污泥干化蘆葦床滲濾液滲濾速度變化

王靖媛 李紅欣 宋雪寧 嘎畢日 高瑞丹 張書暢

(大連民族學(xué)院 環(huán)境與資源學(xué)院，遼寧 大連 116600)

1 簡(jiǎn)介

污泥干化蘆葦床技術(shù)是人工濕地技術(shù)和污泥干化床技術(shù)的結(jié)合，是一種新型的污泥處理系統(tǒng)。將蘆葦種植于人工濕地填料層中，將污泥間歇布向濕地表面，污泥中的水分經(jīng)填料層以及形成的污泥層滲透后，通過(guò)位于下層的排水管排出。污泥中的固體物質(zhì)被截留在床體表面，通過(guò)濕地植物的蒸發(fā)蒸騰作用和水面蒸發(fā)作用進(jìn)一步脫水。同時(shí)，植物對(duì)污泥中的氮磷等組分進(jìn)行吸收和轉(zhuǎn)化。濕地植物蘆葦可以促進(jìn)污泥的脫水，并將污泥轉(zhuǎn)化成具有農(nóng)用價(jià)值的肥料。污泥中含有豐富的有機(jī)物和氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，同時(shí)含有植物生長(zhǎng)所必需的各種微量元素如鈣、鎂、鐵等，可以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，使用周期可達(dá)8-10年，清空后進(jìn)入下一個(gè)使用周期。

2 試驗(yàn)裝置與方法

2.1 污泥干化蘆葦床試驗(yàn)裝置

污泥干化蘆葦床位于遼寧省大連市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)恒基水務(wù)污水處理廠，有效面積為3.0m×3.0m，平均分為1、2、3 個(gè)單元。其中，1、2單元設(shè)立通氣管，2、3 單元栽種蘆葦，各單元獨(dú)立運(yùn)行。

床體內(nèi)充填填料高度為65cm，由上至下依次為爐渣20cm、礫石20cm、粗砂5cm、細(xì)沙20cm；超高部分為65cm，其作用是為污泥積存提供足夠的空間。進(jìn)泥由配泥管完成，排水管位于各單元底部。

2.2 試驗(yàn)運(yùn)行條件

試驗(yàn)運(yùn)行采用間歇流進(jìn)泥，每個(gè)周期七天，每周期第一天進(jìn)泥。每個(gè)單元的周期進(jìn)泥量為300L。污泥沿單元長(zhǎng)度方向布滿床體表面。污泥在床體表面完成泥水分離，污泥滲濾液在重力作用下通過(guò)床體底部的排水管排出，污泥固體被截留在填料表面。植物生長(zhǎng)期進(jìn)泥，冰封期閑置。試驗(yàn)階段共進(jìn)行8 次樣品采集。

在2 單元和3 單元栽種蘆葦，試驗(yàn)初期階段為適應(yīng)性階段。向各單元內(nèi)間歇性均勻布泥，待濕地表面形成一層固定的污泥層，考察是否有燒苗現(xiàn)象。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蘆葦能夠正常生長(zhǎng)，系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。試驗(yàn)期間觀察到，2 單元蘆葦發(fā)芽較3 單元早，且蘆葦植株密度高于3單元。蘆葦長(zhǎng)勢(shì)良好，莖葉比3 單元明顯粗壯。

3 結(jié)果

污泥干化蘆葦床三個(gè)池子出水流量不同。為了觀察三個(gè)池子污泥滲濾液流量變化，對(duì)每一次采樣做流量分析，流量變化如圖1 所示。

圖1 污泥干化蘆葦床流量變化圖

從圖1 三個(gè)池子流量變化發(fā)現(xiàn)，三個(gè)池都具有相同的變化規(guī)律：流量隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，出水流量2 號(hào)池＞3 號(hào)池＞1 號(hào)池。分析其中原因，2 號(hào)池蘆葦生長(zhǎng)最旺盛，數(shù)量最多，蘆葦莖稈與土壤和填料接觸面積最大，剩余污泥含水率都在99%以上，液體隨蘆葦莖稈滲透速率最快；通風(fēng)結(jié)構(gòu)利于填料表面的好氧降解和生物膜更新，減少堵塞。而3 號(hào)池蘆葦數(shù)量較2 號(hào)池要少，蘆葦莖稈與土壤和填料接觸面積較2 號(hào)池要少，流速較慢。1 號(hào)池未種植蘆葦，主要原因是剩余污泥只能透過(guò)自身土壤填料的過(guò)濾滲透流到出水口，因此速度最慢。隨著剩余污泥填入到干化蘆葦床中，土壤和填料之間的空隙都漸漸被剩余污泥占用，后面的剩余污泥必須要等前面污泥滲透結(jié)束才能過(guò)濾，因此速度會(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)而慢慢降下來(lái)。

4 結(jié)論

濕地植物生長(zhǎng)利于污泥的脫水性能改善，具有通風(fēng)結(jié)構(gòu)的蘆葦床出水順利，而傳統(tǒng)污泥干化床滲濾液流動(dòng)阻力較大。