补充生物质强化水平潜流湿地去除硝酸盐氮研究_刘刚

补充生物质强化水平潜流湿地去除硝酸盐氮研究刘刚,闻岳,周琪(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092)摘要:针对垂直流—水平流组合人工湿地的水平流段反硝化碳源不足的问题,研究了投加香蒲枯叶对去除硝酸盐氮及出水水质的影响。结果表明,投加经过碱处理和未处理的香蒲枯叶均可以提高水平潜流人工湿地系统对硝酸盐氮的去除速率。在进水硝酸盐氮为50mg/L时,投加经碱处理的香蒲枯叶后,运行初期的出水硝酸盐氮<7mg/L,去除速率可达12.18g/(m3·d);投加未处理的香蒲枯叶后,运行初期的出水硝酸盐氮<15mg/L,去除速率为9.21g/(m3·d)。投加香蒲枯叶后,系统出水总氮的变化趋势与硝酸盐氮的一致。关键词:人工湿地;反硝化;外碳源;枯叶中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1000-4602(2009)21-0013-04AddingBiomassforRemovalofNitrateinHorizontalSubsurfaceFlowConstructedWetlandLIUGang,WENYue,ZHOUQi(StateKeyLabofPollutionControlandResourcesReuse,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:DuetopoorcarbonsourcefordenitrificationinthehorizontalpartofVF/HFconstruc-tedwetlands,theinfluenceofaddingcattaillitteronnitrateremovalandtheeffluentqualitywasinvesti-gated.Theresultsshowthataddingalkali-treatedanduntreatedcattaillittercanimprovetheremovalrateofnitrateinhorizontalsubsurfaceflowconstructedwetland.Atthebeginningoftheexperimentwiththeinfluentnitratenitrogenof50mg/L,theeffluentnitrateislessthan7mg/L,itsremovalrateis12.18g/(m3·d)afteraddingalkali-treatedcattaillitter,andtheeffluentnitrateislessthan15mg/L,itsremov-alrateis9.21g/(m3·d)afteraddinguntreatedcattaillitter.ThechangetrendoftheeffluentTNisthesameasthatofnitratenitrogenafteraddingcattaillitter.Keywords:constructedwetland;denitrification;externalcarbonsource;litter基金项目:国家自然科学基金资助项目(50808135)人工湿地由于其能耗低、运行费用省的特点,被广泛用于污水的处理中[1]。在人工湿地中硝酸盐氮可通过植物吸收和反硝化等作用被有效去除,且以反硝化为主要途径[2]。有研究表明,在垂直流—水平流组合人工湿地中,虽然水平流段有较好的厌氧条件,但进水中90%以上的BOD5在垂直流段被去除[3],从而造成水平流段进水的碳源不足且品质差,限制了水平流段的反硝化能力。湿地植物在生长过程中会吸收水体中的营养物质而积累大量的生物质[4],有研究表明,这些生物质在腐烂后可释放出有机碳,能促进反硝化过程[5]。但在实际人工湿地中是否可以达到相同效果,还无相关报道。笔者选用香蒲枯叶作为外加碳源,考察了不同处理方式的香蒲枯叶对水平潜流人工湿地中反硝化的强化作·13·第25卷第21期2009年11月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol.25No.21Nov.2009用,以期为该技术的应用提供技术支持。1试验装置及方法1.1试验装置试验装置见图1。图1水平潜流人工湿地示意Fig.1Schematicdiagramofhorizontalsubsurfaceflowconstructedwetland构建了三个水平潜流人工湿地反应器(记为HF1、HF2和HF3)。装置由PVC材料制成,长为1.2m,宽为0.4m,深为0.6m,由布水区(0.15m)、砾石床(1.2m)和集水区(0.15m)组成。布水区和集水区铺设粒径为30～50mm的砾石;砾石床铺设粒径为10～15mm的砾石,填充高度为0.50m,有效水深为0.4