潛流型人工濕地氧的傳遞與消耗過程及特性研究.pdf

1、作為新型生態(tài)污水處理技術(shù),人工濕地具有投資省、運行效率高、抗沖擊、易維護等優(yōu)點,并因其顯著的環(huán)境生態(tài)效益,受到國內(nèi)外水處理界的廣泛關(guān)注。與傳統(tǒng)生物處理方法相比,人工濕地中的氧環(huán)境具有顯著的復(fù)雜性,對各類污染物的降解機制及過程均產(chǎn)生直接或間接影響。因此,系統(tǒng)研究并分析濕地中氧的特性,將有助于深入探明濕地系統(tǒng)的凈化機理,提高污水凈化效率及穩(wěn)定性,推動人工濕地技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。 本文以潛流型水平流人工濕地為主要研究對象,全面考察了濕

2、地中氧的時、空變化規(guī)律,探討不同運行條件下人工濕地的氧狀況與凈化特性,在此基礎(chǔ)上,通過植物、微生物、基質(zhì)氧傳遞特性的研究,深入分析濕地氧傳遞的影響因素,以揭示潛流型人工濕地中氧的分布特性及傳遞消耗過程. 研究結(jié)果表明,總體而言,人工濕地中氧的濃度較低,普遍低于0.5mg/L,在空間和時間上均呈現(xiàn)明顯變化規(guī)律,對人工濕地中微生物的活性及污染物的去除效果具有直接影響。不同運行條件下的試驗結(jié)果表明,垂直流-水平流串連濕地及三級槽接式

3、水平流串連濕地對各類污染物去除效率有所提高,尤其是氮類物質(zhì)的去除率可提高5％左右；多點進水和強化供氧人工濕地可有效改善濕地的氧環(huán)境,多點進水濕地氧濃度提高0.1mg/L左右,強化供氧濕地氧濃度達1mg/L,進而提高了脫氮效果。與水平流濕地相比,垂直流人工濕地內(nèi)的水流相對湍急,利于復(fù)氧,進而提高了微生物的活性與凈化效率。對植物光合特性的測定表明,植物光合產(chǎn)氧輸氧為濕地的主要氧源,單株植物根部氧分布特征為：主根部氧化還原電位較低,向外側(cè)逐漸

4、升高,并呈現(xiàn)明顯的日變化和季節(jié)變化規(guī)律。對濕地氧傳遞與消耗過程的試驗結(jié)果表明,蘆葦?shù)墓夂献饔萌兆兓ǔ１憩F(xiàn)為單峰型,僅當日最高溫度達到38℃以上時為雙峰型；濕地植物光合速率與光強、溫度間呈顯著相關(guān),同時受濕度、葉片生長狀況的影響；填料的不同物理性質(zhì)直接影響復(fù)氧效果和凈化效率,基質(zhì),尤其是土壤對氧具有吸附釋氧功能,在濕地氧傳中表現(xiàn)出吸附傳遞與反應(yīng)平臺兩方面作用；表征氧消耗過程的土壤呼吸速率與硝化反應(yīng)強度均與溫度呈顯著相關(guān)關(guān)系,并在空間上具