煤渣_草炭基质垂直流人工湿地系统对城市污水的净化效果_崔理华

煤渣-草炭基质垂直流人工湿地系统对城市污水的净化效果＊崔理华＊＊朱夕珍骆世明刘迎湖(华南农业大学环境科学与工程系,广州510642)【摘要】垂直流人工湿地系统不但具有较高的水力负荷率(54～64cm·d-1),而且对有机物和N、P都具有较高的去除效果.其对化粪池出水中的COD、BOD5、NH4+-N和总P的去除率分别为76%～87%,88%～92%,75%～85%和77%～91%.处理出水中COD、BOD5、NH4+-N和总P的平均浓度分别小于60、20、25和2.0mg·L-1.植物种植试验结果表明,种植风车草可提高氨氮、总N和总P的去除率,分别为2%～3%、4%～6%、10%～14%.关键词人工湿地城市污水风车草净化效率文章编号1001-9332(2003)04-0597-04中图分类号X703文献标识码APurificationefficiencyofvertical-flowwetlandsystemconstructedbycinderandturfsubstrateonmunicipalwastewater.CUILihua,ZHUXizhen,LUOShiming,LIUYihu(DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China).-Chin.J.Appl.Ecol.,2003,14(4):597～600.Vertical-flowconstructedwetlands(VFCWs)systemnotonlyhasahigherhydraulicloadingrate(54～64cm·d-1),butalsohasagoodremovalefficiencyfororganics,ammonianitrogen(AN)andtotalphosphorus(TP).TheremovalefficienciesofCOD,BOD5,AN,andTPforseptictankeffluentwere76～87%,82～92%,75～85%and77～91%,respectively,andtheaverageeffluentconcentrationsofCOD,BOD5,AN,andTPinthetreatedeffluentwerelessthan60,20,25and2.0mg·L-1,respectively.Acomparisonofplantedandunplant-edcolumnsshowedthatplantationofCyperusalternifoliuscouldincreasetheremovalratesofAN,TN,andTPby2～3%,4～6%,and10～14%,respectively.KeywordsConstructedwetland,Municipalwastewater,Cyperusalternifolius,Purificationefficiency.＊广东省科技创新百项工程项目(2KM06503S)和广东省自然科学基金资助项目(990721).＊＊通讯联系人.2001-12-29收稿,2002-08-13接受.1引言作为一种低投资、低能耗、低成本的污水处理系统,人工湿地已广泛用于处理各种类型的废水,如生活污水、酸性矿山排出水、农业废水、垃圾填埋场渗沥液和富营养化湖水[1,3,9].人工湿地能有效地去除悬浮物和有机物.但是,考虑到营养物质的累积,人工湿地的运行并不很好,因为只有30%的N和P被去除[8],而且通常在几年内基质吸P能力就会饱和,并开始释放过剩的P[12].此外,人工湿地比传统2级生化处理技术需要更大的占地面积.因此,可能受到土地面积需求的限制,特别是在城市化地区.垂直流人工湿地(VFCWs)已被认为是废水硝化可靠的天然系统[4].当采用人工土壤作为基质时,垂直流人工湿地对城市污水中COD、BOD5和SS等都具有较高的去除率和较小的土地面积需求.但考虑到营养物质的贮存,垂直流人工湿地对城市污水中N和P的去除率分别为40%～50%和50%～60%[5～7],并且人工土壤基质对P的吸附能力可能也会是容易饱和的.因此,垂直流人工湿地系统使用特殊的高P吸附能力基质对于长期高效除P是非常重要的.虽然目前常用于湿地除P的特殊基质是浮石、砂、活性多孔介质(LECA)、硅灰石和工业废物如高炉渣和飞灰等[2,12],但是高有机质含量基质如草炭、耕层土壤以及多孔高有机碳含量介质煤灰渣等都具有吸附P的潜在能力,并具有从废水中去除P的潜在使用价值[13].因此,我们在垂直流人工湿地中采用煤渣、草炭混合基质代替砂砾基质,以风车