經(jīng)濟(jì)植物型落干式人工濕地處理農(nóng)村分散式生活污水的研究.pdf

1、人工濕地屬于生態(tài)技術(shù)，相較于生物技術(shù)在脫氮除磷上有著運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)單、便于管理等諸多優(yōu)勢(shì)，在農(nóng)村生活污水處理工程中得到廣泛應(yīng)用。但傳統(tǒng)的人工濕地長(zhǎng)期處于淹水狀態(tài)，床體氧環(huán)境較差，直接影響了其凈水效果。此外，傳統(tǒng)的人工濕地多采用景觀植物進(jìn)行種植，經(jīng)濟(jì)效益較低.因此，本文以東南大學(xué)提出的“厭氧-缺氧-跌水充氧生物接觸氧化-人工濕地”生物生態(tài)組合工藝的生態(tài)單元作為試驗(yàn)工藝，構(gòu)建了“進(jìn)水-滯留-排空-閑置”周期性運(yùn)行的新型經(jīng)濟(jì)植物型落干式人

2、工濕地，按植物生長(zhǎng)季節(jié)劃分研究了不同淹沒排空比、水力負(fù)荷、氮素組成、碳氮比并及植物配置下落干式人工濕地對(duì)農(nóng)村生活污水尾水中氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽的凈化效果，得出以下結(jié)論:
　　(1)夏秋季，在不同的淹沒排空比下，濕地對(duì)NH4+-N、TN、TP的去除效果不同，空心菜、韭菜、莧菜、油麥菜、水稻五組落干式人工濕地在淹沒反應(yīng)時(shí)間為12h，空床時(shí)間為8h時(shí)，對(duì)NH4+-N、TN、TP均具有較好的去除效果，選定濕地淹沒排空比為12h∶8h;水力負(fù)荷從0.

3、16m3/m2·d增加到0.32m3/m2·d時(shí)，五組濕地NH4+-N及TP去除率的平均值均有不同幅度下降，TN去除率平均值先上升后下降，在水力負(fù)荷為0.24m3/m2·d達(dá)到峰值，去除負(fù)荷均有所提高;此外五組落干式人工濕地NH4+-N及TN的去除率與c(NO3-)/c(TN)呈正相關(guān)關(guān)系，c(NO3-)/c(TN)從0.4提高至0.61時(shí)，NH4+-N及TN的去除率均有所提高，落干式人工濕地能較好的適應(yīng)“厭氧-缺氧-跌水充氧生物接觸氧

4、化”組合工藝的出水氮素組成的波動(dòng)，對(duì)其出水TN有良好的去除效果;
　　(2)冬春季，搭建塑料溫室大棚，芥菜、豆瓣菜、菠菜、水芹、小麥五組人工濕地在淹沒反應(yīng)時(shí)間為12h，空床時(shí)間為12h時(shí)，對(duì)NH4+-N、TN、TP的去除效果均相對(duì)較好，最終確定濕地淹沒排空比為12h∶12h;水力負(fù)荷從0.16m3/m2·d增加到0.32m3/m2·d時(shí)，較夏秋季不同，五組濕地NH4+-N、TN及TP去除率的平均值均有不同幅度下降，去除負(fù)荷均有不同

5、程度提高;碳氮比及氮素組成是影響濕地脫氮效果的兩個(gè)重要因素，當(dāng)C/N從2.1提高到4.1時(shí)，五組濕地對(duì)TN的去除率分別從28.95％、33.77％、26.75％、37.28％、28.07％提高至42.44％、50.42％、41.18％、52.1％和38.24％;各組濕地NH4+-N的去除率隨著c(NO3-)/c(TN)從0.54提高到0.69呈先現(xiàn)上升后下降的趨勢(shì)，TN的去除率呈先上升而后趨向平緩的趨勢(shì)。
　　(3)從濕地全年凈水

6、效果看，在進(jìn)水NH4+-N、TN、TP平均濃度分別為25.6mg/L、10.7mg/L、1.94mg/L，水力負(fù)荷為0.24m3/m2·d的條件下，夏秋季空心菜、水稻、油麥菜、韭菜以及冬春季塑料溫室大棚條件下的芥菜、豆瓣菜、菠菜、水芹、小麥幾種落干式人工濕地的出水NH4+-N、TN均基本達(dá)到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，TP均基本達(dá)到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。TP去除效果的提高可考慮優(yōu)化基質(zhì)級(jí)配、添加石膏等

7、強(qiáng)化除磷措施。
　　(4)植物對(duì)氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽有著不同的吸收特性，比較所選的水芹、豆瓣菜、韭菜、芥菜、菠菜、莧菜六種濕地植物對(duì)氮、磷的吸收動(dòng)力學(xué)參數(shù)Vmax和Km可知，水芹對(duì)不同氮磷濃度的污水均具有較好的適應(yīng)性，豆瓣菜對(duì)含不同濃度的磷、氨氮及高濃度硝態(tài)氮的污水適應(yīng)性較好，芥菜較適用于含氮、磷濃度較高的污水，韭菜及菠菜適用于含磷、氨氮濃度較高、硝態(tài)氮濃度較低的污水，莧菜對(duì)氮、磷的吸收能力均較差，不適宜作為落干式人工濕地經(jīng)濟(jì)植物的選擇。

8、落干式人工濕地所種植的空心菜、韭菜、油麥菜、水稻、芥菜、豆瓣菜、菠菜、水芹和小麥的面積產(chǎn)量分別可達(dá)到6.01、1.95、2.24、0.73、2.99、3.50、1.86、3.67、0.68kg/m2，其中空心菜、豆瓣菜、及水芹的畝產(chǎn)效益分別可達(dá)4807元、9347元、和2449元，具有較可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
　　研究結(jié)果表明，將經(jīng)濟(jì)植物型落干式人工濕地應(yīng)用于農(nóng)村分生活污水尾水處理中，不僅能高效的回收氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽，還可以達(dá)到可觀的經(jīng)濟(jì)效益