多花黑麦草人工湿地处理九峰河污水的研究_李晨军

作者简介:李晨军(1972-),男,工程师,主要从事环境检测工作。收稿日期:2007-01-19多花黑麦草人工湿地处理九峰河污水的研究李晨军1郑春明2陈海生2(1浙江省台州市黄岩区环境保护监测站,浙江台州318020;2浙江省台州科技职业学院,浙江台州318020)摘要:在由鹅卵石、砂砾和多花黑麦草盘培所构成的人工湿地上降解九峰河污水,结果发现:水流量越少,COD去除率越大;人工湿地形成时间越长,多花黑麦草生长越旺盛,COD去除率也越高;并且污水在人工湿地中总N的去除率随停留时间的延长而提高。试验证明了多花黑麦草是很有前途的去除河道污水的人工湿地水生植物。关键词:人工湿地;多花黑麦草;处理污水中图分类号Q89文献标识码A文章编号1007-7731(2007)04-51-01人工湿地(constructedwetland)是20世纪70年代末期得到较大发展的微水处理工艺,它由人工基质和生长在其上的植物组成,人为建造的一个独特的土壤—植物—微生物生态系统,它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用实现对污水的净化[1-5]。这种湿地系统中,微水可以在人工基质中流动。湿地的表面种植具有处理性能好,成活率高,抗水性能强,成长周期长,且具有景观生态效应的水生植物,形成一个独特的生态系统。当它稳定后,基质表面和植物根系中生长了大量的微生物形成生物膜,废水流经时,固型物被基质及植物根系阻拦截留,有机质通过生物膜的吸附、同化及异化作用而得以去除[6-9]。因植物根系对氧的传递释放,湿地体层及其周围的微环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态,保证了污染物不仅被植物及微生物作为营养成分直接吸收,还可以通过硝化、反硝化从废水中去除,最后通过基质的定期更换或植物收割使污染物从系统中去除。运用人工湿地处理污水可追溯到1903年,建在英国约克郡Earby的这个被认作世界上第一处用于处理污水的人工湿地连续运行直到1992年。国外许多具有先进工艺的国家都建有用人工湿地处理污水的试验场和示范工程,且方兴未艾。在我国,也陆续建有人工湿地处理养猪场废水、人工湿地处理养殖废水和人工湿地处理染料废水的报道[10-12]。但对受污染的河流水体进行处理净化方面的研究报道目前不多见。九峰河位于黄岩区域东,横穿台州科技职业学院南北两校区,东接著名的旅游胜地—九峰公园。近年来,随着经济的发展和人民生活条件的改善,九峰河两岸店铺林立,向河中排放的工业废水和生活污水也大量增加,九峰河水质日益恶化,严重影响两岸居民和游客的身体健康和正常生活。本研究拟探索利用人工湿地中的植物修复技术来降解九峰河中的COD、总N,以达到净化九峰河,美化黄岩的目的。1试验方法人工湿地设在九峰河河岸九峰路中段的台州科技职业学院校园内,占地10m2,试验于2004年11月20日至2005年1月10日进行。人工湿地地面设计为矩形,长5.0m,宽2.0m,底坡为1%,总高1m,人工湿地池内铺上鹅卵石和砂砾,厚度为0.5m。人工湿地的植物为多花黑麦草,以盘培形式飘浮于水面上。水质分析项目有COD、总N,按照国家环保局《水和废水水质监测方法》中的测定方法进行。2结果与分析2.1进水流量对COD去除率的影响不同进水流量进出水的COD浓度如表1所示。水流量越大,COD去除率越低。当流量为1.38时,COD去除率只有35.47%,当流量为0.62时,COD去除率为最大,达83.56%。表1不同进水流量进出水的COD浓度批次流量(m3/m2.d)进水COD(mg/L)出水COD(mg/L)COD去除率(%)10.62180.3329.6483.5620.79134.1227.8979.2131.01203.1259.9170.5141.38139.0289.7135.472.2正常流量下的COD去除率从表2可以看出,在开始的一个月,由于植物刚开始生长,植物根际微生物还未繁殖到一定程度,所以第一个月COD去除率只有59.79%,随着多花黑麦草的旺盛生长,根区微生物也大量繁殖,COD去除率大幅度增加。表2进出水COD浓度变化(mg/L)1月2月3月4月进水COD155.01183.21139.21175.22出水COD62.3330.5129.3230.03去除率(%)59.7983.3578.9482.862.3总氮去除效果人工湿地除氮机理主要是氨氮挥发、植物吸收—硝化—脱氮。在一定的水湿及水力负荷条件下,污水在场地的停留时间直接影响污水氮的去除效果。从表3可看出,污水在人工湿地中N的去除率随停留时间的延长而提高,当污水停留时间为47h,N去除率只有36%,当污水停留时间达到79h时,N去除率可达到76%。(下转10页)51安徽农学通报,AnhuiAgri.Sci.Bull.2007,13(4):51DOI:10.16