水培—復(fù)合人工濕地處理城市污水季節(jié)穩(wěn)定性中試研究.pdf

1、針對(duì)傳統(tǒng)人工濕地存在著處理效率低、易堵塞、冬季處理效果差等問題,本研究擬開發(fā)出高效率、穩(wěn)定及易于運(yùn)行管理維護(hù)的極淺型水培-復(fù)合人工濕地新工藝。在課題組前面研究的基礎(chǔ)上，對(duì)極淺型水培-復(fù)合人工濕地污水處理技術(shù)的穩(wěn)定性、不同深度復(fù)合人工濕地季節(jié)性差異及黑麥草人工濕地在北方寒冷地區(qū)越冬的可行性等內(nèi)容進(jìn)行了研究。試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)在西安市某污水處理廠內(nèi),系統(tǒng)由三組深度分別為0.1m,0.3m和0.6m的水培槽、水平流濕地和垂直流濕地組成,試驗(yàn)原水采用污

2、水廠初沉池出水,進(jìn)水量為0.15m3/d,一天三次間歇進(jìn)水。栽培植物為黑麥草,系統(tǒng)共運(yùn)行九個(gè)月,跨越三個(gè)季度。研究結(jié)果表明:
　　(1)以黑麥草作為栽種植物的水培-復(fù)合人工濕地工藝對(duì)城市生活污水處理效果良好。在春夏季節(jié),0.1m、0.3m和0.6m三組系統(tǒng)出水中各項(xiàng)污染指標(biāo)均可穩(wěn)定達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002),其中深度為0.1m的極淺型水培-復(fù)合人工濕地對(duì)污水的凈化效果明顯好于0.3m和0.6m系列,在

3、脫氮除磷方面優(yōu)勢(shì)明顯。
　　(2)水培植物生態(tài)槽作為人工濕地的預(yù)處理設(shè)施對(duì)城市生活污水有較好的凈化效果,尤其是對(duì)COD、SS有較強(qiáng)的去除能力,有效地削減了后續(xù)人工濕地的進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷和固體懸浮物濃度,降低了人工濕地的表面負(fù)荷和基質(zhì)堵塞的風(fēng)險(xiǎn);較淺的栽培水深使黑麥草根系更加發(fā)達(dá),強(qiáng)化了植物的泌氧和對(duì)水中污染物質(zhì)的吸收能力,并且發(fā)達(dá)的根系有利于水中微生物的附著和對(duì)懸浮物固體的截留。
　　(3)人工濕地中基質(zhì)深度不僅與水力負(fù)荷、水力

4、停留時(shí)間和容積負(fù)荷等密切相關(guān),還直接影響著系統(tǒng)對(duì)污水的處理效果。當(dāng)基質(zhì)深度減小至0.1m時(shí),濕地內(nèi)部的溶解氧濃度和氧化還原電位明顯升高,有效地解決了傳統(tǒng)濕地中溶解氧不足和厭氧區(qū)過大的問題,提升了系統(tǒng)對(duì)污染物質(zhì)的去除效率。
　　(4)在不同季節(jié),不同基質(zhì)深度的濕地處理效果差異顯著。冬季氣溫低時(shí),水中飽和氧濃度升高,濕地內(nèi)部溶解氧和氧化還原電位均比其它季節(jié)高,這時(shí)抑制微生物活性的主要因素是溫度;進(jìn)入春夏季節(jié)氣溫升高,水中飽和氧濃度降低

5、,使得濕地內(nèi)部溶解氧和氧化還原電位降低,這時(shí)影響去除效率的主要抑制因素變?yōu)槿芙庋酢?.1m系列濕地基質(zhì)深度最淺,濕地內(nèi)部溶解氧濃度一直高于其他兩系列,而在冬季其保溫性能卻較差。因此,在不同氣候條件下,抑制因素和自身優(yōu)勢(shì)的不同導(dǎo)致不同深度人工濕地去除效果表現(xiàn)迥異。
　　(5)水培槽和人工濕地的去除效果在冬季結(jié)冰前后差異明顯。結(jié)冰條件下,表面冰層極大的限制了大氣復(fù)氧,導(dǎo)致其去除率顯著下降。較大的水深和基質(zhì)深度有利于保溫,在冬季結(jié)冰氣候