植物滤器降解杭嘉湖区域农村生活污水效应研究_俞建军

植物滤器降解杭嘉湖区域农村生活污水效应研究俞建军1,沈燕2(1.浙江省水资源管理中心,杭州310009;2.浙江同济科技职业技术学院,杭州311231)摘要:在营养液膜技术基础上构建以盘培多花黑麦草为主要内容的植物滤器系统,来降解浙江省杭嘉湖区域农村—农户的生活污水。结果表明,植物滤器降解生活污水效果明显,在系统运行30天后,生活污水的COD,TN,NH4-N,TP,SS分别降解了89.3%,58.9%,86.4%,68.6%,85.7%。同时,过程表现出在运行前期降解幅度较大,而运行后期降解幅度相对较小。关键词:生活污水;植物滤器;多花黑麦草中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1003-188X(2011)05-0230-030引言农村生活污水是指农村居民在日常生活中产生的各种污水混合物,主要包括卫生间、厨房间污水和洗涤污水两大类[1]。农村生活污水作为农业面源污染的一个重要组成部分,以量大、分散、不便于管理等特点一直没有得到有效的控制和治理。随着农村经济和乡村休闲旅游业的发展,浙江省杭嘉湖区域农村人口承载量不断增加,生产生活方式日趋城镇化,生活污水排放源和排放量都正在不断增加。而早些年由于农村建房缺乏规划管理,杭嘉湖区域大多数农村居民住宅布局较为零乱,基础设施建设滞后,没有完整的污水收集管网和污水处理设施,绝大部分生活污水未经处理而直接排入江河湖泊等水体中,或排出室外空地后任意渗入地下,成为农村环境的重要污染源,造成农村河道水体变黑发臭、鱼虾绝迹、蚊蝇孽生,生活污水中病菌虫卵引起疾病传播,使群众的身体健康受到极大的影响。因此,对农村生活污水治理进行科技攻关,从源头上控制农村面源污染,遏制水环境富营养化趋势,已经成为河网水质治理和解决重点流域水环境水质恶化的最主要、最迫切的任务之一。本研究设计在玻璃温室条件下,利用水泥槽的营养液膜装置作为植物滤器系统[2],在水泥槽中设置盘培多花黑麦草来净化农村生活污水,利用其庞大密集的根系所产生的机械滤清作用和污水中营养液物质收稿日期:2010-07-21基金项目:浙江省水利厅科技专项(RC0910)作者简介:俞建军(1963-),男,杭州人,高级工程师,(E-mail)szszyyjj@zjwater.gov.cn。通讯作者:沈燕(1966-),女,浙江萧山人,副教授,(E-mail)shen-yan8929@163.com。供应植物生长所产生的同化吸收作用导致的污染物降解作用[3],探讨植物滤清系统对农村生活污水的滤清效果和污染物的去除机理,为今后利用陆生牧草降解农村生活污水开辟新的有效途径。1材料与方法1.1试验设施试验设施位于浙江大学农业生物环境工程研究所的玻璃温室内,设施为多槽道栽培槽,基底是水泥结构,每槽长×宽×高为750cm×60cm×30cm,槽坡度为2°,每槽可利用种植面积4.5m2,废水调节池长×宽×高为230cm×160cm×150cm,可贮存水量5.5m3,以水泵循环抽水,自动调时控制。试验设施如图1所示。图1植物滤器系统装置Fig.1Thesystemofplantfilter·230·2011年5月农机化研究第5期1.2试验材料植物滤器试验牧草选用多花黑麦草(Loliummul-tiflorumL.),在玻璃温室内采用NFT培,共有300盘牧草,育苗盘(底面510mm×250mm,厚0.7mm,含288个7mm×7mm方孔,孔面积占总面积11.1%;上口540mm×280mm,高60mm)上垫层为3层无纺布(10g/m2),栽培槽槽面铺2层无纺布。每盘播量为5g,即39.2g/m2。试验前牧草已用配方商品营养液培养30d,经过两次刈割(分别为播种后第20d和第30d),留茬高度60mm(与育苗盘上口平齐)。生活污水取自位于浙江省杭嘉湖平原腹地的平湖市新埭镇民主村一农户。试验于2010年3月5日开始,至2010年4月5日结束。1.3检测方法废水中化学需氧量COD采用重铬酸钾法,总氮TN测定采用碱性过硫酸钾消解紫外线分光光度法,总磷TP测定采用钼酸铵分光光度法,铵态氮NH4-N测定采用纳氏试剂光度法测定,悬浮物SS测定采用质量法[4]。2结果与分析2.1植物滤器对COD的降解效应生活污水经植物滤器系统处理30d后,COD含量从初始的449.2mg/L下降到结束时的48.1mg/L,COD降解幅度达89.3%。植物滤器对COD的降解效果,如图2所示。从图2可以看出在最初15d内COD降解较快,降解幅度达69.5%,而后15dCOD降解较慢,降解幅度为64.9%。图2植物滤器对COD的降解效果Fig.2TheeffectsofplantfiltersondegradationofCODinpapermakingwastewater2.2植物滤器对TN的降解效