溫暖地區(qū)人工濕地系統(tǒng)處理城市污水的效能與機理研究.pdf

1、隨著我國工業(yè)化和農(nóng)村城市化進程的加速,城鎮(zhèn)污水已成為水環(huán)境污染的重要源頭.由于大多數(shù)城鎮(zhèn)技術(shù)力量有限、資金缺乏,如何合理利用有限的資源達到污水處理目的是當前一大難題.圍繞城鎮(zhèn)城市污水處理問題,以植物生長可以完全或基本覆蓋全年的廣大溫暖地區(qū)為特定區(qū)域,對附設(shè)一級預(yù)處理的人工濕地運行效能及影響因素、主要污染物去除機理和生態(tài)學進行了研究.對人工濕地的啟動和啟動期內(nèi)污染物的去除規(guī)律進行了研究.人工濕地啟動的重點和難點是植物栽植,研究表明春、秋季

2、植物成活率明顯高于其他季節(jié);針對扦插植物在礫石床中成活率低的問題,首次引入了兩段式栽植馴化法,獲得了巨大的成功,植物成活率由不足20％顯著提高到95％以上.有機污染物、TN、SS去除率在啟動后均要經(jīng)歷由低到高的過程,有機物和TN去除受植物長勢和季節(jié)的影響較大,具有明顯的生物特征.TP去除率在啟動之初即達到了86.40％的高值,證明此時非生物作用是主要的除磷途徑.國內(nèi)首次以溫暖地區(qū)處理城鎮(zhèn)城市污水的人工濕地為對象,進行其凈化效能的長期、連

3、續(xù)、系統(tǒng)的研究.對人工濕地的各種主要影響因素進行了考察.發(fā)現(xiàn)水力負荷、氣候、DO對COD、TN、NH<,3>-N的去除存在明顯影響,水質(zhì)對各種指標的去除率均存在不同程度的影響,有機污染物和氮素的去除存在相互的促進作用,其中碳源對氮素去除的影響尤其明顯.而回流和定期干化/沖洗是改善濕地運行效能的良好措施.試驗確定溫暖地區(qū)人工濕地處理城市污水的合理水力負荷為0.1~0.4m<'3>/(m<'2>·d),合理的回流比為1.0.對污染物質(zhì)在人工

4、濕地中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律進行了研究.結(jié)果表明有機污染物、氮、磷在濕地填料中的遷移轉(zhuǎn)化基本規(guī)律較為一致,從前到后或由上至下均呈逐級下降的總體趨勢.在綜合了污染物的凈化效能、影響因素和濕地中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律等多方面研究成果的基礎(chǔ)上,對溫暖地區(qū)人工濕地在較高負荷下處理城鎮(zhèn)城市污水的機理進行了分析.對人工濕地生態(tài)學進行了多方面的研究.氣候變化仍然是溫暖地區(qū)人工濕地植物生長的主要影響因素,植物在穩(wěn)定成活以后仍然存在環(huán)境適應(yīng)問題.收割試驗證明適當縮短收割

5、周期對植物生長和生物量生產(chǎn)具有刺激作用,但收割后植物根均會出現(xiàn)大量的死亡,對濕地穩(wěn)定性和凈化效能存在不利影響.人工濕地中存在著從植物、微生物到昆蟲、鳥類等種類繁多的生物,這些生物與非生物環(huán)境共同維持了人工濕地系統(tǒng)強大而穩(wěn)定的污水處理能力.對9種濕地植物進行了環(huán)境適應(yīng)性、污染物去除能力等方面的綜合比較,篩選出再力花和蘆葦兩種理想的濕地植物,并針對濕地進水水質(zhì)較差或出水水質(zhì)要求較高這兩種最常見的情況,提出了相應(yīng)的植物優(yōu)化組合方案.在實驗研究