生化尾水垂直流_水平潜流组合湿地净化研究
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0引言随着污水处理厂大规模建设，大量处理后的尾水对水环境影响不容小视，即便尾水达到了目前最严格的GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准，污染物浓度特别是氮磷营养盐浓度仍然较高，因此，对污水处理厂排放的尾水进行深度处理，对于水环境敏感以及环境容量有限的流域（或区域）十分必要。利用各种人工湿地在生化尾水深度处理方面已进行了较多的研究和应用[1-2]，肖宇芳等[3]
的研究表
明，垂直流和水平潜流湿地在不同污染物的去除上各有优势。为此，本研究采用垂直上升流－水平潜流组合湿地工艺，选用不同的填料和植物组合成6种试验装置，对污水处理厂生化尾水净化进行了长达8个多月的试验，考察了各装置对污染物的去除效果。
1材料与方法
1.1试验装置
垂直上升流－水平潜流组合人工湿地试验装置共6组。其中垂直上升流湿地装置长×宽×高为1.8m×0.6m×1.1m，水平流潜湿地装置长×宽×高为
生化尾水垂直流－水平潜流组合湿地净化研究邹敏，吴剑，周海云，曹蕾，钱茂（江苏省环境科学研究院，江苏南京210036）摘要：采用垂直上升流－水平潜流组合人工湿地装置，对处理污水处理厂生化尾水进行深度处理，选用陶粒、沸石和砾石3种填料，美人蕉、再力花和菖蒲3种植物配置成6种不同的组合。8个月的试验结果表明，水力负荷为0.5m3/(m2·d)，试验装置对NH3-N和TP的去除效果较好，NH3-N平均去除率在69.3%以上，6组试验装置中4组的TP平均去除率在50%以上；COD，NO3－-N和TN去除效果较差，平均去除率分别在12.5%~15.1%，-1.8%~9.6%
和
6.3%~17.9%之间。以陶粒为填料种植美人蕉的组合湿地装置脱氮除磷效果最好，NH3-N，TN，NO3－-N，TP的平均去除
率分别达到80.9%，17.9%，9.6%，77.5%。关键词：垂直上升流；水平潜流；组合人工湿地；生化尾水；净化中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1674-4829（2013）02-0022-06
收稿日期：2012-12-12基金项目：国家水体污染控制与治理重大专项（2008ZX07101-003）.作者简介：邹敏（1962-），男，江苏常熟人，本科，高级工程师，主要从事水污染控制技术研究及环境工程设计.
StudyonTreatmentofBiochemicalTailWaterbyUsingVerticalUpwelling-horizontalSubsurfaceFlowHybridConstructedWetland
ZOUMin，WUJian，ZHOUHai-yun,CAOLei,QIANMao(JiangsuAcademyofEnvironmentalScience,Nanjing210036,China)Abstract：Theverticalupwelling-horizontalsubsurfaceflowhybridconstructedwetlanddevicewasusedtodealwith
biochemicaltailwater.Fillersofceramisite、zeoliteandgravel,withplantsofcannas、thaliadealbatasandcalamuswerechosentoconfiguresixdifferentcombinations.After8months'experiments,resultsshowedthathydraulicloadingwas0.5m3/(m2·d).Theremovaleffectofnitrogenandphosphorouswasmuchbetterbyusingthistestdevice.Theaverageremovalrateofammonianitrogenwasabove69.3%.Theaverageremovalrateoftotalphosphoruswasmorethan50%in4groupsof6testdevices.However,theremovalefficiencywaspoorforCOD,nitrateandtotalnitrogen,whichwas12.5%~15.1%，-1.8%~9.6%and6.3%~17.9%,respectively.Removalefficiencyofnitrogenandphosphoruswasthebestbyusingceramsitefiller-cannacombinationwetlanddevice.Theaverageremovalrateofammonianitrogen,totalnitrogen,nitratenitrogenandtotalphosphoruswas80.9%，17.9%，9.6%and77.5%,respectively.Keywords：Verticalupwelling；Horizontalsubsurfaceflow；Hybridconstructedwetland；Biochemicaltailwater
；
Purification
第26卷第2期2013年4月环境科技EnvironmentalScienceandTechnologyVol．26No．2
Apr．2013第26卷第2期
6050403020100051015202530
t/
周
（a）1#组合湿地
ρ（COD）/（mg·L-1）进水1#出水
5月6月7月8月9月10月11月12月
2.1m×0.6m×1.0m，均采用PP板制作。由计量泵
将尾水泵入垂直上升流湿地后依靠重力自留进入水平流潜流湿地。装置工艺流程见图1。图1垂直上升流－水平潜流流组合人工湿地试验装置6组试验装置选用了陶粒、沸石和砾石3种滤料，美人蕉、再力花和菖蒲3种植物。试验装置滤料与植物的组合情况见表1。表1试验装置滤料与植物组合情况1.2运行参数试验在常州市武进区某乡镇污水处理厂现场进行。试验装置置于室外，进水温度随季节变化，最高进水温度33.1℃（7月），最低进水温度3℃（12月）。6组组合湿地的水力负荷均为0.5m3/(m2·d)，进水量均为50L/h，24h连续进水，连续出水。污染物负荷随尾水水质变化而变化，试验期间各污染物的平均面积负荷为：COD负荷17.5g/(m2·d)，TN负荷11.5g/(m2·d)，NH3-N负荷1.2g/(m2·d)，TP负荷0.22g/(m2·d)。2010年5月至2010年12月31日为试验期，期间植物未收割。1.3试验水质试验用水取自该污水处理厂二沉池出水。该污水处理厂主要接纳镇区及周边村庄的生活污水和少量工业废水，处理规模为7500m3/d，采用A2/O工艺，由于污水管网建设相对滞后等原因，进厂原水有机物浓度偏低，但TN，NH3-N浓度相对较高。试验期间，污水处理厂运行正常，生化尾水水质见表2。表2生化尾水水质1.4监测方法试验过程中，常规性的水质检测项目有TN，TP，NH3-N，NO3--N和COD，分别采用过硫酸钾氧化-紫外分光光度法、钼锑抗分光光度法、纳氏试剂分光光度法、紫外分光光度法和重铬酸钾法。pH值、DO、温度分别采用便携式pH计、溶氧仪和温度计测量。
2结果与讨论
2.1COD的去除
1#～6#
组合人工湿地装置COD进出水周平均
浓度变化情况见图2。
编号123456滤料陶粒陶粒沸石沸石砾石砾石植物美人蕉再力花再力花菖蒲菖蒲美人蕉种植密度/（株·m-2）111111111111植物总数/株242424242424
指标范围平均值
pH值6.26~7.18-ρ(COD）20~5035.1ρ(TN)11.4~34.820.7ρ(NH3-N)0.12~4.832.15ρ(NO3--N）9.0~32.616.6ρ(TP)0.31~0.60.4
污水处理厂尾水尾水槽计量泵穿孔管布水上向流垂直流湿地水平潜流湿地
出水槽
出水
mg·L-16050403020100051015202530
t/
周
（b）2#组合湿地
ρ（COD）/（mg·L-1）进水2#出水
5月6月7月8月9月10月11月12月
6050403020100051015202530
t/
周
（c）3#组合湿地
ρ（COD）/（mg·L-1）进水3#出水
5月6月7月8月9月10月11月12月
6050403020100051015202530
t/
周
（d）4#组合湿地
ρ（COD）/（mg·L-1）进水4#出水
5月6月7月8月9月10月11月12月
邹敏等生化尾水垂直流－水平潜流组合湿地净化研究23
