定制济源生活污水处理装置厂家
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人气：1721 发布时间：2018-08-30 13:46 关键词：济源生活污水处理设备 济源生活污水处理厂家 产品型号：lytt 应用领域：水处理 产品价格：69800 想了解更多产品详情，请 |
垂直流人工湿地因具有较高的水力负荷、污染物去除效率高、占地小等优点，越来越得到大面积的应用.近年来，垂直流湿地多用于不同污染负荷生活污水的处理，其净化效果主要受湿地类型构造本身、填料、植物类型、进水C/N比与启动季节等因素的影响，而关于进水C/N比对不同植物类型处理生活污水效果的影响研究相对较少.
污水C/N比是反映湿地系统内部碳氮循环的主要指标，综合了湿地生态系统功能的变异性，容易测量，是确定废水碳氮平衡特征的一个重要参数.湿地系统的进水C/N比特征直接影响着微生物的群落结构，从而影响污水处理效果.另外，不同湿地植物、不同环境条件下及不同生长时期对N、P的需求量也不同.植物对N、P吸收量及比例的变化，也会间接影响其在不同季节对污水去除效率的贡献.
2材料和方法
2.1人工湿地的构建
人工湿地污水处理系统于2014年1月建于复旦大学生态学实验基地温室大棚内，为垂直潜流型人工湿地(图1)，各湿地尺寸均为1.0m×0.6m×0.9m(长×宽×高)，在长边15cm处分别用隔板隔开，靠近进水端15cm的隔板底部以尺寸为0.80m×0.15m的矩形开口相通.布水区填料上层为粒径约12mm的炉渣，厚度为45cm，炉渣在使用前经过5次冲洗，以避免其会产生高碱度的环境，从而危害植物和根系间微生物的生长;下层为粒径约15mm的砾石，厚度为20cm，进出水隔板之间10cm的高度差使得水流可以从布水区自行流入出水端.进水区采用穿孔(15mm的孔，间距为100mm)PVC管均匀布水，试验于2014年1—3月先进行湿地驯化，2014年4月到2015年1月为污水处理正式运行阶段，采用连续进水方式，水力负荷为0.67m3·m-2·d-1，HRT为1.5d，填料层的孔隙率约为43%.3种不同的C/N比进水条件，每种植物湿地均为4个平行处理，共计48个湿地单元.
2.2模拟生活污水的配制及进水水质特征
对4种植物类型湿地进行碳源不同污染梯度水平的添加处理，碳源添加浓度分别为100、200、400mg·L-1(污染负荷分别为322.64、645.35、1280.06mg·m-3·d-1)，N素添加浓度为40mg·L-1(污染负荷为107.75mg·m-3·d-1)，P素添加浓度为5mg·L-1(污染负荷为16.58mg·m-3·d-1).模拟污水的配方为100、200、400g·m-3葡萄糖，80g·m-3尿素，15g·m-3NaH2PO4，1.5g·m-3KH2PO4，4g·m-3CaCl2，2g·m-3MgSO4.3种不同C/N比进水条件分别为C1N(2.5∶1)、C2N(5∶1)和C3N(10∶1).每种湿地植物在相同进水条件下的处理均为4个平行组.模拟生活污水的进水水质特征见表1和表2.
2.3实验步骤
本研究选取本实验室前期筛选出的具有较好污染物降解效果的水葱、香蒲、菖蒲和千屈菜，均为挺水植物.2014年的2月1日每个湿地单元分别种植水葱(Scirpustabernaemontani)、香蒲(Typhaorientalis)菖蒲(Acoruscalamus)和千屈菜(Lythrumsalicaria)，上述4种湿地植物种植时单个湿地平均鲜重分别为0.28、0.34、0.21和0.41kg，种植密度为58株·m-2.前期湿地用模拟生活污水灌水2个月，该阶段为湿地的驯化期.实验运行周期为10个月，时间为2014年的4月1日至2015年的1月31日，模拟污水以0.21m3·m-2·d-1的水力负荷进入人工湿地单元，配水装置是一个直径5cm的塑料管，其上分布着直径1.5mm的小圆孔.每周通过一个200L的大水箱向人工湿地供水5d，另外2d为停歇时间.
2.4水样、植物样采集与测定
每周采集进出水样一次，每月测定的4个周的平均值作为该月处理水样的月平均值.COD采用重铬酸钾法测定，TP采用AQ2全自动间断化学分析仪(AutomatedChemistryAnalyzer，England)测定，TN采用德国产LiquorTOC分析仪测定.物理化学指标的测试包括氧化还原电位(Eh)、pH值、溶解氧(DO)，均是在现场实地测量，其中，DO采用OrionDissolvedOxygenProbe(Model862Aplus，USA)测量，Eh采用Orion250AplusORPFieldKit测量，pH值采用OrionPortablepHMeter(Model250Aplus，USA)测量.分别采集和测定各湿地植物实验前后的生物量，本研究采用种植前与实验结束收获后湿地植物鲜重表示生物量.
2.6统计分析
所有的都采用SPSS软件进行分析.一阶方差分析用来分析4种不同植物垂直潜流式人工湿地各种参数条件下的出水状况.二阶方差分析用来分析测试不同的碳元素添加、人工湿地植物类型、季节变化，以及其两两或者3个一起的综合影响作用.Duncan多倍范围检验用来进一步评价方差分析中的差异显著性.
3结果
3.1主要物理化学指标的变化
pH值、氧化还原电位(Eh)和溶解氧(DO)值见表1.对于pH值，3种C/N比进水条件下，4种植物湿地均表现为出水值(6.386.81)低于进水值(7.237.56)，但不同处理条件下，不同植物间差异不显著(p>0.05).对于DO值，C1N和C2N处理要显著高于C3N处理(p<0.05)，但相同处理不同植物类型间差异不显著(p>0.05).对于4种植物湿地类型，Eh值在C1N、C2N和C3N处理中差异也不显著(p>0.05).
3.2主要污染物去除率随时间的变化
主要污染物去除率在处理过程中各个月份中的变化明显，3种进水负荷下，COD去除率在香蒲和菖蒲湿地均优于水葱和千屈菜湿地(图2，表2).如图2a所示，C1N处理中，4种植物湿地中COD去除率在秋末和冬初波动相对较大.在C2N和C3N处理中，4种植物湿地均表现出在7月和10月COD去除率较高(图2b和2c).到实验结束(1月)，3种处理条件下，不同植物湿地对COD去除率均下降到低值，受季节影响显著.由表3的方差分析发现，季节、植物类型与季节的交互作用对COD的去除率影响显著(p<0.05).
垂直潜流人工湿地对于氮的去除主要是依靠硝化和反硝化过程实现的.当C/N=5∶1时，TN去除率比C1N和C3N处理高，而香蒲湿地也略高于其他3种植物湿地.这说明在适合的C/N比条件下，可使得硝化反应和反硝化反应达到状态，适量的碳源保证了湿地反硝化过程的顺利进行.而植物的合理选择也在一定程度上提高了TN的去除效果.在不同的进水负荷条件下，平均TN去除率在香蒲湿地中达到了38%49%，与Seo等(2008)在水平流湿地中48%的去除率接近.比较了水葱、香蒲和千屈菜等湿地植物对生活污水的TN去除率，发现香蒲的去除效果高于千屈菜，这与本实验的研究结果基本一致.另外，该研究结果表明，季节变化对于TN的去除则是有非常显著的影响，特别是在6—7月间，TN去除率达到高值.TN在夏季有较高的去除率，其原因可能是植物在较高温度下良好生长，根系充分发育，为植物根系间微生物提供了良好的新陈代谢环境所致.
