城鎮(zhèn)污水處理廠出水中氮磷高效吸附填料的篩選.pdf

1、目前我國城鎮(zhèn)污水處理廠中二級處理能削減來水中的大部分污染物，但二級出水的排放量大，氮、磷含量遠(yuǎn)高出地表水Ⅴ類水的標(biāo)準(zhǔn)，影響受納水體（河流與湖泊）的自凈能力，造成富營養(yǎng)化。如采取經(jīng)濟可行的方法加以深度凈化，可緩解對受納水體的污染，且可為城市提供質(zhì)量更優(yōu)的回用水，緩解部分城市缺水問題，促進水資源的循環(huán)利用。
　　為改善受納水體的水環(huán)境質(zhì)量，促進水資源循環(huán)利用，二級出水需深度處理。目前，采用高級氧化法、膜過濾等方法來凈化每天數(shù)萬方的城鎮(zhèn)

2、污水處理廠出水，其投資和能耗均很大，在很多城市難以實現(xiàn)。而人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)具有基建費用少、運行管理簡單、出水水質(zhì)好等特色，是處理城鎮(zhèn)污水處理廠出水的優(yōu)先選擇。
　　對城市污水處理廠出水而言，填料對磷的吸附與化學(xué)沉淀是濕地中磷主要的去除途徑，因而篩選性能良好的填料對保證人工濕地凈化城鎮(zhèn)污水處理廠出水的效果尤為重要。人工濕地中氮的去除主要通過微生物硝化反硝化作用，包括一系列發(fā)生在基質(zhì)內(nèi)部的物理、化學(xué)、生物反應(yīng)。填料能為微生物提供掛

3、膜場所，支撐植物生長。此外，人工濕地構(gòu)建過程中，常采用填料組合的方式強化濕地對多種污染物的去除效率，增強濕地過水能力和截留懸浮物的能力。
　　本研究從常用濕地基質(zhì)中篩選性能良好的填料，為濕地填料的配置提供依據(jù)，依據(jù)填料特性，選擇材料改性，強化濕地填料對磷和氨氮的吸附容量與穩(wěn)定性。并人工模擬城鎮(zhèn)污水處理廠出水，將填料兩兩組合，探討凈化效果較好的組合形式。
　　通過研究得到以下主要結(jié)果:
　　1.研究了29種人工濕地填料的

4、基本特性，得出瓷砂陶粒、雞蛋殼、黏土陶粒、水泥磚等材料的孔隙率與滲透系數(shù)均較好;
　　2.對磷的理論飽和吸附量較大的10種填料依次為:鋼渣1.052mg/g＞大理黏土0.999mg/g＞高嶺土0.8936mg/g＞火山巖0.8731mg/g＞無煙煤(1-2mm)0.7586mg/g＞水泥磚0.755mg/g＞麥飯石0.7238mg/g＞生物炭0.7146mg/g＞雞蛋殼0.6977mg/g＞瓷砂陶粒0.6661mg/g;對氨氮的理

5、論飽和吸附量較大的10種填料依次為:火山巖1.7000mg/g＞瓷砂陶粒1.6200mg/g＞生物炭1.353mg/g＞沸石1.3500mg/g＞石榴石1.1900mg/g＞焦炭1.11mg/g＞大理黏土0.9570mg/g＞麥飯石(1-2mm)0.9292mg/g＞無煙煤(2-4mm)0.7826mg/g＞鋸末0.7562mg/g。
　　3.通過吸附解吸研究得出，高嶺土的磷吸附效果很好，氨氮吸附效果較差，用理化方法處理高嶺土，得

6、出:用0.5mol/L鹽酸和3min微波加熱改性后，高嶺土對氨氮的飽和吸附量為1.09mg/g，是未改性高嶺土的8.96倍，吸附飽和的高嶺土對氨氮的解吸率降低了17.1％。而高嶺土對磷的吸附解吸性能變化不大。說明適當(dāng)改性能提高填料的吸附容量和穩(wěn)定性，增加填料的經(jīng)濟性和實用性。
　　4.選擇吸附磷和氨氮性能較好的填料進行組合實驗，得出:城鎮(zhèn)污水處理廠一級B出水，采用火山巖和無煙煤(2∶1)、火山巖和大理黏土(3∶1)、大理黏土、錳砂