以水化硅酸钙为基质的人工湿地系统除磷研究_万明辉

以水化硅酸钙为基质的人工湿地系统除磷研究万明辉,马威,李春杰,林燕,门振宇,刘红美,施良晶,孔海南(上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240)摘要:添加水化硅酸钙作为人工湿地的基质,旨在强化湿地系统对磷的去除能力,减轻水体富营养化。采用模拟试验系统考察了水化硅酸钙粒径、投加量及水力停留时间对除磷效果的影响。结果表明,在水化硅酸钙粒径为4目、投加量为80g时系统达到最佳的除磷效果,一个月后去除率稳定在75%左右,与对照人工湿地相比,去除率可提高20%以上;停留时间越长,系统对磷的去除效果越好,停留时间为4d的去除率比停留时间为2d和1d的分别高约5%和20%;水化硅酸钙对植物的生长和除磷能力有明显的促进作用。同时,湿地植物代谢可以有效控制水化硅酸钙本身对出水pH的影响,使水体pH值稳定在8.2左右。关键词:人工湿地;水化硅酸钙;富营养化;除磷中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1000-4602(2009)23-0015-04PhosphorusRemovalinConstructedWetlandUsingCalciumSilicateHydrateasSubstrateWANMing-hui,MAWei,LIChun-jie,LINYan,MENZhen-yu,LIUHong-mei,SHILiang-jing,KONGHai-nan(SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)Abstract:Theaimofaddingcalciumsilicatehydrateassubstrateinconstructedwetlandistoen-hancephosphorusremovalcapacityofconstructedwetlandandreducewatereutrophication.TheinfluenceofparticlesizeanddosageofcalciumsilicatehydrateandHRTonphosphorusremovalefficiencywasin-vestigatedinasimulationexperimentsystem.Theresultsshowthatwhentheparticlesizeofcalciumsili-catehydrateis4mesh,anditsdosageis80g,thesystemreachestheoptimalphosphorusremovaleffi-ciency.Afteramonth,theremovalrateofphosphorusisabout75%andisincreasedbymorethan20%comparedtoconventionalconstructedwetland.ThelongertheHRTis,thebetterthephosphorusremovalefficiencyis.TheremovalrateofphosphoruswithHRTof4dis5%and20%higherthanthatof2dand1d.Thecalciumsilicatehydratehasanobviouspromotionongrowthofplantsandphosphorusremovalefficiency.Additionally,calciumsilicatehydrateincreasesthepHoftheeffluent.ThehydrophytescanreducethiseffectandmaintainpHataround8.2.Keywords:constructedwetland;calciumsilicatehydrate;eutrophication;phosphorusre-moval基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07105-003-03)·15·第25卷第23期2009年12月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol.25No.23Dec.2009近年来,我国水体的富营养化现象日益突出。据2007年对我国67个主要湖泊的调查显示,有近3/4的湖泊已达富营养程度,所占面积接近总面积的2/3[1]。磷是导致水体富营养化的重要生态因子。近年来人工湿地技术在脱氮除磷中获得了广泛研究和应用[2、3],其中基质除磷被认为是人工湿地去除磷的主要方式[4、5]。水化硅酸钙是一种以生石灰、石英粉为原料经水热合成的无机材料,近年来被开发为除磷材料用于回收污水中的磷,其除磷作用基于晶析原理。已有研究者将其用于浮