潛流型人工濕地脫氮功能的研究.pdf

1、人工濕地是一種強(qiáng)化的自然生態(tài)處理技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于北美洲、歐洲等西方發(fā)達(dá)國(guó)家，但在我國(guó)仍處于起步發(fā)展階段。在各種人工濕地處理技術(shù)中，潛流型人工濕地由于其水力負(fù)荷大、污染負(fù)荷大、凈化效果好等優(yōu)點(diǎn)，已成為人工濕地應(yīng)用中最主要的類(lèi)型。潛流型人工濕地在植物根系周?chē)纬傻暮醚鯀^(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū)，為人工濕地中氮的去除提供了良好的條件。而影響人工濕地脫氮能力的各種因素、機(jī)理及去除模型，已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的前沿。 本實(shí)驗(yàn)以潛流型人工濕地為研

2、究對(duì)象，探討了不同植物潛流型人工濕地去除污染物的最佳水力負(fù)荷，以及濕地系統(tǒng)對(duì)污染物的凈化效果。進(jìn)一步研究了，水力負(fù)荷、C/N比值、有機(jī)物種類(lèi)和濃度，以及氮的種類(lèi)和濃度對(duì)白鶴芋人工濕地、石菖蒲人工濕地脫氮效果的影響。并且在分析人工濕地不同填料層高度脫氮能力的基礎(chǔ)上，探討了濕地系統(tǒng)氮的去除機(jī)理。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：不同植物潛流型人工濕地，當(dāng)在較低污染負(fù)荷和水力負(fù)荷下，系統(tǒng)對(duì)COD和氨氮都有較好的去除效果，去除率基本維持在90.0％左右。

3、根莖發(fā)達(dá)的石菖蒲人工濕地，其凈化能力稍高于白鶴芋人工濕地。但是，隨著水力負(fù)荷和污染負(fù)荷的增加，不同植物人工濕地的凈化效果隨之下降；本實(shí)驗(yàn)中，白鶴芋和石菖蒲兩人工濕地氨氮的最低去除率只有75.0％左右。而隨著人工濕地植物的進(jìn)一步成熟，系統(tǒng)運(yùn)行后期的凈化效果優(yōu)于運(yùn)行初期。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，潛流型人工濕地的最佳水力負(fù)荷在0.15～0.20m<'3>/m<'2>d范圍內(nèi)。 C/N(以TN算)比值是影響潛流型人工濕地系統(tǒng)凈化效果的重要因素，

4、當(dāng)保持進(jìn)水TN濃度不變而增加有機(jī)物進(jìn)水濃度的情況下，隨著C/N比值增大，人工濕地系統(tǒng)對(duì)氨氮和有機(jī)物的去除效果明顯下降；其中有機(jī)物的去除率最低時(shí)只有81.28％左右。對(duì)于TN去除來(lái)說(shuō)，在碳源不足情況下，兩人工濕地系統(tǒng)的TN去除效果不好，最高時(shí)只達(dá)到60.0％左右，而最低時(shí)只有32.0％。隨著碳源的增加，兩人工濕地對(duì)TN去除率不斷上升，當(dāng)C／N=10∶1時(shí)，石菖蒲人工濕地的TN去除率可高達(dá)83.52％，白鶴芋人工濕地也可以達(dá)到73.71％。

5、考慮到有機(jī)物的凈化效果，本實(shí)驗(yàn)以C/N=7∶1～8∶1為最佳值。 從不同植物潛流型人工濕地不同填料深度對(duì)污染物凈化情況來(lái)看，系統(tǒng)在植物根系附近基本已經(jīng)完成了有機(jī)物和氨氮的好氧降解過(guò)程；而遠(yuǎn)離植物根系的空間，主要發(fā)生氮的缺氧、厭氧反硝化反應(yīng)。但是，如果在碳源充足的情況下，淺層的根系好氧區(qū)，潛流型人工濕地對(duì)TN的去除也可以達(dá)到較好效果。影響人工濕地脫氮能力的因素很多，不同植物和不同填料組合的人工濕地其氮的去除能力可以差別很大，外界因