人工湿地新型内电解基质的研究_王敏

第5卷第6期环境工程学报Vol．5，No．62011年6月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringJun．2011人工湿地新型内电解基质的研究王敏1于鲁冀1安树青2*(1．郑州大学水利与环境学院，郑州450001;2．南京大学生命科学学院，南京210093)摘要对内电解技术在人工湿地中的应用进行了初步研究，通过静态实验对铁屑/炉渣、铁屑/粉煤灰、铁屑/活性炭组成的内电解基质进行了比选，确定铁屑/炉渣为最佳组合，其对COD、NH3-N、TP去除率高，对出水的pH值影响较小。通过单因素实验确定其最佳反应条件，即铁/炉渣投加比为1∶1，每100mL废水投加量为20g，反应时间60min时，COD和TP的去除率分别达到40%和97%。关键词人工湿地内电解基质炉渣粉煤灰中图分类号X703文献标识码A文章编号1673-9108(2011)06-1301-04Studyonanewtypeofinternal-electrolysissubstratesofconstructedwetlandWangMin1YuLuji1AnShuqing2(1．SchoolofWaterConservancyandEnvironmentEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China;2．SchoolofLifeScience，NanjingUniversity，Nanjing210093，China)AbstractTheinternal-electrolysistechnologyusedinconstructedwetlandwasstudied．Theremovaleffi-ciencyofiron/slag，iron/flyash，andiron/activecarbonwerecomparedthroughstaticexperiments．Iron/slagisthebestsubstratebecauseofthehighestremovalefficiencyofCOD，NH3-N，TPandlessinfluenceonpHofef-fluent．Theoptimalparameterswereobtainedwhentheratioofirontoslagwas1∶1，thesubstratedosagewas20gper100milliliterwastewater，andthereactiontimewas60minutes，theremovalefficienciesofCODandTPwereupto40%and97%，respectively．Keywordsconstructedwetland;internal-electrolysis;substrates;slag;flyash基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07210-001-004)收稿日期:2010－04－22;修订日期:2010－06－04作者简介:王敏(1979～)，女，讲师，主要从事水污染控制和生态修复的研究工作。E-mail:wangmin416@zzu．edu．cn*通讯联系人，E-mail:anshq@nju．edu．cn铁炭内电解法目前已广泛应用于工业废水的预处理中，特别是对色度大、难降解的废水，显示出其独特的优越性，出水脱色效果好、可生化性显著提高，并且在铁离子的作用下，可加强后续生物处理的脱氮除磷效果［1-3］。Fe和C是形成内电解反应常用的基本元素，最初的内电解材料采用的是铁屑和活性炭，然而活性炭的成本相对较高，随着研究的深入，粉煤灰等低碳而廉价的工业废弃物逐渐开始代替活性炭［4，5］，不仅投资少、处理效果好，而且达到了变废为宝的目的。同时粉煤灰等恰恰是人工湿地常用的基质，而内电解技术在湿地中应用的资料鲜见。如能将内电解技术与人工湿地相结合，不仅能充分发挥人工湿地处理废水的优势，加强湿地对污染物的去除能力，同时还能缓解湿地冬季处理效率降低的问题。因此本研究利用粉煤灰、炉渣等人工湿地常用基质与铁屑组合成内电解基质，采用静态实验对内电解基质组合进行了比选，并进一步研究了铁屑/炉渣投加比例、投加量、反应时间等因素对废水处理效果的影响，为人工湿地污水处理系统的构建提供参考。1实验材料与方法1．1实验材料实验原水:取自郑州大学校区的生活污水。水质指标为:COD=349～485mg/L，NH3-N=41～68mg/L，TP=3.8～5.5mg/L，pH=7。粉煤灰:取自郑州市某热电厂细灰，粒径小于100μm。炉渣:取自郑州大学锅炉房，筛分后选取粒径小于2.5mm作实验用。铸铁屑:取自郑州大学机械加工厂，筛分后选取粒径小于2.5mm作