土壤—植物生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.pdf

1、土壤-植物生態(tài)系統(tǒng)是近年來才發(fā)展起來的利用植物、基質(zhì)、微生物的三重協(xié)調(diào)作用處理污水的方法。其具有出水水質(zhì)穩(wěn)定，基建費(fèi)用低、運(yùn)行成本低、兼具美學(xué)等優(yōu)點(diǎn)。但土壤-植物生態(tài)系統(tǒng)對污染物的去除受多種因素的影響，例如：植物種屬、水力停留時(shí)間(HRT)、濕地微生物、基質(zhì)的構(gòu)成等，這些因素影響了該生態(tài)系統(tǒng)處理效果的進(jìn)一步提高，阻礙了土壤-植物生態(tài)系統(tǒng)的推廣使用。
　　本文設(shè)計(jì)了土壤-植物污水處理系統(tǒng)，構(gòu)建四個(gè)生態(tài)植物床：菖蒲植物床(P1)、蘆葦

2、植物床(P2)、混栽植物床(P3)、對照植物床(P4)，對HRT、植物種屬對污染物去除的影響以及氮磷等污染物在空間上的去除分布進(jìn)行研究。首先進(jìn)行土壤-植物生態(tài)系統(tǒng)小試試驗(yàn)研究，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合分析，確定HRT最佳值，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行土壤-植物生態(tài)系統(tǒng)中試試驗(yàn)研究，研究植物種屬對N、P、CODcr等污染物去除效果的影響，以期為土壤-植物生態(tài)系統(tǒng)的推廣使用做出貢獻(xiàn)。
　　小試試驗(yàn)結(jié)果：
　　(1)NH4+-N、TN、CODcr的

3、去除以HRT=7d為最佳，其去除率最高分別達(dá)到：99.58%、99.65%、78.56%，對TP的去除以HRT=6d為最佳，其去除率最高達(dá)到96.7％，NH4+-N、TN以HRT=5d最差，其最低去除率為81.739/0、43.02％，TP以HRT=4d最差，最低去除率為1.2％，CODcr以HRT=3d為最差，最低去除率為36.41％。
　　(2)通過對HRT與污染物去除結(jié)果進(jìn)行多項(xiàng)式和指數(shù)函數(shù)擬合分析，得到擬合方程，擬合結(jié)果顯

4、示P2系統(tǒng)擬合分析結(jié)果較好，NH4+-N的多項(xiàng)式和指數(shù)函數(shù)擬合分析結(jié)果顯示，白變量和因變量的相關(guān)性數(shù)R2=0.973和0.964。但指數(shù)函數(shù)擬合分析中F指(562.6)>F多(72.4)；TN的去除擬合分析結(jié)果顯示，R2=0.925和0.906，但指數(shù)函數(shù)擬合分析中F指(149.35)>F多(50.659)；TP的去除擬合分析結(jié)果顯示，R2=0.686和0.657，但指數(shù)函數(shù)擬合分析中F指(26.05)>F多(9.74)；CODcr的去

5、除擬合分析結(jié)果顯示，R2=0.946和0.909，但指數(shù)函數(shù)擬合分析中F指(132.19)>F多(70.59)。
　　中試試驗(yàn)結(jié)果
　　(1)通過對植物種屬的研究表明，種植植物的系統(tǒng)對污水的凈化能力好于不種植植物的系統(tǒng)，就植物而言，蘆葦?shù)膬艋芰Ρ容牌训膬艋芰?qiáng)。種植植物的系統(tǒng)對NH4+-N的平均去除率高達(dá)87.85％、97.55％、86.98％，對TN的去除高達(dá)81.44％、92.58％、79.15％，對TP的去除高達(dá)8

6、6.78％、89.99％、86.55％，對CODcr的去除率為55.96%、65.75%、0、56.74％。其中P2系統(tǒng)出水水質(zhì)達(dá)到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918--2002)》一級A標(biāo)準(zhǔn)(NH4+-N<5mg/l，TN<15mg/l，TP<0.5mg/l，CODcr<50mg/l)，P1和P3系統(tǒng)出水水質(zhì)達(dá)到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918--2002)》一級B標(biāo)準(zhǔn)(NH4+-N<8mg/l，TN