潛流式人工濕地脫氮效果影響分析.pdf

1、氮污染是當(dāng)前污水處理領(lǐng)域繼有機污染解決后所面臨的最嚴重也是亟待解決的問題。人工濕地作為一種生態(tài)污水土地處理技術(shù),具有脫氮除磷效果好,投資運行費用低,維護管理簡易,可以分散化和小型化建設(shè)等諸多優(yōu)點,正日益成為我國農(nóng)村生活污水處理的重要技術(shù)之一。而人工濕地對氮的去除效果受諸多因素的影響,為進一步提高人工濕地的脫氮效果,需對影響人工濕地脫氮效果的因素進行系統(tǒng)研究。本研究考察了水平潛流人工濕地對農(nóng)村生活污水中主要污染物的凈化效果。并以此為基礎(chǔ),

2、研究了基質(zhì)類型、進水條件和運行方式等因素對人工濕地脫氮效果和微生物富集特性的影響,初步闡明了人工濕地中氮的去除途徑,得到以下主要結(jié)論： 水平潛流人工濕地對農(nóng)村生活污水有顯著的凈化效果。在水力負荷為0.5m3/(m2.d)的條件下,人工濕地對生活污水中NH4+-N、TN、COD和TP的平均去除率分別為62.9％、59.1％、65.1％和76.0％。出水基本可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》(GB18918-2002)-級B標(biāo)準

3、。污染物的去除率受季節(jié)和溫度的影響。其中,NH4+-N、TN和COD的去除率受季節(jié)變化影響顯著,而TP的去除率受季節(jié)變化影響不明顯。以石膏作為人工濕地的添加劑可有效彌補因基質(zhì)凈化能力降低而導(dǎo)致TP去除率下降的缺陷,強化了人工濕地對TP的去除效果。 基質(zhì)類型、進水條件和運行方式等對水平潛流人工濕地的脫氮效果有顯著影響。煤渣基質(zhì)比組合基質(zhì)更利于提高人工濕地對氮的去除效果。人工濕地主要適用于水的深度處理,實現(xiàn)污水中氮的無機化特別是將氮

4、轉(zhuǎn)化為NO3--N,可顯著提高人工濕地的脫氮效率。進水負荷對TN去除速率影響顯著。NH4+-N、NO3--N及有機氮進水條件下,TN的去除速率均在低負荷條件下隨進水負荷的增加而升高明顯：但負荷逐漸增加,去除速率增幅減緩。人工濕地進水碳氮比對NO3--N去除速率有顯著影響。碳氮比小于5時,隨碳氮比的增加,NO3--N去除速率上升趨勢明顯；碳氮比超過5后,繼續(xù)添加碳源,NO3--N去除速率上升趨勢變平緩。人工濕地對TN的去除速率與進水溫度密

5、切相關(guān)。隨進水溫度的升高,NH4+-N、NO3--N及有機氮進水條件下的TN去除速率均呈線性增長,其中NO3--N進水條件下的TN去除速率增幅最顯著。人工濕地對NH4+-N和TN的玄除主要在其前部。延長水力停留時間有利于提高人工濕地的脫氮效率。其中,NO3--N進水條件下,TN去除率增加趨勢最為平緩；有機氮進水條件下,TN去除率增加的趨勢最明顯。NH4+-N或有機氮進水條件下,采用間歇流的運行方式可明顯增強濕地對TN的去除效果,但縮短間

6、歇周期不會使TN去除率明顯提高;NO3--N進水條件下,采用間歇流運行方式不會提高TN的去除率,因此勿需采用間歇流的運行方式。 基質(zhì)性質(zhì)、進水條件及運行方式等對人工濕地微生物富集有顯著影響?？紫洞笄冶缺砻娣e大的基質(zhì),有利于總細菌、氨化細菌、亞硝酸細菌、硝酸細菌和反硝化細菌的富集。進水碳氮比增加,反硝化細菌的數(shù)量不斷增加：碳氮比從2增加至5時,反硝化細菌數(shù)量增幅最為明顯。水力停留時間增大,總細菌、氨化細菌、亞硝酸細菌、硝酸細菌和反

7、硝化細菌的數(shù)量隨之增加。間歇流運行方式可提高濕地內(nèi)總細菌、氨化細菌、業(yè)硝酸細菌和硝酸細菌的數(shù)量。亞硝酸細菌的數(shù)量沿濕地水流方向遞減：反硝化細菌的數(shù)量在濕地中部和偏后部較高。 人工濕地對TN的去除依靠植物吸收作用、基質(zhì)吸附截留作用和微生物硝化/反硝化作用。其中微生物的硝化/反硝化作用去除的氮不低于濕地氮去除總量的77％,是氮去除的主要途徑：植物直接吸收、存儲去除的氮量低于濕地氮去除總量的16％；基質(zhì)吸附截留去除的氮低于濕地氮去除總