新型生物膜耦合人工湿地处理尾矿水试验研究_夏世斌

第32卷第14期2010年7月武汉理工大学学报JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol.32No.14Jul.2010DOI:10.3963/j.issn.1671-4431.2010.14.024新型生物膜耦合人工湿地处理尾矿水试验研究夏世斌1,2,张宇1,唐光涛1,张一敏1(1.武汉理工大学资环学院,武汉430070;2.中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉430072)摘要:人工湿地作为一种新的矿山废水生态处理工程技术。在实际应用中取得了快速发展。利用新型天然生物质植物中空纤维填料生物膜反应器和人工湿地相耦合的工艺对某尾矿废水处理进行了小试研究。试验结果表明:COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率分别为87.57%、90.13%、35.25%和55.15%。关键词:植物中空纤维生物质载体;生物膜反应器;人工湿地;尾矿废水处理中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1671-4431(2010)14-0106-05ResearchonTailingsWastewaterTreatmentbytheConstructedWetlandCoupledwithaNovelBiocarrierBiofilmReactor(BBF-CW)XIAShi-bin1,2,ZHANGYu1,TANGGuang-tao1,ZHANGYi-min1(1.SchoolofResource&EnvironmentalEngineering,WuhanUniverisityofTechnology,Wuhan430070,China;2.InstituteofHydrophateBiology,ACS,Wuhan430072,China)Abstract:Asanewtypeofecologicalwastewatertreatmenttechnology,ConstructedWetlandshavemademanyrapiddevel-opmentsinthepracticalapplicationofminewastewater。Theconstructedwetland(CW)coupledwithanovelbiocarrierbiofilmreactor(BBF)wasutilizedforthetailingswastewatertreatmentinthispaper.TheresultsindicatedthattheaveragedremovalsofCOD,NH3-N,TN,andTPwere87.57%,90.13%,35.25%,and55.15%,respectively.Keywords:biocarrier;biofilmreactor;constructedwetland;tailingswastewatertreatment收稿日期:2010-01-30.基金项目:国家“十一五”科技支撑计划重点项目(2007BAB15B00).作者简介:夏世斌(1968-),男,博士,教授.E-mail:xiashibin@126.com我国95%的能源和85%的原材料来自矿产资源。随着矿山的开发,矿区产生大量的尾矿废水直接存储在尾矿坝中。这些废水不但占用了大量的土地,而且若未经处理排放或流失会严重污染环境及人体健康。传统的尾矿废水处理方法有物理法,化学法和生物法等。近年来,人工湿地法受到愈来愈多的重视。我国典型江西德兴铜矿尾矿废水治理就采用了人工湿地工艺[1]。人工湿地是一种低投入、低能耗、低管理费用的污水处理技术。它不但有较强的有机物降解能力,而且还可去除矿山废水中的重金属离子,随着pH值的改善,效果也愈加突出。但是,人工湿地存在占地面积大、处理效果受进水SS和高有机负荷影响较大、易堵塞等不足。因此,人工湿地耦合工艺成为研究的热点之一。近10多年来,生物膜法污水处理工艺的研究得到了普遍重视,新型生物载体填料的研究和开发工作十分活跃。在国内,该课题组研发了新型生物质植物中空纤维材料作为生物膜反应器的载体填料[2]。该载体由植物生产,可生物降解,具有良好的环境效益,可望解决人工湿地存在的问题[3-8]。针对尾矿废水的特点采用新型生物膜法耦合人工湿地工艺对尾矿废水净化处理进行了实验室小试研究。1试验1.1装置与容积试验装置运行流程如图1所示,BBF装置为固定床生物膜反应器。有效容积10.0L,填料填充高度800mm,瞬时进水。人工湿地装置采用的是推流式人工湿地(CW),采用立方体有机玻璃构成,有效容积为20L。基质填料依次为砾石、矾石、细砂等。湿地植物种植芦苇、美人蕉、菖莆等。试验装置运行采用连续式运行方式,周期为12h,其中曝气反应11h,静置沉淀0.5h