折流式人工濕地處理廚房廢水

折流式人工濕地處理廚房廢水

隨著我國經濟的發展，人們生活水平的逐漸提高，鄉村旅游逐步興起，并風靡全國。"農家樂"在蓬勃發展的同時也帶來了一系列的環境污染問題，其生活污水污染對附近環境生態造成了嚴重破壞。農家樂廢水有機物含量高，與國家相關排放相比，其油脂，有機物含量，SS要遠高于三級標準。

近幾年， 國內外學者利用人工濕地處理污水進行過一系列試驗，如李靜等對北京市楊鎮一中污水利用人工濕地處理進行實地研究。孟偉忠等利用人工濕地在不同水力負荷下處理生活污水結果進行研究。但對高濃度農家樂廢水研究寥寥無幾，特別是在濕地植物種植方式上缺乏相關的經驗。

本試驗以收集到的典型農家樂廚房廢水為處理對象， 在相同水力負荷下對三種不同植物種植的折流人工濕地系統進出水的各項水質指標進行分析，比較不同植物種植的人工濕地系統對污染物的處理結果，從中確定出最佳的植物種植。

實驗材料與方法

處理工藝選擇

由于農家樂廚房廢水餐油脂含量高，如果直接進入核心處理單元—折流式濕地，不僅造成濕地處理負荷過重，可能還造成基質間堵塞填料。所以，在進入濕地前要進行預處理，處理工藝如下：

廢水—隔油井—厭氧池—折流式濕地—出水。

實驗裝置設計

厭氧池裝置由有機玻璃制成，容積為15L，分3格，前、中、后處理室長度比為1：1：1。核心處理器-折流式人工濕地材料也由機玻璃制成，規格：1m（長）*0.5m（寬）*0.5m（高）。基質采用處理結果較好的輕質陶粒濾料代替傳統的砂或礫石，高為0.35m，上層鋪設0.15m的表層細沙種植植物，進水口和出水口分別設在左端和右端。在本次試驗中，濕地植物選擇美人蕉和旱傘草。試驗設置3個獨立平行的處理體進行對比，即：美人蕉單一種植，旱傘草單一種植，美人蕉—旱傘草混合種植。把3個實驗裝置室外平地上，就收日常光照。

分析方法和進水水質

按規定進行取樣，并對水樣的水質進行分析，主要分析水樣中的COD、TP、TN、SS分。各項進水水質參數見表1。

表1 各原水水質

圖1 人工濕地裝置

實驗裝置運行

實驗中保持其他設計參數不變，考慮到折流式濕地與厭氧池串聯，將水力停留時間（HRT） 確定為4天為一個觀察周期作為濕地的理想停留時間。連續8次觀測數據作為出水水質的相關參數，并確定其處理率。

圖2 COD處理率隨時間周期的變化

圖3 TN處理率隨時間周期的變化

結果和分析

3種種植方式對COD處理觀測

圖2表明，不同植物種植對COD的處理結果存在差別，不同種植的植物對COD的處理結果從高到低依次為美人蕉、旱傘草和旱傘草+美人蕉。隨著時間的增加，對COD的處理率變化不大，在第8個周期末，美人蕉、旱傘草和旱傘草+美人蕉生態系統對COD 的處理率為86.8%，83.5%和78.2%，出水平均指標為：61.48，77.08，102.23 mg·L-1。三種植物種植模式中，美人蕉處理率最高，由于美人蕉的根部比較發達有直接關系，其根部對污染物的截留作用較好，并且為微生物的處理污水提供較好的s生長環境。在單種和混和種植對比中，單種要好于混和種植的處理結果，大概是混合種植之間相互起抑制作用引起的。

三種種植方式對TN處理結果

圖3表明，不同植物種植對TN的處理結果存在差別，不同植物對TN的處理結果從高到低為旱傘草+美人蕉、美人蕉和旱傘草。隨著時間的增加，三種種植方式對TN的處理率趨于固定，在第8個周期末，旱傘草+美人蕉、旱傘草和美人蕉生態系統對TN的處理率為84.58%，82.9% 和81.9%，最終出水平均指標為：4.91，5.47，5.79 mg·L-1。所以，在單種和混和種植對比中，混和種植優于單種的處理結果，大概混合種植之間相互起促進作用造成的。

三種種植方式對TP處理結果

圖4表明，不同濕地植物種植對TP的處理結果存在差別，對TP的處理結果從高到低為旱傘草+美人蕉、旱傘草和美人蕉。隨著時間的增加，三種種植方式對TP的處理率在第6個周期后有所減弱，跟濾料吸附達到飽和并與美人蕉、旱傘草系統的處理能力也漸趨成熟有直接相關。在第6個周期末，旱傘草+美人蕉、旱傘草和美人蕉處理系統對TN的處理率為73.8%，71.9% 和69.2%，最終出水平均指標為：0.65，0.70，0.79mg·L-1。單種和混和種植對比中，混和種植要好于單種處理結果，可能混合種植相互起促進作用。

三種種植方式對SS處理結果

圖5表明，不同植物種植對SS的處理結果不存在明顯差別。隨著時間的增加，三種種植方式對SS的處理率稍微減弱，最終趨于一樣。在第8個周期末，旱傘草+美人蕉、美人蕉和旱傘草處理系統對SS的處理率為94.1%，94.0%和92.9%，最后出水平均指標為：19.81，19.98，21.71 mg·L-1。

圖4 TP處理率隨時間周期的變化

圖5 SS處理率隨時間周期的變化

結語

本研究數據表明：

三種不同種植方式在農家樂廚房廢水時，COD處理率最好是美人蕉，同時單一種要優于混合種，三種種植方式出水水質基本符合一級出水標準；

（2）TN處理效果最好是美人蕉，同時混合種植要好于單一種，三種種植方式出水水質都符合一級出水標準；

（3）TP處理率最好是旱傘草，同時混合種植要好于單一種，三種種植方式出水水質都符合一級出水標準；

（4）SS處理率基本一樣，三種種植方法出水水質基本符合一級出水標準。

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.19.028