規(guī)模化表面流人工濕地水質(zhì)與水力特性研究.pdf

1、人工濕地是一種常用的污水處理技術(shù)，人們對(duì)人工濕地的研究與應(yīng)用已經(jīng)有近半個(gè)世紀(jì)的歷史。其具有工藝簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、并有助于改善周邊生態(tài)環(huán)境、能夠增加生物多樣性等優(yōu)點(diǎn)。人工濕地的污染物去除機(jī)理比較復(fù)雜，涉及物理、化學(xué)、微生物以及水生植物等多種因素作用。其對(duì)污染物的凈化能力受地域、氣候、溫度、水文等因素的影響很大。人工濕地工程設(shè)計(jì)參數(shù)的取值通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，經(jīng)常出現(xiàn)因設(shè)計(jì)不當(dāng)造成污染物去除效果無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求或投資過(guò)高、資金浪費(fèi)的

2、現(xiàn)象。
　　本文以山東省典型規(guī)?；砻媪魅斯竦匚浜尤斯竦貫檠芯繉?duì)象，通過(guò)對(duì)武河人工濕地9個(gè)監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)指標(biāo)連續(xù)一年的監(jiān)測(cè)，對(duì)其污染物去除效果和濕地沿程污染物降解過(guò)程進(jìn)行了評(píng)價(jià)?；谶B續(xù)監(jiān)測(cè)水質(zhì)指標(biāo)，應(yīng)用WASP水質(zhì)模型模擬濕地對(duì)COD的去除效果，通過(guò)對(duì)模型參數(shù)的率定，建立COD水質(zhì)降解模型，為規(guī)模化人工濕地的優(yōu)化設(shè)計(jì)和建設(shè)提供參考。根據(jù)濕地中不同位置水力停留時(shí)間不同，表面流水體在蒸發(fā)作用中，重同位素2H和18O在液相中富集的程

3、度不同，通過(guò)測(cè)量濕地中不同位置水樣中2H和18O穩(wěn)定同位素豐度的差異性，結(jié)合各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的流速，評(píng)價(jià)研究的人工濕地區(qū)域中水流的流動(dòng)狀態(tài)。
　　通過(guò)對(duì)武河人工濕地的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，得知武河人工濕地能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)水中COD、氨氮、總氮、總磷等常規(guī)污染物的去除，濕地出水水質(zhì)基本能夠達(dá)到地表Ⅳ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，COD年削減負(fù)荷達(dá)到3950.85kg/(ha·a)，氨氮年削減負(fù)荷為748.06kg/(ha.a)。有效地改善了當(dāng)?shù)厮h(huán)境惡化的局面，保障了

4、淮河流域水質(zhì)的安全。通過(guò)對(duì)人工濕地沿程9個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的污染物濃度分析，證明由于濕地中不同污染物去除與轉(zhuǎn)化機(jī)理不同，過(guò)程中起作用的微生物也有差別，不同類(lèi)型污染物在濕地中去除的主要位置有所不同。
　　基于武河人工濕地長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立的WASP水質(zhì)分析模型，模擬濕地對(duì)COD的去除效果，采用最大似然法進(jìn)行模型參數(shù)的率定，發(fā)現(xiàn)在20℃下COD的降解系數(shù)取0.4d-1，溫度系數(shù)為1.08時(shí)，模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果最為接近，平均相對(duì)誤差為9.98％

5、，其中最大值為24.21％，最小值為4.45％，相對(duì)誤差小于15％的數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)的83.33％。說(shuō)明WASP是一種實(shí)用有效地水質(zhì)模型，能夠用于人工濕地的水質(zhì)模擬，為人工濕地的優(yōu)化設(shè)計(jì)和建設(shè)提供參考。
　　基于水中穩(wěn)定同位素2H和18O豐度差異性，分別繪制了研究區(qū)域中2H和18O穩(wěn)定同位素豐度等高線(xiàn)。結(jié)合各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的水流速度，以及濕地流場(chǎng)分布圖，可以看到區(qū)域中存在由于濕地結(jié)構(gòu)不合理引起的三個(gè)流速較慢的區(qū)域，同時(shí)存在因?yàn)闈竦刂参锷L(zhǎng)不