人工湿地对城市生活污水的净化研究_曹优明

人工湿地是指依据土地处理系统及水生植物处理污水的原理，由人工建立的具有湿地性质的污水处理生态系统。人工湿地处理污水有4个优点[1]：成本低，对环境扰动小；有利于保护和改善原有环境，有较高的美化环境价值；治理污染时可以收获植物和生物能源，获得经济效益；操作简单，投资少，基建投资、运行费用和能耗均较低。目前，国外许多先进国家如美、日、德、英、法等均建有人工湿地示范工程，大有取代部分传统二级生化处理及深度处理的趋势[2-3]。国际上，就人工湿地技术曾分别在美国的田纳西州和英国剑桥召开过研讨会[4]，标志着人工湿地系统作为一种独具特色的污水处理技术正式进入环境科学技术领域。国内对人工湿地研究开始较晚，目前正处于起步阶段，1990年才在深圳建成我国第一座人工湿地系统，处理7000人的乡镇小区综合污水，其出水达到了二级处理水平[3]。本文利用本地土壤为基质，分别构建美人蕉、菖蒲、麦冬、鱼腥草和空心莲子草人工湿地，研究其对城市生活污水的净化效率，并探讨处理流量对城市生活污水中各污染物净化效率的影响。1试验部分1.1试验药品及仪器药品：碘化钾、碘化汞、酒石酸钾钠、氯化铵、盐酸、氢氧化纳、硝酸钾、过硫酸钾、抗坏血酸、钼酸铵、酒石酸锑钾、酒石酸钾钠、磷酸二氢钾、硝酸、硫酸银、重铬酸钾、硫酸亚铁铵（以上均为分析纯）。仪器：WGZ-1A型散射光浊度仪（上海昕瑞仪器仪表有限公司）、510型pH计（优特仪器有限公司）、722E型可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司）、SD-752型紫外分光光度计（上海光谱仪器有限公司）、YX-280B型手提式压力蒸汽消毒器（江阴滨江医疗设备厂）、恒温加热器、85-1型恒温磁力搅拌器（上海合资深圳天南海北有限公司）、101-2AB型恒温干燥箱（天津泰斯特仪器有限公司）等。水样按照GB12998-91水质采样技术指导[5]的要求，在重庆市永川区玉屏河设置上游、中段、下游3个取样点并取样,玉屏河是永川城市未经处理而排放的生活废水集中区。1.2试验方法1.2.1试验箱装置结构采用长50cm、宽40cm、高32cm的塑料箱进行试验。在箱长两边各5cm处均放置一块与箱等宽高的塑料挡板，以保证两端进水与出水的均匀性，然后在箱中间放置一块与箱等宽的10cm高挡板，以保证污水在箱中能漫过挡板使其更充分进行净化处理。1.2.2试验方法选取本地土壤为基质，填充到试验箱中，填充高人工湿地对城市生活污水的净化研究曹优明（重庆文理学院化学与环境科学系，重庆402168)摘要:利用本地土壤为基质,分别构建美人蕉、菖蒲、麦冬、鱼腥草和空心莲子草人工湿地,研究其对城市生活污水的净化效率,并探讨了处理流量对城市生活污水中各污染物净化效率的影响。结果表明,各种人工湿地对城市生活污水的TP、TN和NH4+-N的去除效果都很好;美人蕉、菖蒲、麦冬人工湿地对COD和浊度的去除效果较好;空心莲子草人工湿地对COD的去除效率稍差一些,鱼腥草人工湿地对浊度的去除稍差一些。关键词:人工湿地;城市生活污水;净化中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1000-3770(2008)09-026-04收稿日期：2008-01-30基金项目：重庆市教委科学技术研究项目（KJ061204）作者简介：曹优明（1964-），男，副教授，研究方向为污水处理和应用化学；联系电话：13635460282；E-mail：caoyouming121@163.com。第34卷第9期2008年9月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.34No.9Sep.,200826DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2008.09.007度30cm，在不同的试验箱中分别种植美人蕉、菖蒲、麦冬、鱼腥草和空心莲子草。然后用采集的城市生活污水对植物进行驯化，3d后以1L·d-1的流量通入模拟的人工湿地，通水3d后，取样监测出水口主要污染物浓度，计算出净化效率。停止通水3d后，连续通入清水3d，停止1d后再进行2L·d-1流量试验；同样方法对3L·d-1、5L·d-1流量进行试验。1.3污染物监测方法根据文献[6]确定试验监测指标为化学需氧量（COD）、总磷（TP）、总氮（TN）、氨氮（NH4+-N）和浊度。COD采用重铬酸钾法（GB11914-89），TP采用钼酸铵分光光度法（GB11893-89），TN采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（GB11894-89），NH4+-N采用纳氏试剂比色法（GB/T8538-1995），浊度的监测采用WGZ-1A型散射光浊度仪测定[7]。2结果与讨论在各人工湿地系统在进水流量分别为1、2、3、5L·d-1时，进、出水各污染物浓度监测结果见表1～表4。2.1人工湿地在不同流量下对TP的去除效率各种植物人工湿地在不同流量下