潜流人工湿地长运行影响因素分析及稳定性评价.pdf

两南大学硕十学何论文 摘要 潜流人工湿地长期运行影响因素分析及稳定 性评价 环境科学专业硕士研究生： 魏泽军 指导教师： 黄玉明 教授 摘 要 随着我国经济社会的发展，对水资源需求日益增加，且因对水资源的浪费及污染使得我 国水资源的矛盾更加突出。目前，活性污泥污水处理方法在我国及世界范围内广泛运用，但 是该法成本高、操作复杂、需要火量专业技术人才等缺点，在农村及小城镇运用较少。而人 工湿地作为一种高效、无需能耗、管理方便且环境友好等优点的污水处理技术，近年被广泛 运用。但是，人工湿地在实际运行过程中对污染物去除的稳定性至关重要，而且很多因素对 其处理效果都有重要影响，如湿地类型、构建参数、运行因素及环境条件等。因此，对人工 湿地长期运行的稳定性及影响其运行效果的因素进行研究非常必要。 本研究主要围绕人工湿地长期运行中污染物去除效果、稳定性及影响因素开展研究。主 要内容及结果如下： m2为对象，系统研究了湿地的建造因素(湿地 (1)以中式规模人工湿地(占地约150 长宽比、填料类型、植物类型)、运行因素(进水负荷、水力停留时间)及环境因素(温度) 对运行效果的影响。结果表明，从湿地运行效果看，较大的湿地长宽比(长宽比=2)、煤渣填 料、风车草更有利于污染物的去除。进水负荷增大，污染物去除量增加；高进水负荷时去除 率下降，低进水负荷去除不稳定：综合去除率和去除量，本试验系统ToC、COD、AN、TN、 d较合适，水力停留时间(Hl玎) TP进水负荷分别在5~30、l¨5、2．5一10、5一12、0．4~1．2咖2 为5d左右时最佳。高温更有利于污染物的去除。统计分析结果表明，除了不同填料对磷素的 去除具有显著影响外，建造冈素对其他污染物的去除无显著性影响，进水负荷和HRT与去除 量分别表现出显著的正相关性和负相关性，与去除率无显著相关性；偏相关分析表明，进水 负荷对湿地去除量的影响大于HRT；温度对11P的去除率表现出显著的正相关性。 (2)通过28个月的长期运行监测，分析了不同填料(砾石和煤渣)人工湿地对有机物 (总有机碳、化学需氧鼍)和营养物(氨氮、总氮、总磷)去除的稳定性。结果表明，砾石 和煤渣人工湿地能够有效和稳定地去除有机物．且随着湿地运行年限的增加，去除逐渐增加。 因湿地内部溶解氧限制，氨氮在砾石和煤渣湿地中的去除不高，总氮去除也不理想，但总体 去除较稳定。砾石湿地对磷去除效果不佳，去除率在一定范围内波动；煤渣湿地对磷具有较 高的去除，但随运行时间的延长，去除率呈下降趋势。煤渣湿地对有机物和TN的去除略高于 两南人学硕十学何论文 摘要 砾石湿地，对磷的去除明显高于砾石湿地，对AN的去除二者无明显差异；煤渣可作为人工湿 地优选的填料。 (3)研究了人工湿地在长期运行中。因堵塞而使湿地由潜流变为自由表面流湿地后，对 有机物(总有机碳)和氮素(硝化作用／反硝化作用)、总磷去除的影响。结果表明，潜流人工 湿地因堵塞而逐渐演变为自由表面流人工湿地后，其对有机物(COD、ToC)、总氮(TN)、 总磷(TP)的去除效果优于具有相同填料及植物的潜流人工湿地。通过实验室培养试验，比 较演变后两块湿地对有机物的矿化、硝化／反硝化作用、AN及磷去除影响的研究，发现与潜流 人工湿地相比，演变后的自由表面流人工湿地对有机物的矿化率为1．82 ToC·h．1，高于潜 mg 流湿地的1．49 TC虻·h．。，对N03。去除率为96．8％，潜流湿地为58．1％，非生物脱硝去除率为 mg 40％，潜流湿地为28．2％；演变后对磷的吸附量为160P-kg．1，未演变湿地为140P·kg．1，