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人工湿地对污染河水的净化效果及机理研究

赵建  
【摘要】:随着我国城市化进程的加快,城市水环境污染日趋严重,尤其是城市河流,水污染不仅影响城市的景观,还危害人们的身体健康。目前污染河流的治理已成为重要课题。本文紧密联系镇江“863”课题——镇江水环境质量改善与生态修复技术研究及示范,开展了利用人工湿地对污染河水的净化效果及机理的研究,结果表明: (1)与生活污水不同,污染河水的特点主要是有机污染物浓度低、氮磷等营养盐浓度相对较高且悬浮态污染物含量高。利用复合垂直流人工湿地系统净化劣Ⅴ的古运河河水时,具有较好的处理效果。在水力负荷HL=750mm/d条件下,COD_(Mn)去除率约50%~60%,TN去除率约为40%~50%,TP去除率约为30%~40%,出水水质能够达到Ⅳ类水甚至Ⅲ类水。 (2)利用复合垂直流人工湿地净化污染河水时,主要是下行池发挥作用,尤其是湿地表层(0~30cm)的作用,上行池没有发挥足够的作用。人工湿地对河水中污染物的去除首先表现为下行池表层(0~30cm)的填料和植物根系对进水中悬浮态污染物质的过滤、吸附等物理作用,进水中溶解态或胶体态污染物直接被附着在填料和植物根系表面的微生物所利用或与填料发生物理化学反应,转化为稳定的物质(微生物体、CO_2、N_2、H_2O等);随后,下行池表层截留下来的悬浮态颗粒污染物质在微生物作用下转化为溶解态污染物并随水流动,进一步在微生物的作用下转化为稳定的物质。 (3)污染河水流经人工湿地时,上行池的作用不够明显,分析认为可能有两方面原因:一方面,湿地表层截留的悬浮态物质转化为溶解态进入水中,增加了上行池溶解态污染物的浓度,从而抵消了上行池的一部分去除效果;另一方面,由于表层微生物降解有机物时消耗了大量的溶解氧,造成污水流至上行池时水中溶氧浓度和C/N过低,从而对有机物、TN的降解速率降低。 (4)对于以硝氮为主的污水,补充碳源促进了微生物的反硝化过程,从而提高了人工湿地的脱氮效率;但对于以氨氮为主的污水,由于水中溶氧的限制,硝化细菌的作用受到抑制,使得反硝化过程不能顺利进行,因此添加碳源对TN去除效率的提高作用不明显。


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