波形潜流人工湿地污水处理技术研究_葛丽英

第7卷第4期2004年11月扬州大学学报(自然科学版)JOURNALOFYANGZHOUUNIVERSITY(NATURALSCIENCEEDITION)Vol.7No.4Nov.2004波形潜流人工湿地污水处理技术研究葛丽英谈玲何成达’季俊杰何莲秦世杰陶正龙(扬州大学环境科学与工程学院,江苏扬州,225009)摘要:将波形潜流人工湿地(wavysubsurfaeefloweonstruetedwetland,简称W一SFCW)在相同条件下与水平潜流人工湿地进行对比试验.W一SFCW床优化了传统潜流人工湿地的水流流态,使污水在W一SFCW床内进行波式流动,充分发挥了湿地系统降解污染物的能力.试验结果表明:W一SFCW在污染物去除方面明显优于传统潜流人工湿地.在相同试验条件下,W一SFCW对污水中COD,NH亡和TP的去除率分别比SFCW提高12.6%,22.0%和8.4%.关键词:波形潜流人工湿地;水平潜流人工湿地;污染物降解;污水处理中图法分类号:X703文献标识码:A文章编号:1007一824X(2004)04一0075一0420世纪70年代至今,水平潜流人工湿地(horizontalsubsurfaeefloweonstruetedwetland,简称SFCW)已经成功地应用于生活污水、雨水和工业污水处理30余年〔,一习,是目前研究和应用比较多的一种湿地处理系统.成熟的潜流湿地系统在其填料表面和植物根系形成了生物膜,在湿地床的内部会利用基质、植物和微生物的综合作用将污染物去除,其去除过程包含了物理、化学和生物3种作用闭.同时,因水流在地表以下流动,故具有保温性能好、处理效果受气候影响小、卫生条件较好的特点5j[.但是潜流湿地内部污水几乎是水平流动的,而湿地垂直方向上污染物去除的机制不同,因此,传统潜流湿地处理污水的效能不能有效地发挥.在本文中,笔者提出并初步试验了一种新型潜流构造湿地—波形潜流人工湿地(W一SFCW),取得了较好的效果.IW一SFCW设计和试验W一SFCW设计通过在湿地内部有规则地设置导流板,对传统水平潜流湿地的水流条件加以改进,以波形流态取代水平流态,使污水在垂直方向上多次经过湿地内部具有不同处理特性的构造层,以期达到增强污水处理效果的目的.W一SFCW的设计示意图见图1.1.1试验装置试验场地选择在扬州大学某潜流湿地=完>进水口…“二“}[口…:}:l:…………:…卜…[3口口口:…·…1{·{{·}·2一}一”l}4一”`完>出水二完>`完>波形潜流湿地图1试验湿地平面示愈图Fig.1AsketehmaPorexPerimetalwetland口基质采样点位校区的空地,湿地主体建于地下,占地面积30m2.试验历时240.d1)湿地构造.试验湿地采用两组,分别为SFCW和W一SFCW.湿地平面设计为矩形,长6.om,宽2.om,总高1.0m.w一SFCW将湿地床沿长度方向,均分为3格,每格长2.om,格内中间位置设收稿日期:2004一04一15鑫金项目:江苏省教育厅自然科学基金资助项目(0ZKJB6l0004),联系人,E一mail:hed@yzu.edu.enDOI:10.19411/j.1007-824x.2004.04.020扬州大学学报(自然科学版)第7卷隔墙,形成上、下位隔墙的间隔排列,强制进人湿地中的污水呈波形流动.试验湿地底部位于地面以下深度0.7m,底坡为1%.表1填料级配一览表ScheduleofPaddingelassification规格高度/mm0OCù00尸a,曰q口2)湿地基质.湿地中的填料由土壤和砾石组成,填料床高度为750mm,填料级配见表1.通过实验测定,床体平均孔隙率为36%.3)湿地植物.采用芦苇和美人蕉间植,芦苇种植密度为6株·m一“,每株8一10根;美人蕉种植密度为5株`m一2,每株3一6根.芦苇为附近地区野生环境下Tnb.1名称土壤层砾石层豆石层土壤90%,粒径3~smm,石灰石10%粒径5~20mm粒径30~50mm的芦苇,美人蕉从花卉公司购买,为盆栽美人蕉.4)湿地运行负荷.W一SFCW和SFCW以同等水力负荷和质量负荷运行.水力负荷为(40~60)又10一3m3·(mZ·d)一’,COD负荷为4.5~13.29·(mZ·d)一`.试验时间:2003一3一15~2003-10一31.LZ试验水质使用短时厌氧预处理过的生活污水,湿地出水流人出水池,计量排放.湿地进水水质变化幅度较大,各项水质指标极值及均值见表2.1.3分析项目和方法水质分析项目有COD,表2湿地进水水质Tab.2Inflowwaterqualityofwetland水质指标六。o/(mg·L一1)阳s/(mg·L一1)内H才一/(mg·L一1)rPP/(mg·L一1)7.83.85.31士