人工濕地裝置凈化景觀水體的水力特性及生態(tài)效應研究.pdf

1、人工濕地作為20世紀70年代發(fā)展起來的一種新型污水生態(tài)處理技術，在處理低污染水方面具有巨大潛力和優(yōu)勢，近年來得到了廣泛的應用，然而人工濕地處理低濃度污水的原理現(xiàn)仍未清楚。在實際設計和運行時發(fā)現(xiàn)，其水力特性對污染物降解有關鍵的作用。折流式人工濕地便是基于改善濕地內部水力特性的角度，對傳統(tǒng)人工濕地結構的一項改進，并在城鎮(zhèn)污水處理尾水、雨水徑流和景觀水的處理中獲得了廣泛應用和良好效果。然而，關于折流式人工濕地的水力特性方面卻少有量化研究。因此

2、，設計了一系列不同流態(tài)的人工濕地模擬裝置，并采用鹽示蹤法得到其水力特性參數(shù)。在此基礎上，對不同流態(tài)人工濕地的水力特性進行了評價。
　　由于微生物降解作用、植物同化作用和基質吸附作用等均可以為人工濕地的水處理效果做出貢獻，水力特性只是濕地處理效率的重要因素之一。因此有必要研究優(yōu)化了水力學條件的人工濕地在實際運行時的效果。基于以上考慮，設計了一組具有不同流態(tài)和不同填料的人工濕地系統(tǒng)，將其用于凈化景觀河水，研究在半年的時間尺度內人工濕地

3、系統(tǒng)對常見污染物的凈化能力，從而進一步確認流態(tài)對濕地系統(tǒng)處理效果的改善作用。
　　人工濕地在運行過程中會排放溫室氣體，主要為CO2、CH4和N2O。近年來關于天然濕地溫室氣體排放的研究已有很多，但針對人工濕地的溫室氣體排放的研究卻較少。本研究考察了不同流態(tài)、不同基質的人工濕地對景觀水體的凈化能力和溫室氣體排放通量，探討處理效率和溫室氣體排放與裝置流態(tài)及基質種類之間的關系。
　　結果表明：
　　(1)四廊道上下折流人工濕

4、地模擬裝置的死區(qū)與其它裝置相比有明顯減少，與此同時流態(tài)由理想推流向完全混合流的轉變并不顯著，因此在6個裝置中水力特性最為理想。水平折流模式在無基質填充狀態(tài)下，不會對人工濕地模擬裝置的水力特性產生影響；填充基質后，水平折流模擬裝置的回收率極低，水力特性變差。
　　(2)上下折流礫石濕地處理效果最好，對TP、TN、NO3--N、NH4+-N的處理效率分別為42.47%、28.92%、32.72%和52.92%，高于水平折流礫石濕地對相

5、應污染物的處理效率(41.67%、23.76%、28.20%和38.93%)。水平推流陶粒濕地對CODMn、TP和NH4+-N的處理效率為24.39%、39.14%和22.39%，高于水平推流礫石人工濕地(14.71%、37.19%和12.23%)，說明相比礫石，以陶粒做基質的人工濕地擁有更高的污染物處理能力。
　　(3)上下折流礫石濕地的CO2排放通量顯著高其他三種濕地，為409.3mg/m2?h；人工濕地的CO2排放通量與氣溫