種植型潛流人工濕地農(nóng)村生活污水尾水深度處理研究.pdf

1、人工濕地在脫氮除磷方面具有其他傳統(tǒng)的生物處理工藝不可比擬的優(yōu)勢，不僅運行成本低，而且管理方便，但是利用人工濕地處理生活污水中氮磷營養(yǎng)鹽的效果受水力負荷、植物選擇、季節(jié)變化等因素的影響，且傳統(tǒng)的人工濕地系統(tǒng)多種植景觀植物，經(jīng)濟效益不高，為在以種植產(chǎn)業(yè)為主的農(nóng)村地區(qū)推行人工濕地技術(shù)提供了難點。本文采用了東南大學(xué)提出的“厭氧池-缺氧池-跌水充氧接觸氧化池-人工濕地”生物生態(tài)組合工藝作為試驗的主體工藝，研究了潛流人工濕地基質(zhì)選擇原理、考察了不同

2、水力負荷與植物組合下水生蔬菜濾床串聯(lián)潛流人工濕地組合生態(tài)工藝對農(nóng)村生活污水尾水中NH4+-N、TN、TP的去除效果，論證了寒冷冬季組合生態(tài)系統(tǒng)處理農(nóng)村生活污水的可行性，旨在為糧食作物與經(jīng)濟蔬菜在組合濕地中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
　　Freundlich吸附等溫方程說明陶粒、磚塊、礫石三種材料對污水中磷素的吸附性能良好，熱力學(xué)實驗證明三種材料對污水中磷素分子的吸附是自發(fā)進行的，模擬潛流濕地除磷效果進一步證明了基質(zhì)吸附污水中磷素動力學(xué)與

3、熱力學(xué)分析在實際應(yīng)用中的可行性。相同進水負荷條件下，礫石潛流濕地對污水中TP的去除量貢獻最大，其次為陶粒潛流濕地，但由于礫石表面較陶粒光滑，不利于植物根系的附著和生長，實際工程應(yīng)用中可將礫石與陶粒混合級配。
　　水力負荷為0.24～0.40 m3/(m2·d)時，夏秋季NH4+-N、TN出水濃度達《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)，冬春季水力負荷為0.40 m3/(m2·d)時，TN出水達一級B標(biāo)準(zhǔn)，TP出水濃度不達標(biāo)。此

4、外，本試驗組合生態(tài)系統(tǒng)植物的選擇設(shè)計中，遵循經(jīng)濟作物型植物優(yōu)先選擇的原則，水稻、小麥等糧食作物以及空心菜、韭菜、茼蒿、水芹、旱芹等食用型蔬菜的引入，給人工濕地帶來了可觀的經(jīng)濟效益，能部分替代傳統(tǒng)的土壤種植方式，在此經(jīng)濟基礎(chǔ)上，為使組合生態(tài)系統(tǒng)出水達到更高的排放標(biāo)準(zhǔn)，可適當(dāng)降低水力負荷。
　　NH4+-N的去除主要在水生植物濾床內(nèi)，而潛流濕地去除TN、TP的效果明顯優(yōu)于濾床，且濕地內(nèi)適宜種植生物量大且根系發(fā)達的植物。此外，由于本設(shè)計

5、中，二級潛流人工濕地長度較短，雖然水稻與美人蕉組合種植，但是美人蕉沿程種植長度才1m左右，其發(fā)達的植物根系作用還未完全顯示出來，故水稻與美人蕉組合種植的潛流濕地脫氮效果只略優(yōu)于單獨種植水稻的潛流濕地。
　　由于組合生態(tài)系統(tǒng)進水中氮磷營養(yǎng)鹽含量不高，潛流濕地填充基質(zhì)高度較低且一級濾床內(nèi)不填充基質(zhì)，整個系統(tǒng)中植物所占比重較大，植物吸收作用對組合生態(tài)系統(tǒng)脫氮除磷的貢獻率均值分別為12.9％和25.8％。組合生態(tài)系統(tǒng)中蔬菜植物的面積產(chǎn)量較

6、好，特別是夏秋季的空心菜和冬春季的水芹，單位面積產(chǎn)量分別為19.37 kg/m2、17.94 kg/m2，畝產(chǎn)效益高達15496元、14352元，而水稻、小麥等糧食作物產(chǎn)量較低，單位面積產(chǎn)量分別為0.78 kg/m2、0.69 kg/m2，畝產(chǎn)效益分別為936元、828元。在耕地不緊張的地區(qū)，組合人工濕地內(nèi)適宜種植生物量大、根系發(fā)達且葉片面積較大的水生蔬菜，而在部分耕地較為緊張的農(nóng)村，可適當(dāng)增加潛流濕地內(nèi)糧食作物的種植面積，同時，為了保