寒冷地区多级垂直流人工湿地系统设计及氮磷去除 - ingenta connect.pdfVIP

第 32 卷 第 23 期 农 业 工 程 学 报 Vol.32 No.23 218 2016 年 12 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Dec. 2016 寒冷地区多级垂直流人工湿地系统设计及氮磷去除效率 1 1※ 2 1 1 1 1 王 勇 ，张宝莉 ，汤 灿 ，卢 靓 ，刘 灏 ，吴文良 ，陈 清 （1. 中国农业大学资源与环境学院，北京 100193 ；2. 北京通州京环环境服务有限公司，北京 101100 ） 摘 要：为了解决北方寒冷地区人工湿地冬季效率低、运行不稳定的问题，设计建设了两个多级垂直流人工湿地系统 （multistage vertical-flow constructed wetlands ，MVCWs ），处理北京房山区居民生活污水，通过工程设计以及添加碳源强 化系统脱氮效果，增加磷吸附基质等措施，提高系统稳定性和污染物的去除效率。研究结果表明，湿地系统Ⅰ化学需氧 量（chemical oxygen demand，COD ）的平均去除率为87.3%；总磷（total phosphorus ，TP ）的平均去除率为91.9% ；总 3 2 氮 （total nitrogen ，TN ）的平均去除率为 68.9%，能够全年稳定运行。湿地系统Ⅱ采取半间歇式运行方式，在 0.5 m / （m ·d） 的水力负荷条件下，对 COD、TN、TP 的平均去除率分别为 92.5%、53.8%、77.2% 。湿地系统Ⅱ厌氧单元添加 62 kg 木 块后，COD/TN 从 0.93 上升到 1.85，比添加 31 kg 木块单元对 TN 的去除率提高 15.6%。木块作为厌氧阶段的外加碳源， 有效促进了垂直流人工湿地系统对氮的去除。通过垂直流人工湿地多级合理的单元设计，在厌氧阶段添加碳源有利于反 硝化脱氮以及添加吸附磷的基质，提高冬季没有植物参与时高效除氮、磷，有效地保证对各种污染物的去除效率。使该 研究中的人工湿地系统能够全年稳定运行，该研究结果可为人工湿地在中国北方的推广应用提供参考。 关键词：湿地；污水；氮；磷；垂直流人工湿地；外加碳源；反硝化；寒冷地区 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.23.030 中图分类号：X-1 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2016)-23-0218-08 王 勇，张宝莉，汤 灿，卢 靓，刘 灏，吴文良，陈 清. 寒冷地区多级垂直流人工湿地系统设计及氮磷去除效率 [J]. 农业工程学报，2016，32(23)：218－225. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.21.030 Wang Yong, Zhang Baoli, Tang Can, Lu Jing, Liu Hao, Wu Wenliang, Chen Qing. Multistage vertical-flow constructed wetlands and removal efficiency of nitrogen and phosphorus in cold area[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(23): 218 －225. (in