微电场_人工湿地耦合工艺去除重金属研究_卢守波

环境工程2011年第29卷增刊微电场-人工湿地耦合工艺去除重金属研究＊卢守波宋新山张涛(东华大学环境科学与工程学院,上海201620)摘要:为探索高效、生态、低廉的重金属废水处理工艺,采用新型微电场-人工湿地耦合工艺处理重金属废水。通过模拟重金属废水小试试验,研究了不同运行条件下微电场-人工湿地耦合工艺去除重金属的特性,探讨了主要的去除机理。试验结果表明:重金属初始浓度、进水pH、废水有机物含量、系统电压均对工艺处理重金属效果产生一定影响,不同重金属受到影响的程度也不同,试验结果为本工艺在废水处理技术领域的研究和应用提供了参考。关键词:微电场;人工湿地;耦合工艺;重金属RESEARCHONREMOVALOFHEAVYMETALBYMICROELECTRICFIELD-CONSTRUCTEDWETLANDCOUPLINGPROCESSLuShouboSongXinshanZhangTao(CollegeofEnvironmentalScience&Engineering,DonghuaUniversity,Shanghai201620,China)Abstract:Inordertoexploretheheavymetalwastetwatertreatmentprocesswithhighlyeffective,ecologyandinexpensive,thenewmicroelectricfield-wetlandcoupledtechnologywasusedtotreattheheavymetalwastewater.Throughtheheavymetalwastewaterslightlyexperimentwassimulated,thecharacteristicthatthemicroelectricfield-artificialwetlandcouplingprocesstoremovetheheavymetalunderthedifferentoperatingconditionwasstudied,themaineliminationmechanismwasdiscussed.Theexperimentresultsshowedthattheheavymetalinitialdensity,influentpH,thewastewaterorganiccontent,thesystemicvoltagehavecertainin-fluenceontreatingeffectoftheheavymetal,theinfluencedegreeondifferentheavymetalisalsodifferent,theexperimentresultprovidedthereferenceforthetechnologyresearchandtheapplicationofthisprocessinthewastewaterdisposalarea.Keywords:microelectricfield;constructedwetland;couplingprocess;heavymetal＊上海市自然科学基金(10ZR1400300);国家自然科学基金(51079028);国家“973”计划(2010CB951102)。0引言重金属污染已成为当前水环境问题的一个重要方面,不仅危害水生生物生存,而且严重威胁食物链传递以及人体健康[1]。由于重金属具有不可降解性、污染持续性、生物富集性等特点,降解非常困难,主要处理方法有物化法[2-3]、生物法和电化学法等[4-5],但这些处理方法存在工艺复杂、造价昂贵、耗能高、有二次污染等严重缺陷。人工湿地处理重金属废水的研究源于20世纪80年代,获得了良好的降解效果。作为一种自然生态系统,具有投资少、能耗低、易维护等优点[6-7]。电解法能够实现重金属废水的处理和资源化,兼有多方面处理功能,具有设备简单、易于控制、无二次污染等优点[8-9]。但从实际运用情况来看,单一处理方法并没达到令人满意的降解效果,研究人员正进行深入强化研究。多种污水处理技术联用成为一个新型研究切入点,如固定化微生物与电化学结合,形成生物电化学技术[10-11]。针对传统污水处理技术的不足,鉴于人工湿地与微电解在水处理方面的优点和特点,本研究将两者有机结合构成微电场-人工湿地耦合工艺,该藕合工艺与传统污水处理方法串联不同,它是在人工湿地中施加一定强度直流电,将直流电形成的微电场与人工湿地组合成耦合系统,通过复杂的协同作用达到在同一系统内有效去除污染物的目的。该工艺不仅发挥人工湿地和微电解去除污染物功能,而且达到利用微电场强化人工湿地植物、微生物降解性能的效果。本文通过模拟实验研究了不同运行条