间歇流人工湿地处理生活污水试验研究_宋铁红

第20卷第3期Vbl.20No.32003年9月吉林建筑工程学院学报Jo帅alofJilin户LrehitecurtalandCivilEngin~ngInsittuteSeP.2003文章编号:1009一0185(2003)03一0001一03间歇流人工湿地处理生活污水试验研究`宋铁红韩相奎林英姿彭举威王翠兰崔玉波(吉林建筑工程学院环境工程系,长春130021)摘要:通过试验,分析了间歇流人工湿地去除生活污水中污染物的效能.结果表明,在进水指标为:化学需氧量30mg/L一500m岁L,氨氮40mg/L一60m以L,总磷gmg/L一16m以L,水力停留时间4d,各项指标去除率分别为83%,75%,40%.试验表明,间歇流可以有效利用大气复氧,缓解植物根系放氧不足的矛盾,有助于污染物的去除.床体中填充石灰石,起到了调节pH值的作用.关键词:人工湿地;间歇流;污水处理中图分类号:X703文献标识码:A人工湿地是一种很有前途并引起广泛关注的技术,有史以来,天然湿地一直在净化着地表水、池塘、沼泽等,并且,很早就曾用于生活污水的处理.进入90年代以来,人工湿地技术在北美、欧洲一些国家得到广泛应用,尤其是用于营养物的去除.潜流系统在欧洲,以及南非等地应用较多,该技术具有运行维护简单且免生臭味和蚊蝇滋生等优点.根据水流方向不同,人工湿地分为平行流与下行流两种已有相当数量的研究表明,平行流的传氧能力有限.下行流常采用分批进水的方式,污水由表面纵向流至床底,一批污水通过后,床体处于不饱合状态,氧由大气扩散至床体中,因此,较平行流系统具有较高的好氧处理能力,近年来,除平行流与下行流外,人们已开始对潮汐流进行研究.在这一类系统中,污水由下至上逐渐充满床体后,再被排出,排水的过程也是大气复氧的过程.空气中的氧经表面扩散和植物根系传输进入床体,床体上部处于微氧环境,再进水时,污染物可进行好氧降解.这种间歇流人工湿地可被视为一个复杂的微生物反应系统,附着于植物根系,以及砾石表面的微生物群落进行好氧或厌氧代谢,从而去除水中的污染物.试验的目的是研究间歇流人工湿地对生活污水中有机污染物、氨氮及总磷的去除效能.1试验装置和检测方法1.1试验装置试验装置包括高位水箱,酸化池,人工湿地和连接装置等(见图1).人工湿地由玻璃制成.床体长150。m,宽48Cm,高50cm,湿地床总容积360L,有效水容积95.6L,含水率26.5%.进水区长48。m,宽13cm,其中放置犯。m高石灰石,以缓冲酸化池出水的pH值.床体底部为10。m石灰石,中部为28cm粗砂,上部为12cm厚的细砂,在细砂里均匀种植芦苇.进水方式采用间歇流,每24h为一个周期,在前12h内,排水阀关闭,酸化池出水以一定流速进人人工湿地,污水由下至上渐渐充满床体,在后12h内停止进水,打开排水阀进行排水.1.2试验用水与水质指标水箱出水口人工湿地图1人工湿地处理生活污水工艺流程示意图收稿日期:2002一07一19.作者简介:宋铁红(1972一),女,吉林省长春市人,讲师,在读硕士研究生.,吉林建筑工程学院青年基金项目吉林建筑工程学沈学报第20卷采用人工合成污水作为试验用水,各项指标如下:。OD:30mg/L一50m岁L;N玩一N:40grn/L一60mg/L;TP:gm岁L一16mg/L.1.3试验的分析项目与方法分析项目与方法见表1.项目CODpHNH3一N侧定方法高压消化法SZc型pH仪纳氏试剂分光光度法表1分析项目与方法频率}}项目2次/周1次/天2次/周TP生物相温度侧定方法钥锑抗分光光度法光学显微镜镜检最小刻度0.1摄氏度的温度计频率2次/周1次/周1次/天2试验的运行控制与数据分析2.1人工湿地中土壤因素对污水处理的作用试验于2001年4月18日正式启动,直到5月l日栽种芦苇前,湿地系统对生活污水的处理效果主要依靠土壤的吸附和砂石的过滤作用.在试验初期,土壤因素对生活污水cOD,N氏一N去除情况见表2.表2人工湿地中土壤净化污水的能力COD(吨/L)N卜13一N(吨/L)进水出水去除率(%)进水出水去除率(%)2平均值257.79193.34225.57129.8411198120.9150.6342.0846.3637.5642.3839.9720.8323.2422.03445545.184487由表2可以看出,试验初期土壤、砂石对生活污水的COD,N玩一N具有一定的去除效果.2,2人工湿地去除污水中COD能力分析00口U,J.0`U4,自ǎ李à千迷书(I-ǐ)试验配置的生活污水经酸化后,出水COD为190mg/L一350mg/L.酸化池出水进人人工湿地,水力停留时间4d,出水COD值逐渐趋于稳定,平均小于60mg/L,平均去除率83%(见图2).由于运行初期人工湿地没有种植芦苇,湿地土壤