細沙作為極淺型潛流人工濕地填料的可行性研究.pdf

1、填料投資是濕地總造價中所占比例最大的部分,約占總造價的40~50％。為大幅度降低潛流人工濕地的建設費用,以城市污水處理廠初沉池出水為人工濕地的進水,對細沙作為極淺型潛流人工濕地填料的可行性進行了現(xiàn)場試驗研究。主要探討了不同季節(jié)、不同填料深度和不同濕地植物與處理效率之間的關系,以及氣候條件和現(xiàn)場維護管理對系統(tǒng)濕地去除效果的影響。實驗組為填料床深0.1m的極淺型潛流人工濕地,種植植物分別為高羊茅、黑麥草、狗牙根、蘆葦和香蒲;對照組為填料床深

2、0.1m無植物對照和填料床深0.6m的潛流人工濕地,種植植物分別為狗牙根和香蒲。為避免幼苗期植物根系尚不發(fā)達階段可能發(fā)生的堵塞,向細沙中添加小麥秸稈。0.1m和0.6m濕地理論水力停留時間相同,運行水深分別為0.08m和0.58m,采用間歇進水方式,0.1m濕地日進水量均為0.03 m3/d,分3次進水,0.6m濕地日進水量均為0.22 m3/d,分8次進水。系統(tǒng)共運行近六個月。研究結(jié)果表明:
　　(1)0.1m各濕地在非冬季對污

3、染物的處理效率穩(wěn)定,各濕地非冬季出水SCOD、TN、TP、氨氮平均去除率均分別高于65.3%、82.8%、95.0%、93.7%,與非冬季相比冬季處理效率雖有顯著性差異和下降,但去除效果依然良好,表現(xiàn)出極淺型潛流濕地良好的處理效果。這與以往研究中以碎石、粗砂作為極淺型潛流濕地填料的現(xiàn)象吻合。表明極淺型潛流濕地冬季對污染物去除效果良好這一特性與填料的粒徑無關,而細沙較早期研究中以碎石和粗砂等大粒徑天然材料作為濕地填料成本下降幅度達到50%

4、以上,故,細沙作為極淺型潛流濕地的填料可行。
　　(2)人工濕地中填料床的深度不僅與容積負荷和水力停留時間等相關,而且還直接影響著系統(tǒng)對水中污染物的去除效率。研究表明:0.1m濕地出水溶解氧濃度顯著高于0.6m濕地,有效地解決了傳統(tǒng)大深度濕地中溶解氧濃度不足以及厭氧區(qū)域過大的弊端,提升了系統(tǒng)對污染物質(zhì)的去除效率。即便是無植物的對照組出水 DO濃度也顯著且穩(wěn)定地高于進水 DO濃度,表明即便出現(xiàn)了填料孔隙率下降的現(xiàn)象,因細沙的厚度僅為

5、0.1m,大氣復氧作用仍然持續(xù)強勁。
　　(3)高羊茅、黑麥草冬季仍表現(xiàn)出了較強的活力,多次分蘗,可減少換種的麻煩,節(jié)省管理維護的費用。高羊茅和黑麥草濕地出水DO顯著高于其他0.1m濕地(P<0.05),TN、TP和氨氮平均去除率達到78.7%、85.0%和88.9%,均穩(wěn)定高于其他0.1m濕地,更適合作為北方寒冷地區(qū)濕地植物。
　　(4)植物對濕地去除污染物發(fā)揮著至關重要的作用,0.1m各濕地出水主要污染物的去除效果均顯著