三种人工湿地植物处理农村生活污水的净化效果

2010年2月Feb．2010华南师范大学学报(自然科学版)JOURNALOFSOUTHCHINANORMALUNIVERSITY(NATURALSCIENCEEDITION)2010年第1期No．1，2010文章编号：1000—5463(2010)01—0105—05三种人工湿地植物处理农村生活污水的净化效果郭杏妹，刘素娥，张秋云，何立超，周火君(1．华南师范大学化学与环境学院，广东广州510631；2．珠海市斗门区环境保护监测站，广东珠海519100)摘要：呆用潜流式人工湿地工艺处理农村生活污水，结果表明：不同植物对氨氮、总磷的去除能力差别较大，菖蒲对总磷和氨氮净化效果较好．试验7d后，菖蒲(Acoruscalatnu~Linn)、再力花(Thalmdealbata)和梭鱼草(PontederiaCOF-data)对总磷和氨氮的最佳去除率分别达到93．4％和77．6％、72．4％和71．6％、70．4％和70．9％，出水水质达到《广东省水污染物排放标准》(DB44／26—2001)的一级标准．该工艺投资少、处理效果好、操作简单、维护成本低．关键词：农村生活污水；人工湿地；氮磷净化效果中图分类号：X703．1文献标志码：A随着地方经济发展，农村地区生活水平不断提高，农村人口数量多，人口分布分散，几乎没有任何生活污水收集和处理措施，使农村生活污染源成为影响水环境的重要原因，且随着农村生活方式的改变而加剧j．农村生活污水主要为淘米、洗菜、洗澡和冲厕废水．生活污水中含有较高的人畜粪尿成分，氮、磷含量特别高，故处理时不仅要消减有机物还要进行脱氮除磷J．人工湿地是一种低能耗、低投入、高效率和易管理的污水处理方法，近年来越来越多地用于农村生活污水处理．湿地植物对污染物的去除能力与植物种类、植物生长量等有关口．国内外学者已筛选出多种能有效去除水体中氮磷的植物，如：芦苇、香蒲、菖蒲、石菖蒲、美人蕉、再力花和梭鱼草等]．本课题采用菖蒲、再力花和梭鱼草3种植物处理生活污水，以学生饭堂污水为实验用水，通过室外静态模拟人工湿地与实际工程湿地处理系统相结合，研究一些提高人工湿地处理效率的模式，并将这些模式在实际的生产中作进一步的测试和应用．1材料与方法1．1基质和植物的选择可作人工湿地介质使用的材料种类很多，其中碎石由于容易获得，粒径较大，有足够的支撑力，而且价格低廉，有较高的空隙度和植物生长的适应性，是目前人工湿地比较多用的基质，因此，本试验填料选用碎石．依照人工湿地植物就地取材、容易获得、适宜环境气候等原则，综合考虑植物的经济价值和美学价值，选定菖蒲、梭鱼草、再力花3种植物进行试验．1．2试验装置及污水水质‘试验为静态过程，于长50am、宽40am、高35am的透明聚乙烯塑料箱进行．每个塑料箱种植1种植物，每种植物种4盆，每盆的植株数分别为2、4、6、8株，实验重复3次，共36盆，采样时间分别为12、36、72、120、168h．在塑料箱底部均匀排铺成平均厚度为180mm的碎石床．植物种植后，在塑料箱中加入清水(离容器底部约250mm高度)，将其移动到阳光充足的地方，静置2个星期，期间及时补充清水，使刚移植的植物适应环境，根部充分发育，使基质中的微生物充分繁殖．试验开始前把塑料箱中的清水排掉，加入供试生活污水约13L，污水一次性注入，水力停留时间为7d．试验污水取自学生饭堂污水，该污水为典型的餐饮污水，为了保证实验水质与一般农村生活污水接近，且考虑到实验本身的准确与操作需要，将该污水与清水以体积比1：1的比例稀释混合，稀释后的污水即为实验使用的供试污水．试验所使用的污水与增城市农村生活污水污染物质量浓度较为接近，主要的污染物指标如表1所示．收稿日期：2009—05—20基金项目：广东省科技计划资助项目(2006B36801005)作者简介：郭杏妹(1981一)，女，华南师范大学助理实验师，主要研究方向：水污染控制，Email：mei—gxm@163．tom106华南师范大学学报(自然科学版)2010生表1农村生活污水与试验初始水质mg／LTab．1Theinitialqualityofthetreatingwater为了使试验结果更符合实际，本试验在全露天自然条件下进行，试验场所选在实验室外的空地，该空地地势平坦，能充分接受日照．1．3测试方法水样检测指标包括TP、NH，一N，CODcr，测定方法参照文献[7]，TP采用过硫酸钾消解一钼酸铵分光光度法；NH一N采用纳氏试剂比色法，CODc采用重铬酸钾法．2结果与讨论2．1不同植物对TP、NH，一N、COD，的净化效率由图1可知，每盆6株时，3种植物在实验运行的过程中对有机污染物都有较好的去除效果．污染物的去除效率随着植物的生长有显著的提高，停留时间的变化与各项污染物质的去除效率成正相关．可见这3种