人工濕地-穩(wěn)定塘組合生態(tài)系統(tǒng)對污染水體的處理.pdf

1、隨著我國社會和經(jīng)濟的發(fā)展，水資源污染問題日趨嚴峻，近期關于水體被污染的消息愈發(fā)增多，富營養(yǎng)化污染水體成為人們關注的焦點，其中包括我國最大淡水湖鄱陽湖。如何凈化這類不易于集中收集處理、受污染程度不同的水體，還鄱陽湖一湖清水成為亟待解決的問題。相對于傳統(tǒng)工藝技術，人工濕地、穩(wěn)定塘生態(tài)技術更能突出其特點，而將兩者組合實現(xiàn)兩優(yōu)勢的互補，深度凈化水質(zhì)，提高出水水質(zhì)及穩(wěn)定性，更加適宜對該類污染水體的處理。但目前關于該組合工藝應用于污染水體處理的相對

2、較少，可提供的相應設計等參數(shù)也不多。
　　本研究主要探討人工濕地、穩(wěn)定塘組合生態(tài)系統(tǒng)對污染水體中各污染物的凈化效果和規(guī)律，為組合系統(tǒng)的實際應用提供參考依據(jù)。首先從穩(wěn)定塘的選取入手，選擇了華東地區(qū)常見的8種對氮、磷污染物有較好凈化效果的沉水植物與塘組合，形成沉水植物塘，深入分析該系統(tǒng)對污水的凈化效果及機理，考察系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，從而為濕地-塘組合工藝選取最適宜沉水植物塘；其次在確定穩(wěn)定塘基礎之上，建立了人工濕地-沉水植物塘兩級組合系統(tǒng)

3、，研究該整體組合工藝及各個構(gòu)筑物對水體污染物的處理效果，并考察不同水力負荷條件下對組合工藝污染物去除效果的影響；最后在兩級組合的基礎之上，建立不同形式人工濕地、塘多級組合工藝，探索性討論多級組合工藝對嚴重污染水體的凈化效果及考察組合工藝的穩(wěn)定性能。
　　本研究得到以下結(jié)論：
　　1）沉水植物塘試驗：
　　沉水植物塘對生活污水的去除效果明顯。CODcr去除率介于44.35-72.18％，其中金魚藻、粉綠狐尾藻對有機物去除

4、效果最優(yōu)，達到了《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》Ⅳ類水質(zhì)標準；TP、TDP、PO43--P去除率分別介于58.26-79.34%；60.00-83.91%；61.32-86.79%，均為水蘊草處理率最高，達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準；TN、NH3-N的去除率分別為介于44.05-61.54%、35.71-71.13%，TN金魚藻去除效果最好，水蘊草NH3-N的去除率最高，均達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級 A標準。八種不

5、同沉水植物中水蘊草、金魚藻及粉綠狐尾藻去除效果較突出，對污染物去除率最好，均具有良好的抗負荷能力，其中粉綠狐尾藻抗寒能力更加顯著，受外界環(huán)境影響最小，可優(yōu)選考慮為塘中沉水植物。
　　通過研究發(fā)現(xiàn)沉水植物塘對有機物降解主要是通過沉淀、過濾作用，不溶性有機物被微生物截留并利用，可溶性有機物可以被微生物和植物直接吸收、代謝降解；對磷污染物去除部分直接由植物吸收外，主要仍是化學沉淀及沉降吸附作用；對氮污染物去除包括植物吸收、微生物硝化反硝

6、化以及氨氮的揮發(fā)，但主要去除作用還有待于進一步研究。
　　2）兩級組合工藝試驗：
　　人工濕地-沉水植物塘組合工藝在不同水力負荷和污染負荷下整體運行穩(wěn)定、耐負荷能力強、去除效果良好。CODcr出水水質(zhì)低 HLR達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》的Ⅲ類標準，中、高 HLR達到Ⅱ類標準；總磷低、高 HLR達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》的Ⅳ類標準，中HLR達到Ⅴ類標準；總氮均達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準；氨氮均達到《城鎮(zhèn)污水

7、處理廠污染物排放標準》一級B標準。
　　水力負荷對污染物的去除效果有著一定的影響作用。整個組合系統(tǒng)隨著水力負荷的增加，污染物平均去除率 CODcr：72.09、68.06、64.50%；TN：51.69、48.22、46.82%；氨氮：62.52、53.53、50.47%；TP：85.56、81.64、80.89%；溶解性正磷酸鹽：89.69、82.48、84.90%，說明除了溶解性磷酸鹽，其他污染物均隨著水力負荷的增加而去除率降

8、低，低水力負荷去除效果最優(yōu)。人工濕地各污染物去除效果均為低>中>高水力負荷，與水力負荷呈負相關性；而穩(wěn)定塘 CODcr：中>高>低；氨氮：低>中>高；TN、TP、磷酸鹽：高>低>中，說明受水力負荷影響較小，與水力負荷沒有明顯的相關性。
　　組合系統(tǒng)中濕地和塘對污染物去除貢獻率不同。對于CODcr濕地在低、中、高三種水力負荷下去除率為：59.75、48.84、47.39%，而塘為：30.45、39.11、33.87%，濕地去除效果優(yōu)

9、于沉水植物塘；但對于氮和磷而言，沉水植物塘隨水力負荷增大對總氮、氨氮、總磷、溶解性磷去除率分別為：33.86、31.11、34.08%；53.89、43.71、43.18%；71.52、68.99、72.40%；70.95、69.48、74.84%，而濕地分別為26.71、24.87、18.81%；18.49、16.26、12.50%；48.94、38.85、29.95%；61.43、40.28、39.29%，沉水植物塘對水體富營養(yǎng)化因

10、素的去除效果優(yōu)于潛流濕地。
　　3）多級組合工藝試驗：
　　對于這種重嚴重污染、高濃度且C/N比均值小于1的特殊污染水體，該系統(tǒng)耐負荷能力強，整體系統(tǒng)運行穩(wěn)定。組合系統(tǒng)有機物進水均值達到119.61mg/L，出水均值49.17mg/L，平均去除率為58.58%，達到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準（50mg/L）；進水總氮平均濃度為126.50mg/L，氨氮均濃度87.33mg/L，出水水質(zhì)總氮均值54.00mg