波形潜流人工湿地处理模拟生活污水的研究

【摘要】： 人工湿地污水处理技术由于低碳环保、成本低、维护管理简单且能美化环境等优点被广泛用于低浓度污水处理。本研究采用波形潜流人工湿地(Wavy Subsurface Flow Constructed Wetland,简称W-SFCW)处理模拟生活污水,以水平潜流人工湿地(Horizontal Subsurface Flow Constructed Wetland,简称SFCW)作为对照湿地,研究水力停留时间(Hydraulic Retention Time,简称HRT)、水位、曝气位置、曝气强度等因素对模拟生活污水中CODcCr、NH4+-N、TN和TP的去除效果。结果表明： (1)试验初期选择水力负荷为15cm3·cm-2·d-1,HRT为1d,水位为40cm时,由于填料的吸附,W-SFCW对氮类污染物的去除效果较好,NH4+-N的平均去除率达90.5%,TN的平均去除率达86.6%；而TP主要通过基质的吸附作用而去除,在水力负荷为7.5 cm3·cm-2·d-1,HRT为2d,水位为40cm时的效果较好,此时去除率可达86.6%；本试验中对于CODCr的去除,当水位维持在40cm处,即使在停留时间为0.6d时,W-SFCW对其去除率依然可以达67.1%。 (2) W-SFCW的充氧能力较低,不能满足好氧微生物生长繁殖所需的氧气,本试验中通过人工强化曝气的措施来提高其溶氧水平,提高净化效率。曝气强度在300-350 mL·min-1时,在W-SFCW的2#和4#即前端和末端处曝气,W-SFCW内部DO较高,一些局部的厌氧区也变为好氧区,硝化细菌等好氧细菌活性增强,生长繁殖速度加快,CODcr和NH4+-N的去除率也有大幅的增长,可分别达85.4%和93.2%,而此时由于厌氧区域缩小,限制了反硝化细菌的生长繁殖,故TN去除率不高；改为间歇曝气,湿地内部形成了厌氧、好氧交替的环境,微生物的硝化和反硝化作用增强,W-SFCW对总氮的去除率提高,TN去除率达70%以上,TP的去除主要依靠基质的吸附作用,受曝气的影响较小。由此可见,若以去除CODCr和NH4+-N为主要目的,可采取连续曝气的措施,若以去除TN为主要目的,应采取间歇曝气的方式。

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