐废水的可行性以及不同盐度对处理效果的影响，而鲜有从2级组合人工湿地的角度的研究。本研究是使用炉渣填料组合潜流人工湿地处理低盐生活污水，考察不同盐度条件下人工湿地对污水中污染物的去除率，以及组合潜流人工湿地中沿程污染物的处理状况。1材料与方法1.1实验装置组合潜流人工湿地由垂直潜流人工湿地（一级湿地）和水平潜流人工湿地（二级湿地）2个相同的大小湿地串联组合而成，其长×宽×高各为1000mm×500mm×1000mm。一级湿地反应器在一侧均匀设置穿孔采样管6个，分上、中、下3层排列，每层2个。二级湿地反应器在一侧设置9个穿孔采样管，上中下3层，每层3个。各反应器底层填装高250mm、直径15～60mm的砾石作为承托层，承托层上为填装高度500mm、直径4～60mm的炉渣填料的填料层。反应器示意图如图1所示。1.2运行方式一级湿地为半水位运行，水位高度500mm；二级湿地为满水位运行，水位高度750mm。实验中，一级湿地和二级湿地的HRT分别为0.837d和0.669d，串联后的组合潜流人工湿地HRT为1.506d，运行过程中由于管道微生物堵塞的问题，HRT会有微小变动，但是影响效果不大。炉渣填料组合潜流人工湿地处理低盐污水研究郭好江，佘宗莲，刘哲，杜晶，秦娟娟（中国海洋大学环境科学与工程学院，海洋环境与生态教育部重点实验室，山东青岛266100）摘要：在盐度为0.15%、0.3%和0.6%条件下，考察炉渣填料组合潜流人工湿地对生活污水的处理效果。结果表明，在低盐度情况下，盐度的提升对人工湿地的影响作用不大，各个污染物指标的去除率都达到较高水平。在盐度0.6%条件下组合潜流人工湿地2级湿地对污染物的去除率各不相同，垂直潜流人工湿地对NH4+-N和COD的去除率比水平潜流人工湿地高；水平潜流人工湿地对NO3--N、TN和TP的去除率比垂直潜流人工湿地高。关键词：组合潜流人工湿地；盐度；生活污水中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2014)11-0080-003收稿日期：2014-03-04基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（2009ZX07106-003）作者简介：郭好江（1989－），男，硕士研究生，研究方向为水污染控制；联系电话：18253244029；电子邮件：roketbear@163.com联系作者：佘宗莲，教授；电子邮件：szlszl@ouc.edu.cn图1组合潜流人工湿地实验装置Fig.1Experimentalfacilityofhybridsub-surfaceflowconstructedwetlands第40卷第11期2014年11月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.40No.11Nov.,2014801.3实验用水实验采用配制含盐模拟生活污水，以保证进水稳定性。所用药品为葡萄糖、硫酸铵、磷酸二氢钾、硝酸钠。用海水精配制不同海水盐度，由于自然界海水的盐度随季节和降雨量等会发生变化，故实验过程同一设定纯海水的盐度为3%，配制方法为1L自来水中加入30g海水精；因此，盐度分别为0.15%、0.3%、0.6%时，每升自来水海水精用量分别为1.5、3.0、6.0g。实验在室温下进行，进水温度为12～26℃，COD为150～200mg/L，NH4+-N、NO3--N、TN、TP、DO的质量浓度分别为10～15、10～15、20～30、5～7、6.0～8.5mg/L，pH为6.5～6.8。1.4检测方法实验过程中每天检测进出水水质。COD，重铬酸钾法；NH4+-N含量，纳氏试剂分光光度法；NO3--N含量，紫外分光光度法；TN含量，过硫酸钾氧化-紫外分光光度法；TP含量，钼锑抗分光光度法；pH，pH计；DO含量，溶解氧仪[9]。2结果与讨论2.1盐度对污染物去除率的影响实验在0.15%、0.30%和0.60%3个盐度下考察炉渣组合潜流人工湿地处理对污染物的去除情况。在每次提升盐度后，计算每个盐度下各个污染物指标的平均去除率，如表1所示。由表1可知，随着盐度的升高各个