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《北京林业大学》 2011年
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复合式人工湿地处理小城镇生活污水的研究

刘峰  
【摘要】:人工湿地是一种污水生态处理工艺,具有处理效果好、投资少、建设快的特点,适用于生活污水的处理。本文为解决北京地区小城镇水环境污染问题,进行了复合式人工湿地处理小城镇生活污水的实验研究,研究内容包括不同类型复合人工湿地对生活污水的处理效果的研究,以及湿地植物在氮磷去除中的作用。研究设计了室内小试实验和现场实验两部分,小试实验采用“垂直流湿地—表流湿地”组合工艺;现场实验采用“水平流湿地—表流湿地”组合工艺。通过对两部分实验的污水处理效果以及植物在污染物去除过程中所发挥的作用进行的分析,得到以下实验结论: (1)垂直流—表流组合人工湿地可以有效处理生活污水,COD、TN、TP、NH3-N平均去除率分别为80%、70%、55%和60%。污染物的去除主要是由垂直流部分完成,表流部分可以对COD、TN、NH3-N进一步去除,但对TP去除效果不明显。 (2)在垂直流反应装置中添加活性污泥可以促进填料表面生物膜的生长,缩短了人工湿地启动时间,并提高污染物的去除效果。 (3)植物在人工湿地中主要起对污染物的吸收和为微生物提供附着条件的作用,种植植物的人工湿地比没有植物的人工湿地污染物去除率高。植物对氮磷的吸收贡献率与人工湿地所选择的工艺有关,表流湿地比垂直流湿地更利于植物对水中污染物质的吸收。 (4)水平潜流—表流组合人工湿地可以有效处理生活污水,COD、TN、TP、NH3-N平均去除率分别为65%、70%、60%和75%左右。污染物的去除主要是由水平潜流部分完成,表流部分对TN和NH3-N具有一定的去除效果,对COD和TP的去除效果不明显。 (5)现场人工湿地启动阶段对污染物去除效果不佳,出现了湿地出水污染物浓度高于进水污染物浓度的情况;在启动阶段结束后,随着湿地内部微生物系统的构建完成和填料表面污染物随出水排出,人工湿地开始对水中污染物有去除效果。 (6)由于光照充足,植物在现场人工湿地的长势更好,同时对污染物去除贡献率更高。种植于表流湿地的植物比潜流湿地的植物长势好,生物量和体内氮磷含量较高。表流湿地植物对TN和TP的去除的贡献率大于水平潜流湿地植物的氮磷去除贡献率。 (7)现场表流人工湿地由于通风良好,利于NH3-N的挥发,因此对于NH3-N的去除贡献比其他三种污染物去除贡献更大。
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