蘆葦濕地系統對鴨糞廢水中COD的模擬去除及納污量核算
摘要：通過原狀蘆葦土柱灌溉鴨糞廢水的室內模擬試驗,探討了蘆葦濕地系統對鴨糞廢水中COD的凈化規律,并估算了蘆葦濕地系統對COD的最大納污量.結果表明,不同濃度的養鴨廢水對蘆葦的生物量影響不同,低、中、高濃度處理下蘆葦生物量分別較對照增長36.1%、24.4%、24.3%;不同時期濕地系統對COD的凈化效果不同,生長期要明顯好于抽穗期和開花期;同一時期不同濃度處理條件下蘆葦濕地系統對COD的凈化效果亦存在明顯差異,高濃度處理下濕地系統對廢水中COD的去除率明顯高于低濃度和中濃度處理.蘆葦濕地系統對鴨糞廢水中COD的凈化可以用指數方程表示,而且在相同進水濃度下,降解常數(k)與溫度成線性關系.高濃度處理條件下,估算出白洋淀蘆葦濕地系統對COD的最大納污量約為26629t·a-1.
關鍵詞：蘆葦濕地系統，COD，凈化方程，COD納污量
隨著農村產業結構調整的逐步深入,我國畜禽養殖業得到了迅猛發展.畜禽養殖由分散的農戶養殖轉向集約化、工廠化、規模化養殖.伴隨我國工廠化、集約化和規模化畜禽養殖業的迅速興起,畜禽養殖廢水已經成為與工業廢水和生活污水相當甚至更大的污染源.其屬于高有機物濃度、高氮磷含量和高有害微生物數量的“三高”廢水,直接排入水體或存放地點不當,受雨水沖洗進入水體,將可能造成地表水或地下水水質的嚴重惡化.全國人大2003年對《中華人民共和國固體廢棄物污染環境防治法》執行檢查結果表明,我國規模化養殖場畜禽糞便產生量達17.3億t,是工業固體廢物的2.7倍.目前,我國養殖場多采用水沖洗糞便,而且一些地區的養殖場常把不經任何處理的污水直接排入河流、湖泊,污水不經處理,含有大量的病原微生物,直接排向河流,嚴重污染下游地區水源,引起水體的富營養化.養殖業廢水屬高濃度有機廢水,其最顯著特點就是有機物含量高,養殖廢水的BOD5/CODCr為0.4~0.8,屬可生化性很強的有機廢水,因此易于采用生化方法進行消除.高紅杰等采用銨飽和天然鈣型沸石基質循環流人工濕地對模擬養豬廢水的研究表明,濕地系統對CODCr的去除率一直維持在78%~92%之間.
研究發現,在營養元素去除取得理想效果的同時,濕地出水COD往往無法滿足受納水體的要求.目前,關于濕地對污水中有機物的去除機理、去除效果及模型模擬方面的研究較多,楊長明等采用組合人工濕地對城鎮污水處理廠尾水中有機物的去除特征進行研究,發現濕地對尾水中CODCr和BOD5總體去除率分別達到35．2%和44.3%,肖紅專提出了基于運行溫度和進水濃度的濕地出水COD預測模型,指出濕地進出水COD服從指數方程規律,但是對于核算整個濕地系統對廢水中有機物的最大納污能力的研究還鮮有報道,因此,本研究采用室內模擬試驗,選取COD為監測指標,研究蘆葦濕地系統對廢水中COD的納污能力就顯得尤為重要.
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