复合床人工湿地处理生活污水的实验研究_赵素芬

第29卷第2期武汉科技大学学报(自然科学版)Vo.l29,No.22006年4月J.ofWuhanUn.iofSc.i＆Tech.(NaturalScienceEdition)Apr.2006收稿日期:2005-07-23基金项目:东华理工学院硕博基金资助项目(DHS0421).作者简介:赵素芬(1973-),东华理工学院土木与环境工程学院,讲师.复合床人工湿地处理生活污水的实验研究赵素芬,周仲魁,胡小英(东华理工学院土木与环境工程学院,江西抚州,344000)摘要:将表面流与潜流两种流态湿地相结合,处理生活污水。分析系统对CODMn,TP,TN的处理效果。研究结果表明,复合床人工湿地对有机物、氮、磷都有很高的去除率;进水中TN,TP的浓度变化对出水中氮磷含量影响不大,系统对氮磷有一定的抗冲击能力。关键词:复合床人工湿地;TN;TP;有机物中图分类号:X703文献标志码:A文章编号:1672-3090(2006)02-0172-04SanitarySewageTreatmentbyCompoundConstructedWetlandZHAOSu-fen,ZHOUZhong-kui,HUXiao-ying(EnvironmentEngineeringDepartment,EastChinaInstituteofTechnology,Fuzhou344000,China)Abstract:Thewetlandsoffreeflowandofsubsurfaceflowarecombinedtotreatsanitarysewage.ItisfoundthatthesystemboastsveryhighremovalrateofCODMn,TNandTP,andtheconcentrationsofTNandTPintheinflowdonotinfluencethemintheoutflowmuch.Keywords:combinedconstructedwetland;TN;TP;organicsubstance人工湿地技术具有投资少、管理简单、成本低的优点,在我国有良好的应用前景。人工湿地按污水水流形式可分为表面流和潜流式两种类型,天然湿地多属表面流,而人工湿地中潜流式应用较广泛,两者各有优缺点。将天然湿地进行改造,用来处理污水,使表面流和潜流式湿地相结合,发挥各自的长处,有很大的现实意义。1人工湿地的净化机理人工湿地具有独特而复杂的净化机理,它能够利用基质-微生物-植物这个复合生态系统,综合物理、化学和生物的三重协调作用,通过过滤、吸附、共沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水中有害物质的去除,同时通过营养物质和水分的循环,实现废水的资源化和无害化。湿地对有机物的作用机理是,不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤,可很快地被从废水中截留下来,被微小生物利用;可溶性有机物则可通过生物膜的吸附及微生物的代谢过程去除[1,2]。无机氮磷是植物生长过程中不可缺少的物质,污水中部分无机氮磷可直接被植物所吸收、转化,转变成植物的有机组分。由于湿地中植物可向土壤中的根毛区输送氧,以及土壤中微生物系统的不同区域对氧消耗量存在差异,从而导致系统中厌氧和好氧区交替出现,使硝化和反硝化作用可以同时进行。在这种环境下,水中的氨氮先被氧化成NO-2和NO-3,再通过反硝化作用还原成气态氮从水中逸出[3～5]。与此同时,系统中聚磷和释磷微生物对磷的释放和积累也得以顺利进行,再加上系统中介质的过滤吸附作用,使污水中大部分磷得以去除[2,4]。2实验及分析手段2.1实验装置实验在一砖混结构的水池内进行。水池分为A,B两部分,两部分结构(如图1所示)完全相同,其尺寸为:长×宽×高=2m×1m×0.3m;A部分种植香蒲,共22行,每行4丛,每丛4～5株;2006年第2期赵素芬,等:复合床人工湿地处理生活污水的实验研究B部分未种植物。两部分各设4个水质监测点。池底铺20cm厚的河砂,上层铺厚约35cm的黏土层,在进水端的黏土层上设有布水器,使污水能够在宽度方向上均匀分布,出水端底部设一可调整出水高度的水管。运行时,池前部表面有积水,而后部表面基本无积水。从整个床层结构来看,人工湿地的进水端具有典型的表面流特征,出水端则是潜流式人工湿地的水流特性。图1人工湿地床剖面示意图2.2实验水质及分析方法实验用水为某高校生活污水,水质如表1所示。表1中,CODMn为用酸性高锰酸盐指数法(GB11892—89)测得;TN用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(GB11894—89)测得;TP用钼酸铵分光光度法(GB11893—89)测得;浊度用GDS-3A光电浑浊度仪测得;pH用990型pH/电导计测得。表1复合床人工湿地实验进水水质CODMn/mgL-1pHTN/mgL-1