新型填料生物柵系統(tǒng)的構(gòu)建與試驗(yàn)研究.pdf

1、本研究利用華東師范大學(xué)麗娃河南島中試裝置，比較了不同水生植物構(gòu)成的新型填料生物柵強(qiáng)化凈化系統(tǒng)對(duì)麗娃河富營(yíng)養(yǎng)化河水凈化的效果；低溫條件下，由水花生構(gòu)成的新型填料生物柵系統(tǒng)對(duì)麗娃河河水的凈化效果；底棲軟體動(dòng)物對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化河水的凈化效果；最后比較了不同填料生物柵系統(tǒng)凈化效果的差異性。 通過植物篩選試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用“新型纖維填料+水生植物”構(gòu)建而成的生物柵系統(tǒng)，對(duì)于凈化富營(yíng)養(yǎng)化水體有著明顯作用。三種植物在各試驗(yàn)階段TN平均去除率分別為：水

2、芹系統(tǒng)41.35％、鳳眼蓮系統(tǒng)39.42％、水花生系統(tǒng)43.49％。對(duì)應(yīng)的TP平均去除率分別為：水芹系統(tǒng)34.44％、鳳眼蓮系統(tǒng)35.39％、水花生系統(tǒng)47.39％。但當(dāng)植物生長(zhǎng)情況不佳時(shí)，各項(xiàng)污染物指標(biāo)去除率均有不同程度的下降。此外，比較有無植物兩種運(yùn)行方式可以得出，新型纖維填料在生物柵系統(tǒng)中是主要的凈化手段，而水生植物則是起到了輔助和強(qiáng)化凈化的作用。最終，通過評(píng)估后提出植物選擇的原則：因地制宜、根系發(fā)達(dá)、凈化力強(qiáng)、生長(zhǎng)期長(zhǎng)、管理簡(jiǎn)便

3、和價(jià)格低廉。 對(duì)低溫季節(jié)試驗(yàn)表明，在此氣候條件下，雖然出現(xiàn)了水生植物生長(zhǎng)不佳，但依靠微生物的作用，出水水質(zhì)仍舊處于一個(gè)比較理想水平，基本達(dá)到地表水Ⅲ類水的標(biāo)準(zhǔn)。由此建議在今后生物柵系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，遇到低溫季節(jié)，水生植物無法生長(zhǎng)時(shí)，可根據(jù)水質(zhì)情況，嘗試選擇不投加水生植物，僅依靠新型填料上的微生物作為修復(fù)手段對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化河水進(jìn)行處理。對(duì)工況條件的摸索得出HRT為10h時(shí)的處理效果要稍優(yōu)于6h的處理效果，且曝氣對(duì)于提高生物柵系統(tǒng)的凈

4、化效果并不明顯。因此，建議在今后的應(yīng)用過程中，對(duì)于類似的水質(zhì)條件，可適時(shí)取消曝氣，并且縮短水力停留時(shí)間，控制在6h以內(nèi)，以降低生物柵系統(tǒng)的制作成本和運(yùn)行成本。底棲軟體動(dòng)物凈化富營(yíng)養(yǎng)化河水小試試驗(yàn)表明底棲軟體動(dòng)物對(duì)于去除富營(yíng)養(yǎng)化水體中的CODcr、氮、磷等有一定的去除效果，且河蚌的凈化效果要稍優(yōu)于螺螄。兩種動(dòng)物最佳投加密度分別為螺螄35個(gè)/m2～70個(gè)/m2左右，河蚌為3個(gè)/m2～7個(gè)/m2左右，凈化時(shí)間為3d左右，且曝氣組處理效果較好。

5、 此外，通過多元線性分析獲得了底棲軟體動(dòng)物存活率和各項(xiàng)污染物指標(biāo)濃度之間的關(guān)系，其中：L組所得方程為：Y(存活率)=194.56-46.53X1(DO)-0.41X2(CODcr)+21.04X3(NH3-N)-23.30X4(TN)-20.62X5(TP)；H組所得方程為：Y(存活率)=161.61-26.32X1(DO)-0.10X2(CODcr)+24.20X3(NH3-N)+8.37X4(TN)-2.36X5(TP)。

6、而曝氣各組由于存活率均處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，因此無法進(jìn)行回歸分析或所得方程不理想，無法使用。 本研究最后通過對(duì)三種填料生物柵系統(tǒng)在低溫季節(jié)對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化河水凈化效果的比較發(fā)現(xiàn)低溫條件下，三種填料對(duì)污染物的去除效果依次為：組合填料＞新型纖維填料＞懸浮填料。通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行t檢驗(yàn)確定新型纖維填料作為一種為生物柵系統(tǒng)所開發(fā)的全新填料在凈化效果方面與傳統(tǒng)環(huán)境工程中較常采用的懸浮填料、組合填料之間并沒有很大的差別，其可以作為今后生物柵系統(tǒng)工