定制濟源生活污水處理裝置廠家
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人氣：1740 發布時間：2018-08-30 13:46 關鍵詞：濟源生活污水處理設備 濟源生活污水處理廠家 產品型號：lytt 應用領域：水處理 產品價格：69800 想了解更多產品詳情，請 |
垂直流人工濕地因具有較高的水力負荷、污染物去除效率高、占地小等優點，越來越得到大面積的應用.近年來，垂直流濕地多用于不同污染負荷生活污水的處理，其凈化效果主要受濕地類型構造本身、填料、植物類型、進水C/N比與啟動季節等因素的影響，而關于進水C/N比對不同植物類型處理生活污水效果的影響研究相對較少.
污水C/N比是反映濕地系統內部碳氮循環的主要指標，綜合了濕地生態系統功能的變異性，容易測量，是確定廢水碳氮平衡特征的一個重要參數.濕地系統的進水C/N比特征直接影響著微生物的群落結構，從而影響污水處理效果.另外，不同濕地植物、不同環境條件下及不同生長時期對N、P的需求量也不同.植物對N、P吸收量及比例的變化，也會間接影響其在不同季節對污水去除效率的貢獻.
2材料和方法
2.1人工濕地的構建
人工濕地污水處理系統于2014年1月建于復旦大學生態學實驗基地溫室大棚內，為垂直潛流型人工濕地(圖1)，各濕地尺寸均為1.0m×0.6m×0.9m(長×寬×高)，在長邊15cm處分別用隔板隔開，靠近進水端15cm的隔板底部以尺寸為0.80m×0.15m的矩形開口相通.布水區填料上層為粒徑約12mm的爐渣，厚度為45cm，爐渣在使用前經過5次沖洗，以避免其會產生高堿度的環境，從而危害植物和根系間微生物的生長;下層為粒徑約15mm的礫石，厚度為20cm，進出水隔板之間10cm的高度差使得水流可以從布水區自行流入出水端.進水區采用穿孔(15mm的孔，間距為100mm)PVC管均勻布水，試驗于2014年1—3月先進行濕地馴化，2014年4月到2015年1月為污水處理正式運行階段，采用連續進水方式，水力負荷為0.67m3·m-2·d-1，HRT為1.5d，填料層的孔隙率約為43%.3種不同的C/N比進水條件，每種植物濕地均為4個平行處理，共計48個濕地單元.
2.2模擬生活污水的配制及進水水質特征
對4種植物類型濕地進行碳源不同污染梯度水平的添加處理，碳源添加濃度分別為100、200、400mg·L-1(污染負荷分別為322.64、645.35、1280.06mg·m-3·d-1)，N素添加濃度為40mg·L-1(污染負荷為107.75mg·m-3·d-1)，P素添加濃度為5mg·L-1(污染負荷為16.58mg·m-3·d-1).模擬污水的配方為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種不同C/N比進水條件分別為C1N(2.5∶1)、C2N(5∶1)和C3N(10∶1).每種濕地植物在相同進水條件下的處理均為4個平行組.模擬生活污水的進水水質特征見表1和表2.
2.3實驗步驟
本研究選取本實驗室前期篩選出的具有較好污染物降解效果的水蔥、香蒲、菖蒲和千屈菜，均為挺水植物.2014年的2月1日每個濕地單元分別種植水蔥(Scirpustabernaemontani)、香蒲(Typhaorientalis)菖蒲(Acoruscalamus)和千屈菜(Lythrumsalicaria)，上述4種濕地植物種植時單個濕地平均鮮重分別為0.28、0.34、0.21和0.41kg，種植密度為58株·m-2.前期濕地用模擬生活污水灌水2個月，該階段為濕地的馴化期.實驗運行周期為10個月，時間為2014年的4月1日至2015年的1月31日，模擬污水以0.21m3·m-2·d-1的水力負荷進入人工濕地單元，配水裝置是一個直徑5cm的塑料管，其上分布著直徑1.5mm的小圓孔.每周通過一個200L的大水箱向人工濕地供水5d，另外2d為停歇時間.
2.4水樣、植物樣采集與測定
每周采集進出水樣一次，每月測定的4個周的平均值作為該月處理水樣的月平均值.COD采用重鉻酸鉀法測定，TP采用AQ2全自動間斷化學分析儀(AutomatedChemistryAnalyzer，England)測定，TN采用德國產LiquorTOC分析儀測定.物理化學指標的測試包括氧化還原電位(Eh)、pH值、溶解氧(DO)，均是在現場實地測量，其中，DO采用OrionDissolvedOxygenProbe(Model862Aplus，USA)測量，Eh采用Orion250AplusORPFieldKit測量，pH值采用OrionPortablepHMeter(Model250Aplus，USA)測量.分別采集和測定各濕地植物實驗前后的生物量，本研究采用種植前與實驗結束收獲后濕地植物鮮重表示生物量.
2.6統計分析
所有的都采用SPSS軟件進行分析.一階方差分析用來分析4種不同植物垂直潛流式人工濕地各種參數條件下的出水狀況.二階方差分析用來分析測試不同的碳元素添加、人工濕地植物類型、季節變化，以及其兩兩或者3個一起的綜合影響作用.Duncan多倍范圍檢驗用來進一步評價方差分析中的差異顯著性.
3結果
3.1主要物理化學指標的變化
pH值、氧化還原電位(Eh)和溶解氧(DO)值見表1.對于pH值，3種C/N比進水條件下，4種植物濕地均表現為出水值(6.386.81)低于進水值(7.237.56)，但不同處理條件下，不同植物間差異不顯著(p>0.05).對于DO值，C1N和C2N處理要顯著高于C3N處理(p<0.05)，但相同處理不同植物類型間差異不顯著(p>0.05).對于4種植物濕地類型，Eh值在C1N、C2N和C3N處理中差異也不顯著(p>0.05).
3.2主要污染物去除率隨時間的變化
主要污染物去除率在處理過程中各個月份中的變化明顯，3種進水負荷下，COD去除率在香蒲和菖蒲濕地均優于水蔥和千屈菜濕地(圖2，表2).如圖2a所示，C1N處理中，4種植物濕地中COD去除率在秋末和冬初波動相對較大.在C2N和C3N處理中，4種植物濕地均表現出在7月和10月COD去除率較高(圖2b和2c).到實驗結束(1月)，3種處理條件下，不同植物濕地對COD去除率均下降到低值，受季節影響顯著.由表3的方差分析發現，季節、植物類型與季節的交互作用對COD的去除率影響顯著(p<0.05).
垂直潛流人工濕地對于氮的去除主要是依靠硝化和反硝化過程實現的.當C/N=5∶1時，TN去除率比C1N和C3N處理高，而香蒲濕地也略高于其他3種植物濕地.這說明在適合的C/N比條件下，可使得硝化反應和反硝化反應達到狀態，適量的碳源保證了濕地反硝化過程的順利進行.而植物的合理選擇也在一定程度上提高了TN的去除效果.在不同的進水負荷條件下，平均TN去除率在香蒲濕地中達到了38%49%，與Seo等(2008)在水平流濕地中48%的去除率接近.比較了水蔥、香蒲和千屈菜等濕地植物對生活污水的TN去除率，發現香蒲的去除效果高于千屈菜，這與本實驗的研究結果基本一致.另外，該研究結果表明，季節變化對于TN的去除則是有非常顯著的影響，特別是在6—7月間，TN去除率達到高值.TN在夏季有較高的去除率，其原因可能是植物在較高溫度下良好生長，根系充分發育，為植物根系間微生物提供了良好的新陳代謝環境所致.
