潜流型人工湿地污水处理系统的研究_张甲耀

第19卷第4期1998年7月环境科学ENVIRONMENTALSCIENCEVol.19,No.4Jul.,1998潜流型人工湿地污水处理系统的研究*张甲耀夏盛林熊凯金显春(武汉大学环境科学系,武昌430072E-mail:hub.wuhaphys@hubei.shspi)摘要研究中等负荷有较高去除率的潜流型人工湿地污水处理系统的环境状况.湿地中水体及出水溶解氧值均为0,氧化还原电位-200～-300mV之间,pH值偏酸,出水pH值稍低于进水.系统中N化合物主要为NH3-N,是NO3-N的4-10倍,NO2-N的100-200倍,说明易于进行氨化作用,而硝化作用在较低水平上进行.关键词人工湿地,氧状态,氧化还原电位,氮素化合物,污水处理,模拟实验.*国家自然科学基金资助课题(ProjectSupportedbyNa-tionalNaturalScienceFoundationofChina)张甲耀:男,52岁,副教授收稿日期:1997-11-17StudyontheSubsurfaceFlowConstructedWetlandsWastewaterTreatmentSystemZhangJiayaoXiaShenglinXiongKaiJinXianchun(DepartmentofEnvironmentalScience,WuhanUniversity,Wuchang430072E-mail:hub.wuhaphys@hubei.shspi)AbstractTheenvironmentalconditionofthesubsurfaceflowconstructedwetlandswastewa-tertreatmentsystemwhichisinmiddleloadandhigherremovalratewasresearched.Dissolveoxygenconcentrationintreatedwaterandeffluentofwetlandsequalledzero.Redoxpotentialwasbetween-200～-300mV,pHvaluewasbelow7,pHvalueofeffluentwaslowerthatofwetlandsinfluent.Themainnitrogeneouscompoundinthesystemwasammonianitrogen,whichcontentwas4-10timesasmanyasnitratenitrogen,100-200timesasmanyasnitritenitrogen.Itwasindicatedthatammonificationaroseeasily,andnitrificationaroseinthelowerdegreeatthesystem.Keywordsconstructedwetlands,oxygencondition,redoxpotential;nitrogeneouscompound,sewagetreatment,simulatedexperiment.潜流型人工湿地污水处理系统在污水处理中得到广泛应用[1—4],系统的氧状态、氧化还原电位与N的去除有十分密切的关系.氮素化合物的形态、总氮的去除与环境状态的关系尤其明显.笔者研究了潜流型人工湿地系统,在中等植物密度、中等负荷、短停留时间、较高去除率,连续进水运行时的氧状态、氧化还原电位、pH值以及不同N化合物的浓度与分布,提出改善湿地系统运行条件的措施.1试验设计与方法1.1小型人工湿地污水处理系统4个潜流型人工湿地处理系统如图1.处理区长140cm、宽49cm,高50cm,坡度为2%,水面线下部填充粒径3-5mm碎石,上面再铺厚8cm的细砂,其上栽种植物.按水面线计处理区总间隙体积约为97L(总体积314L).系统长宽比接近31,使污水流态接近推流式.分别种植芦苇(PhragmitesaustralisTrin)、茭白(Ziza-nialatifoliaTurcz)和穿心莲子草(Alger-nagheraphiloxeroidesMarg,Grised),一个为不种植物的对照.芦苇、茭白和穿心莲子草移栽后形成生长良好的群体,芦苇平均株距为20×DOI:10.13227/j.hjkx.1998.04.01012cm,每株6根茎蘖,属中等密度,茭白的密度与芦苇大致相当,穿心莲子草生长茂密.系统连续进水,研究其在动态条件下的环境状况.图1潜流型人工湿地处理系统示意图1.2运行条件添加葡萄糖、尿素、KH2PO4及其它小量、微量元素到天然水体中配成近似于城市混合污水的人工污水,pH中性,COD约210mg/L,BOD5约120mg/L,TN约12mg/L,TP约2mg