多級跌水復合垂直流濕地控制農村面源污染研究.pdf

1、近年來隨著農村區(qū)域經濟的發(fā)展,農村面源污染問題日益凸顯,特別是造成湖泊水體污染,已然威脅到水環(huán)境安全,影響了社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。農村面源污染由其污染影響范圍廣、影響面積大,同時具有隨機性、分散性、隱蔽性等特點,一般機械化、自動化的污水處理設施與工程難以對其推廣和應用,而人工濕地作為一種生態(tài)化的污水處理技術、具有低碳、經濟、美觀、操作簡便等特點,非常適合應用于農村面源污染的處理方面。本論文依托“十一五”國家科技支撐計劃項目“鄱陽湖生態(tài)保

2、護與資源利用研究——水污染控制及水質保護技術研究與示范”課題,結合鄱陽湖地區(qū)農村面源污染實際,開展人工濕地對農村面源污染的深化處理研究。
　　 針對調查中顯現的污染源的高負荷化,特別是區(qū)域化肥量加大與農村畜禽養(yǎng)殖廢水隨意排放未得到有效處理,結合課題示范工程中人工濕地的實際應用,自行設計一種可適用于處理高負荷農村面源污染廢水的串聯式多級跌水復合垂直流人工濕地。并從其實際處理效果、承載負荷以及處理效果強化措施等多方面入手開展研究。得

3、出的主要結論如下:
　　 (1)將課題兩個示范工程內的濕地系統(tǒng)運行效果對比后發(fā)現,表面流人工濕地對污染負荷的抗沖擊能力較差,其水質凈化效果會隨所承載的污染負荷的增大而減小,在高污染負荷狀態(tài)下運行時,脫氮除磷效果將出現受限現象。
　　 (2)針對表面流人工濕地對污染負荷的抗沖擊能力較差等問題,本研究提出采用串聯式多級跌水復合垂直流人工濕地處理農村面源污染廢水,結果表明此裝置運行穩(wěn)定,出水水質較好,抗污染負荷沖擊能力強,可滿

4、足農村面源污染廢水處理需要。
　　 (3)在濕地裝置負荷承載試驗中,結合示范區(qū)內濕地進水濃度與PRA調查得出的農村面源污染負荷范圍設定了不同梯度的污染負荷與水力負荷,分析了兩種負荷對該濕地裝置凈化效果的影響,得出該濕地系統(tǒng)的凈化效果除NH4+-N外均隨著污染負荷的增加而增加,確定實驗范圍內的最佳承載污染負荷為COD100g／m2、NH4+-N10g／m2、NO3--N10g／m2、TP5g／m2,試驗還表明系統(tǒng)處理效果受水力負荷

5、影響波動較大,并最終確定了系統(tǒng)在該污染負荷情況下的最佳承載水力負荷范圍為0.3～0.4m3／m2·d。
　　 (4)強化裝置處理效果措施采用碳源調控,試驗中由于碳源的加入,為促進反硝化作用提供了電子供體,提高了脫氮效果,且在COD與NO3--N的質量比調至5時使裝置的脫氮效果最為顯著。本試驗裝置碳源加入是通過該濕地裝置特有的通氣管,將補充碳源直接加入到濕地裝置底部,可減少了系統(tǒng)處理負荷節(jié)約了碳源外加成本。
　　 (5)在

6、植物生長對人工濕地處理效率影響試驗中發(fā)現,對該濕地裝置內植物進行收割后,會出現補償生長現象,各污染物的去除率均有所提高,尤其在收割后的第18到26天之間,即第三周左右去除率達到最高。同時植物在生長中各污染物的去除會隨著植物生長狀況變化而發(fā)生升降,通過植物生長高度差值法確定其變化范圍,并初步得出植物生長對COD、NH4+-N、NO3--N與TP去除的貢獻率分別約為:17.9％、11.2％、12.3％、6.4％。最終得出濕地植物生長狀況與人