1．前言

　　濕地處理系統是將污水有控制地投配到經常處于飽和狀態的，生長有蘆葦、香蒲等沼澤植物的土地上，污水在沿一定方向流動過程中在植物、土壤和微生物的聯合作用下得到凈化的一種土地處理系統。人工復合生態床作為濕地系統的一種，具有工藝簡單、運行管理方便、生態環境效益顯著、投資少等優點，適合于城市和村鎮生活污水的處理。

　　所謂人(ren)(ren)工復(fu)合(he)生(sheng)態床就是(shi)在(zai)人(ren)(ren)工濕地(di)形式的(de)基(ji)礎上，在(zai)其內(nei)部填充多孔的(de)、有較大比表面(mian)積的(de)介質(zhi)，以改善濕地(di)的(de)水力學性能，為微生(sheng)物提供更(geng)大的(de)附著面(mian)積，同時增強系統對污染物，尤其是(shi)氮、磷(lin)的(de)去除能力。本(ben)研(yan)究利(li)用實(shi)驗室(shi)小試裝(zhuang)置對人(ren)(ren)工復(fu)合(he)生(sheng)態床處(chu)理生(sheng)活污水的(de)運行性能，即氮、磷(lin)及COD去除性能進(jin)行了研(yan)究，同時考(kao)察(cha)了床體內(nei)部水的(de)流動特征。

2．試驗裝置與方法

2．1 試驗裝置

　　小試裝置設在溫室內，其容積為0.9m3(3m×0.5m×0.6m,坡度為1%),底部鋪設10cm的碎石層(直徑2～4cm)，中部為40cm的爐渣層，上部為10cm的土壤，水流在床體內部水平流動。床體前三分之一段種植了蘆葦(4×2株，行距20cm,株距25cm)，后三分之二段種植了菖蒲(12×2株，行距20cm,株距25cm)。經測定爐渣對磷的最大吸附容量為120mg/Kg,水力傳導系數為3.47×10-3mm/s。

　　2．2 廢水來源及水質

　　試驗用水取自清華大學一號樓后生活(huo)污水泵(beng)站。具體水質情(qing)況如表1所示。

2．3 分析項目及方法

　　日常(chang)分析測定的項(xiang)目包(bao)括進(jin)出水的COD、TN、氨氮、TP、SS和DO。測定方法同標(biao)準方法。

3．試驗結果與分析

3．1 污染物去除效果

　　人工復合生態(tai)床(chuang)小試運(yun)行(xing)(xing)參數及控(kong)制條件(jian)(jian)如表(biao)2所示。不(bu)同(tong)階(jie)(jie)段(duan)對(dui)生活污(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)運(yun)行(xing)(xing)結(jie)果(guo)見表(biao)3。由(you)表(biao)3，可知 在(zai)(zai)水(shui)(shui)力(li)負(fu)荷(he)為(wei)(wei)(wei)5～6cm/day,床(chuang)體(ti)水(shui)(shui)位為(wei)(wei)(wei)55cm的(de)(de)條件(jian)(jian)下，出(chu)水(shui)(shui)COD濃(nong)(nong)度為(wei)(wei)(wei)21.7mg/l，TN為(wei)(wei)(wei)9.4mg/l，TP為(wei)(wei)(wei)0.26mg/l,COD,TN，TP平均去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)分(fen)(fen)別(bie)(bie)為(wei)(wei)(wei)88%，74%，91%。在(zai)(zai)維持床(chuang)體(ti)水(shui)(shui)位不(bu)變條件(jian)(jian)下，將系統水(shui)(shui)力(li)負(fu)荷(he)提高(gao)到(dao)10cm/day時(shi)污(wu)染(ran)物去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)略有下降(jiang)，分(fen)(fen)別(bie)(bie)為(wei)(wei)(wei) 86%，63%，82%。第(di)III階(jie)(jie)段(duan)水(shui)(shui)力(li)負(fu)荷(he)降(jiang)為(wei)(wei)(wei)5.8cm/day,但(dan)(dan)同(tong)時(shi)將水(shui)(shui)位由(you)55cm降(jiang)低到(dao)45cm,COD和TP的(de)(de)去除(chu)(chu)(chu)(chu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)開始上(shang)升，但(dan)(dan)TN的(de)(de)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)沒(mei)有升高(gao)，為(wei)(wei)(wei)55%。對(dui)床(chuang)體(ti)沿程取(qu)樣分(fen)(fen)析結(jie)果(guo)表(biao)明(如圖(tu)1)，在(zai)(zai)床(chuang)體(ti)前三分(fen)(fen)之一段(duan)對(dui)污(wu)染(ran)物的(de)(de)去除(chu)(chu)(chu)(chu)效(xiao)(xiao)果(guo)明顯，COD、TN和TP的(de)(de)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)分(fen)(fen)別(bie)(bie)為(wei)(wei)(wei)90%、63%和87%。實驗(yan)還對(dui)DO對(dui)TN去除(chu)(chu)(chu)(chu)效(xiao)(xiao)果(guo)的(de)(de)影(ying)響進行(xing)(xing)了研究。在(zai)(zai)對(dui)進水(shui)(shui)強化(hua)(hua)曝氣(qi)，維持出(chu)水(shui)(shui)DO濃(nong)(nong)度為(wei)(wei)(wei)2～3mg/L的(de)(de)條件(jian)(jian)下，TN(特別(bie)(bie)是氨氮)的(de)(de)去除(chu)(chu)(chu)(chu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)并(bing)沒(mei)明顯提高(gao)，表(biao)明運(yun)行(xing)(xing)裝置內，特別(bie)(bie)是爐渣層的(de)(de)硝化(hua)(hua)菌濃(nong)(nong)度低，使得(de)TN的(de)(de)去除(chu)(chu)(chu)(chu)效(xiao)(xiao)果(guo)不(bu)太理想。運(yun)行(xing)(xing)過(guo)程中(zhong)植物生長良好，由(you)于植物的(de)(de)輸氧(yang)作用(yong)，出(chu)水(shui)(shui)DO濃(nong)(nong)度(0.9～2.2mg/l)略高(gao)于進水(shui)(shui)。

3．2 流態試驗

　　采用氯化鋰為(wei)示(shi)蹤(zong)劑分析了(le)人工復(fu)合生態(tai)床(chuang)內部流態(tai)特征，得到的(de)停(ting)(ting)留(liu)時(shi)間(jian)(jian)和完全混合模型的(de)一種流態(tai)，其特點為(wei)早(zao)出峰，曲線后半段接近完全混合流態(tai)。通過對停(ting)(ting)留(liu)時(shi)間(jian)(jian)分布曲線的(de)計(ji)算，在(zai)10cm/day的(de)水力(li)負荷下，平均停(ting)(ting)留(liu)時(shi)間(jian)(jian)為(wei)2.3天，而(er)理論(lun)停(ting)(ting)留(liu)時(shi)間(jian)(jian)為(wei)3天。這些(xie)結果說(shuo)明床(chuang)體存在(zai)短(duan)流。

4．結論

　　(1) 人工復合生態床小試系統對生活污水有著良好的處理效果。整個運行期間，COD、TN和TP的平均去除效率分別在85%、60%和80%以上。隨著水力負荷的提高和反應器水位的降低，系統的去除效率略有下降。

　　(2) 小試裝置的水力停留時間分布曲線為介于理想推流和完全混合模型的一種流態，其特點為早出峰，曲線后半段接近完全混合流態。床體存在短流。
 
 
 
 

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