页岩-钢渣组合填料湿地强化脱氮除磷研究

2184环境科学27卷统的以去除总氮为设计理念的湿地，其氮负荷去除图3表明，在潜流湿地污水强化处理阶段，COD率仅为0．4g·(m2·d)～，主要是因为这种系统在反和TN去除率受进水负荷的影响，随COD和TN进硝化之前需转化有机氮，或氨氮需先转化为亚硝态水负荷的提高，其去除率也线性增加．即COD面积氮或硝态氮，从而影响其脱氮效率；此外，大量化能负荷去除率与进水负荷之间线性正相关(=异养性细菌消耗有限的碳源，存在与反硝化细菌争1．1451一8．1486，R=0．9632)，TN面积负荷夺碳源的问题_6j．本试验的总氮负荷去除率是传统去除率与进水负荷之间也呈线性正相关(=脱氮湿地去除率的9倍．0．8656x一1．7577，R=0．9257)．表1潜流湿地污水强化阶段的处理效果(n=8)Table1Treatmenteffectofsubsurfaceconstructedwetlandduringwastewaterenhancingtreatmentperiod(=8)日期／日2O．015．0毯耋lo．o：唪5．OO日期／目图2潜流湿地进水与出水中氮素的变化Fig．2ChangesofnitrogenspeciesbetweeninfluentandeffluentfromsubsurfaceconstructedwetlandCOD~／g．(m．d】·1总氨面积负荷率／窖·(m·d】。图3CDD和总氮负荷与其面积负荷去除率之间的关系Fig．3RelationshipsbetweenremovalrateandloadrateforCODandtotalnitrogen000O00008642∞爱糕l挂闰000000000000Oc100c1098765432l765432l∞Ⅲ，爱糕城I-∞爱糕l挂0505050505443322llH旦_嚣／哥逝槔妪恒糕躅864208642OH旦哥篮槔妪恒^【0u维普资讯http://www.cqvip.com11期环境科学21852．3填料强化处理对潜流湿地磷去除效率的影响表1表明，TP去除率为90．4％，面积负荷去除率为0．89g·(rn·d)～，反应动力学常数为0．86rn·d一．由于页岩和钢渣的高磷吸附性，磷的主要去除途径是填料的吸附或沉淀作用，出水磷为0．26mg·L一．图4表明，在潜流湿地污水强化处理阶段，TP面积负荷与面积负荷去除率之间线性正相关(Y=1．0829x一0．1757，R=0．983)，结果表明，湿地进水中如果磷负荷较高，通过选择磷吸附性强的填料用于湿地强化除磷，可有效保证湿地的高效除磷．勺吕将笾撂暄{I：西图4总磷面积负荷与其负荷去除率之间的关系Fig．4Relationshipsbetweenremovalrateandloadratefortotalphosphorus人工湿地主要通过填料吸附、化学沉淀、细菌活动、植物和藻类吸收、与有机物结合等途径对磷进行截留．其中，填料在湿地除磷方面扮演重要角色．因此，根据填料的理化特性筛选那些具高磷吸附能力的填料用于潜流人工湿地构建十分重要l3J．在筛选除磷填料时，主要对含氢氧化(或氧化)铁或铝基团的天然矿物质，或能促成钙磷形成的含钙矿物质进行对比和筛选．含Fe¨、A1¨、Ca矿物质的磷吸附效率受其Eh、pH和吸附表面积等因素影响．在实际工程应用中，选择填料应根据其磷吸附效率、水力传导性、材料易得性、价格等因素综合考虑．2．4影响组合填料潜流湿地脱氮除磷效率的主要因素2．4．1停留时间(HRT)的影响图5为水力停留时间(HRT)与总氮面积负荷去除率之间的关系．结果表明，TN面积负荷去除率受水力停留时间的影响，随HRT的增加，TN面积负荷去除率呈幂函数增长，关系式为Y=1．7202z0_(R=0．8243)．而水力停留时间对COD、TP的去除率没有显著影响．吕一褂笾撂暄腻：西图5水力停留时间与总氮面积负荷去除率之间的关系Fig．5Relationshipsbetweenhydraulicretentiontimeandremovalratefortotalnitrogen水力负荷或停留时间会影响氮去除效率，TN去除率也会随负荷变化而变化，采用脉冲流可以提高氮去除率．2．4．2水温的影响水温对湿地COD、TP的去除效率无显著影响，对TN去除率有显著影响．图6为水温与总氮面积负荷去除率之间的关系．结果表明，随水温的增加，TN面积负荷去除率呈指数增加，其关系式为Y=0．8063e~(R=0．715)．水温对生物反应来说是关键控制因素，解决好湿地系统冬季运行的问题是提高效率的关键．旦将笾杯暄腻：西图6水温与总氮面积负荷去除率之间的关系Fig．6Relationshipsbetweenwatertemperatureandremova