蚯蚓-人工濕地系統(tǒng)在化機漿廢水深度處理中的應用研究.pdf

1、蚯蚓-人工濕地系統(tǒng)具有“高效、低投入和生態(tài)性”等優(yōu)點，適合我國造紙企業(yè)的污水處理的實際需求現(xiàn)狀。蚯蚓-人工濕地系統(tǒng)在生活廢水的處理中已得到初步應用，目前還存在著系統(tǒng)對處理的水質要求高、系統(tǒng)本身易堵塞等問題。研究開發(fā)適用于處理化機漿廢水的蚯蚓-人工濕地系統(tǒng)，可為我國制漿造紙行業(yè)實現(xiàn)清潔生產和可持續(xù)發(fā)展提供有力的支持。
　　本文使用模擬實驗裝置，對構建人工濕地的基質、植物種類進行了篩選，在此基礎上，設計和構建了由上行植物濾池和下行蚯蚓

2、生物濾池組成的模擬蚯蚓-人工濕地系統(tǒng)，并開展了模擬人工濕地系統(tǒng)處理化漿廠SBR生化出水的系統(tǒng)研究。重點考察了無煙煤、頁巖、普通生物陶粒和優(yōu)質生物陶粒等四種基質、蘆葦、風車草、富貴竹等三種濕地植物對化機漿廢水的處理效果；分別探討了由富貴竹與無煙煤組合的植物濾池、蚯蚓與無煙煤組合的蚯蚓生物濾池對化機漿廢水的處理效果；通過模擬的蚯蚓-人工濕地系統(tǒng)設計和運行，探討了模擬人工系統(tǒng)對化機漿廢水的綜合處理效果，并對濕地系統(tǒng)中化機漿廢水中有機物的遷移規(guī)

3、律進行了分析。本文取得的主要結論如下：
　?。?）使用頁巖、無煙煤、普通生物陶粒和優(yōu)質生物陶粒四種基質處理化機漿廢水時，對污水中COD去除效果最好的是無煙煤，其次是優(yōu)質生物陶粒和普通生物陶粒，頁巖的去除效果最差，對COD的去除率分別為69.2％、59.1%、48.2%和31.5%；無煙煤對污水中的TP、污水色度均具有良好的去除效果。研究中使用的無煙煤的物理特征如下：粒徑3~6mm，容重0.84g/cm3，孔隙率0.52%，比表面積

4、為4230m2/m3。
　?。?）比較由風車草、蘆葦和富貴竹三種不同植物與無煙煤組成的植物濕地系統(tǒng)對化機漿廢水中的污染物去除效果時發(fā)現(xiàn)，三種植物對污水中COD的去除能力由強到弱依次為富貴竹>蘆葦>風車草，而對污水TP的去除能力由強到弱依次為富貴竹>風車草>蘆葦。比較對污水中色度的處理效果時發(fā)現(xiàn)，富貴竹的處理效果最好，并與蘆葦和風車草存在較大差距。富貴竹比較能夠耐寒，在低溫運行期間，其吸收營養(yǎng)物質的能力和輸氧能力也要優(yōu)于風車草和蘆葦

5、。富貴竹+無煙煤組合對污染物去除率最高，對污水COD的去除率為41.5%，TP的去除率為98.2%，TN的去除率為42.2%，色度的去除率為35.6%。單獨植物或單獨基質對廢水中污染物的去除效果并不好，說明在人工植物濕地中，對污染物的去除主要是通過植物和基質的協(xié)同作用。
　　（3）投放蚯蚓的基質柱對化機漿污水的處理效果要優(yōu)于未投放蚯蚓的基質柱。水力停留時間20天時，投放蚯蚓的基質柱對污水COD、TP、TN和色度的去除率分別是66.

6、8%、40.7%、71.4%和95.5%，未投放蚯蚓的基質柱對COD、TP、TN和色度的去除率分別為60.3%、29.6%、55.3%和87.2%。充填漿渣的基質柱比未充填漿渣的基質柱有利于蚯蚓的生長和活動能力，漿渣可為蚯蚓提供一定的營養(yǎng)，但是充填漿渣也引入了新的污染。
　?。?）模擬蚯蚓-人工濕地系統(tǒng)在水力停留時間(HRT)為30天狀態(tài)下達到穩(wěn)定運行的時間為35~40天。通過控制模擬濕地系統(tǒng)的進水流量，可調整水力停留時間HRT，

7、優(yōu)化不同運行狀態(tài)系統(tǒng)對污水的處理效果。原水經濕地系統(tǒng)處理，當HRT為20天時，對污染物的去除率分別達到76.7%、74.5%、61.2%和79.4%，處理效果已達到良好處理效果，繼續(xù)提高HRT至30天，對污水的去除效果提高不多。使用本論文構建的模擬人工濕地系統(tǒng)處理漿廠SBR生化出水，適宜的HRT為20天，可為工程化應用提供設計依據(jù)。
　?。?）模擬人工濕地系統(tǒng)對對COD、TP、TN和色度均具有較高的去除率。本論文使用的工廠原水水質

8、為：COD為584mg/L，TP為47mg/L，TN為6.41 mg/L，色度為180倍，pH為7.72，經濕地系統(tǒng)處理，出水的COD、TP、TN和色度分別降低到COD136mg/L、TP12mg/L，TN2.49 mg/L和色度37倍。工程化應用時，通過改進設計、控制進水的水溫、污染負荷，出水水質可望達到制漿造紙工業(yè)污染物排放標準（GB3544-2008）的限值要求。根據(jù)GC-MS對廢水各段處理出水中所含有機物的檢測，化機漿廢水的原水