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人工湿地技术在北京郊区中学生活污水处理中的应用研究

阮晶晶  
【摘要】: 本文对北京市顺义区杨镇一中学生宿舍生活污水人工湿地处理工程的运行效果进行监测分析,探讨影响人工湿地去除效果的因素以优化该工艺的实际运行条件,为工程的运行管理及今后的人工湿地设计应用积累工程经验,并通过实际应用情况验证人工湿地技术在北京郊区寄宿制学校生活污水处理中应用的可行性。主要研究结果如下: 人工湿地出水水质比较稳定。试运行期人工湿地出水的主要污染物浓度为CODCr100~150 mg/L,TN30~50 mg/L,氨氮20~30mg/L,TP2~3mg/L;正式运行后人工湿地出水的主要污染物浓度为CODCr30~70mg/L,TN20~35mg/L,氨氮5~15mg/L,TP1mg/L左右。人工湿地对生活污水主要污染物的平均去除率为:试运行期CODCr60.64%,TN52.70%,氨氮37.49%,TP48.24%;正式运行期CODCr61.48%,TN55.49%,氨氮62.62%,TP60.70%。强化预处理后,人工湿地对氨氮、TP的去除率上升明显。试运行期污水处理系统的总去除率为CODCr67.48%,TN54.03%,氨氮43.11%,TP57.88%;强化预处理后,系统总去除率为CODCr85.41%,TN66.97%,氨氮79.23%,TP75.83%,系统对各种污染物的总去除率均大幅提高。 对影响人工湿地去除效率的因素进行探索:在高负荷下出水水质较差,但人工湿地对污染物去除量大;预处理加强后,污染负荷降低,人工湿地对污染物的去除率升高,出水水质较好。不同水流方式对不同污染物的去除效果不同,表面流去除氨氮的效果较好,水平潜流对COD、TN、TP的去除效果比表面流好,复合垂直流对各种污染物的去除效果均最好。下行流+上行流的复合式垂直流应用效果好,适合推广。停留时间对去除效果影响显著,停留3d的出水CODCr、TN、氨氮基本达到一级B标准,出水水质明显好于停留2d。不同组合工艺的差异较小,潜流单元+潜流单元+复合垂直流单元+氧化塘的去除效果优于潜流单元+复合垂直流单元+表面流单元+氧化塘的组合工艺。 校园景观湿地对人工湿地出水的深度净化效果好。系统试运行期校园湿地满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)V类标准,其中CODCr和TP达到IV类水的标准。系统正式运行后,校园湿地水质满足地表水环境IV类标准,达到设计要求。 对湿地植物的抑菌效应研究结果表明,校园湿地中的浮萍、菖蒲等植物的代谢产物对大肠杆菌SOD产生胁迫效应并抑制其生长;BOD5与大肠杆菌生长具有正相关性,湿地植物通过去除水体BOD5亦可实现抑菌效应。 人工湿地污水处理工程在校园实际应用的效果好,具有较好的环境效益、经济效益和社会效益,适合在北京郊区和农村地区推广。


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