摘要：通过小型复合流式人工湿地实验, 监测了codcr、tn、tp、no-3 - n 、nh4+- n 等指标, 旨在通过实验, 找到处理污水的最佳水流方式。结果表明, 垂直流和垂直流搭配对codcr、tn 、nh4+- n 去除最好; 而潜流和潜流搭配对no-3 - n 去除最好。人工湿地基质是影响磷的处理效果的主要因素, 通过合理的操作方式可以最终从污水中除磷。在复合型人工湿地中延长水力停留时间能增加污染物的去除率。

关键词：人工湿地 复合流水力 停留时间 脱氮 除磷 污水处理

中图分类号tv213.4 文献标识码b 文章编号1673- 4637( 2006) 06- 0033- 04

人工湿地技术是国际上近20 a 来发展起来的一种废水处理的新技术, 其特点是投资少、效果好、运行维护方便、氮磷去除率高, 这方面的研究在世界范围内得到了迅速发展[1]。在我国中小型城市以及农村资金技术有限、发展大型的污水处理厂有困难的情况下,人工湿地技术是很好的选择方式, 我国深圳白泥坑、北京昌平以及四川的湿地公园都有很好的运行效果。人工湿地不仅处理了当地的生活污水, 而且还向当地居民提供了很好的休闲娱乐场所。

人工湿地污水处理生态工程的净化原理: 依据土地处理系统及水生植物处理污水的原理, 根据自然湿地净化污染物的基本原理建立起来的污水净化系统,它的净化机理在于充分利用湿地环境中发生的物理、化学和生物学作用的综合效应来净化污水, 它们包括沉淀、吸附、过滤、溶解、气化、固定化、离子交换、络合反应、硝基化、反硝基化、营养元素的摄取, 生物转化和细菌、真菌的异化作用等具体过程[2], 从而降低水体中的n、p 等营养元素及有机物的含量, 提高水质。人工湿地根据不同的水流方式可分为: 表面流、潜流和垂直流, 一般采用的基质为当地的土壤、河砂、炉渣和粉煤灰等[3 - 5 ], 通过不同水流方式和基质, 得出较好的搭配。本文将从不同水流方式搭配上分析人工湿地的净化效果和影响因素。

1 实验材料及方法

人工湿地设计为4 m×1 m×0.65 m[6- 8], 共有12个体积相同的池子组成。

1.1 实验基质

12 个池子基质铺设相同, 均为底层选用砾石, 直径1 ~ 5 cm, 厚度20 cm; 中层选用上1 a 基质比较实验中处理效果较好的炉渣, 直径0.5 ~ 1 cm, 厚度20 cm;上层选用当地的泥沙, 直径0.1 ~ 0.5 cm, 厚度25 cm。

1.2 水生植物

选用北京顺义汉石桥自然保护区内的芦苇, 每m28 株。实验期间芦苇生长良好。

1.3 复合流式人工湿地

选用3 种最基本的人工湿地流式: 表面流人工湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地。然后将这3 种流式两两串联, 构成复合流式人工湿地。复合流人工湿地铺上基质后, 用自来水冲洗2 周, 然后栽种上芦苇, 水流搭配方式见图1。

1.4 运行管理及污水特性

实验采用连续进水的运行模式。实验在6 — 9 月初进行, 水温为30 ℃左右。污水来自中学的生活污水, 可生化性高。

1.5 实验分析方法

tp 采用钼锑抗比色法[ 9 ] ; tn 采用过硫酸钾氧化———紫外分光光度法; nh4+- n 采用纳氏剂比色法;codcr 采用重铬酸钾法(经重铬酸钾氧化后, 再测定吸光度, 依此确定codcr 浓度); no3- - n 采用美国先进的surveyor4 数据显示仪来测定。

2 实验结果