用人工湿地处理乳制品厂废水的研究

第17卷第5期1996年1O月环境科学ENVIRoNMENTALSCIENCEV01．17．No．5Oct．．i996用人工湿地处理乳制品厂废水的研究鳖DD．K．Stevens(上海环球环境工程有限公司，上海201203)(UtahStateUmversity．．U、T^84322，US、A)人／·J—擅墨在进术COD难度400mg／L-800mg／L，温度15X223℃时，人工湿地装置处理乳制品加工废水的COD去。除串达97-98~，面积负荷率达23．3g／(m·d)28．2g／(m·d)，B0D5的去除率达9799，BODs的面积负荷率为12．6g／(m2·d)一17．2g／(m-d)，几乎；'oH90％COD和B0D5去除率发生在进术沟段．如果没有pH冲击贡荷，处理装置的出水水质会稳定地保持在很高的水平．绷调坚些赫。乱厂，压诞自1974年第一个用于废水处理的人工湿地个尺寸较小的不种芦苇的控制床(780mm×400在西德建成以来，由于该工艺具有投资小，能mm×600mm)．控制床的深度和芦苇床相仿，耗低，管理简单的特点，在世界范围内得到了长度和宽度以1：3的比例缩小．控制床的其他迅速发展]．但将人工湿地用于处理乳制品厂结构都和芦苇床相似，控制床和芦苇床在相同废水，国内还未见报道．的实验条件下运行．1实验设计2系统运行实验所采用的人工湿地是已种植芦苇达4年之久的芦苇床(图1)，实验的目的是决定根区处理系统是否适用于乳制品厂废水处理，并考察实验装盖去除污染物的效率．图1芦苇床实验装置示意图(ASP为空气取样管．WSP为水样取样管)芦苇床沿长度方向由3个部分组成，即进水沟，根区及出水沟．进水沟和出水沟各长400mm，根区长1500mm．全长2300mm，床宽1200mm，床底略有坡度，进水端深600mm，出永端深660mm，其平均深度为630mm．作为背景比较，在靠近芦苇床的边上又建造了一图2是实验的流程图．废水直接采自犹他州Logan当地的一家乳酪加工厂的污水检查井．由于乳酪生产是一种批量生产方式，废水的性质随时间变化．实验中废水的pH3—12，COD2005000mg／L．为能在稳定状态下进行实验，用3个桶(200L／只)作废水储存和均质．利用氢氧化钠和浓硫酸将pH调节到5．5—9．对于特别浓的废水则用河水稀释使进实验装置图2实验工艺流程图美国环境墨护学会(EPA)攻关项目收稿日期：1996·02—26自苗麟维普资讯http://www.cqvip.com5期环境科学的废水浓度控制在COD400rag／L-800mg／L．在经历了适应阶段后，实验一共进行了4个阶段．表1列出了4个实验阶段的日程和相应的实验环境状况．在第2阶段和第3阶段，芦苇床和控制床的土壤表层都用玻璃纤维和塑料薄膜覆盖，只让芦苇植株露出床外．当然，没有植株的控制床要比芦苇床的密封效果好得多．寰1实驻环境状况实验实驻时间实驻日温度表层土壤阶段，d程／月一日／℃状况135—3602—22～03—1415自然状况29o—noO17～O5—07l5土壤表面与大气隔离3114—13105—11~o5—2823土壤表面与大气隔离4155—187o6-21～卵船23自然状况3实验结果3．1COD的去除率芦苇床COD去除率在各阶段均保持在97以上(见图3)．而控制床的cOD去除率除了在第l阶段为60之外，在其他各阶段也能达到93左右．率都立即下降，这个不稳定时间持续了约20d．表明微生物需要时间来适应好氧条件，且具有适应不同环境的能力．(2)床体温度的影响当床温升到23℃时，芦苇床的水分蒸发量从第l阶段时占进水量的41．2上升到第四阶段的77．5．由于在这4个阶段中进水流量基本维持不变．因而高蒸发量导致芦苇床的出水水量减少；另外有一些不可生物降解的物质被浓缩在出水中，导致出水的COD浓度上升．芦苇床出水的COD从第一阶段的14mg／L上升到第四阶段的46mg／L．对于控制床来说温度上升时水分蒸发量只略为提高了一点，对出水的COD无大影响．(3)COD在进水沟中的去除情况在本实验中，大部分COD去除发生在进水沟区域．图4列出了4个实验阶段中沿着芦苇床长度方向COD浓度变化情况．在本实验中，进水沟原来的设计主要是用来分配进水，然而在废水流经的区域，可以看到在进水沟的卵石表面生长着很厚的灰色生物膜．生物镜检中可以看到大量活跃的细菌，原生和后生动物．实验中总cOD去除率对于芦苇床是23、3g／(m·d)一28．2g／(m·d)，其中64一84的COD是在进水沟中去除的．废水在进水沟中的停留时间约为ld．假设进水沟中卵石比表面积大约为45m／In，可以计算出近似的负荷率为2、3g／(md)一3．3g／(m·d)．这个数值是典型的低负荷生物滤池的负荷率0：．如不包括在进水沟中去除的CO