潜流湿地处理不同浓度有机污水的差异分析_王晟

潜流湿地处理不同浓度有机污水的差异分析王晟1,徐祖信1,李怀正2(1.同济大学环境科学与工程学院水环境综合整治研究所,上海200092;2.上海市环境科学研究院,上海200233)摘要:通过供氧平衡及物质平衡理论分析和实证研究,探讨根系泌氧、水中自带溶解氧、植物吸收营养物在湿地净化中的贡献,并通过落空运行来启动大气复氧.结果表明,当处理Ⅳ类以下地表水时,根系泌氧和水中携氧可使基质内为好氧环境、出水DO>0;植物吸收和介质吸附可使N、P去除稳定.当处理生活污水时,植物供氧不足,基质内为缺氧/厌氧环境、铵氧化细菌和亚硝酸氧化菌数量只有氨化细菌的1/1000～1/100,出水DO≈0,使基质易堵塞;植物吸收和介质吸附有限,氮去除率≤20%;磷去除率随介质吸附容量的饱和逐渐下降,运行前3个月去除率为54%,运行1a以后降低到5%.潜流湿地处理生活污水时污染负荷远大于植物供氧和吸收营养物的上限,是其存在技术局限的根本原因.启动大气复氧是湿地工艺改进的一个重要方向,预沉-常规湿地对COD、NH+4-N、TN、TP的去除率为79%、34%、36%、34%,预沉-落空湿地则为79%、88%、14%、69%,必须合理利用大气复氧才能实现去除总氮的最终目的.关键词:潜流湿地;人工湿地;物质平衡;供氧平衡;大气复氧中图分类号:X52文献标识码:A文章编号:0250-3301(2006)11-2194-07收稿日期:2005-09-26;修订日期:2005-11-11基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2003AA601020);上海市博士后科研计划项目(05R214141)作者简介:王晟(1977～),男,博士后,主要研究方向为生态环境工程学,E_mail:swang_sh@sohu.comDifferenceBetweenSubsurfaceWetlandsforDifferentWaterTreatmentWANGSheng1,XUZu-xin1,LIHuai-zheng2(1.InstituteofAquaticEnvironmentIntegratedRehabilitation,SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China;2.ShanghaiAcademyofEnvironmentalScience,Shanghai200233,China)Abstract:Byanalysisofoxygenbalanceandmaterialbalanceaswellasempiricalstudy,contributionofrootoxygenation,water-carriedoxygenandplantabsorbanceofnutrientinsubsurfacewetlands(SW)wasexamined,andfreedrainageinsubstratewasalsoadoptedtocheckitseffectonairtransfer.TheresultsshowedthatplantplayimportantrolewhenSWtreatingsurfacewaterwithlowconcentrationofcontaminants.Insuchcase,rootoxygenationandwater-carriedoxygensustainsthesubstrateaerobicandsoeffluentDO>0;NandPremovalisstableforplantabsorbanceandmediaadsorption.However,inthecaseofhigherload,namelydomesticwastewater,roleofrootoxygenationbecomes≤20%andeffluentDO≈0.Itisalsofoundthatamountofnitrateandnitritebacteriaareonly1/1000～1/100ofamonifyingbacteriainsaturatedsubstrate,whichhasstrongnegativeeffectonanti-cloggingandnitrogenremoval.Nitrogenremovalpercentageisoften≤20%.Phosphorousinitialremovalpercentageis54%,butdecreasesto5%afterayearoperationfortheconsumptionofabsorptioncapacity.Becausepollutant