人工濕地對低濃度污水的脫氮除磷能力研究

朱萬容

摘 要：該研究以沙坪壩橋溝生態(tài)濕地（復合式濕地）為研究對象，對其處理低濃度生活污水進行了將近2年的考察，考察了不同季節(jié)、不同溫度下、不同水力停留時間下濕地系統(tǒng)的運行效果，比較準確地掌握了人工濕地去除氮磷的客觀規(guī)律，深入研究濕地植物、基質(zhì)、微生物等各種因素的變化特點和相互作用，在試驗研究和理論分析相結(jié)合的基礎(chǔ)上，對氮素、磷素在人工濕地系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律進行了分析，探索出人工濕地處理廢水的機理以及人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的各種因素與處理效果的相關(guān)性，為進一步設(shè)計和研究人工濕地系統(tǒng)凈化污水提供理論依據(jù)和實用技術(shù)資料。

關(guān)鍵詞：人工濕地 脫氮除磷 環(huán)境監(jiān)測

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（c）-0132-02

人工濕地的建造是一種新的污水處理技術(shù)，它起始于20世紀70年代并發(fā)展至今。人工濕地污水處理技術(shù)與傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)相比較具有以下幾種優(yōu)勢與特點：污水凈化強度大并能凈化出良好水質(zhì)；去除氮、磷的能力強；人工濕地的工藝設(shè)備簡單，系統(tǒng)運行易操作及維護不復雜，且運行費用不高；占地面積比傳統(tǒng)污水處理技術(shù)小，改變生態(tài)環(huán)境的效果顯著。

1 氮的去除規(guī)律及影響分析

1.1 人工濕地對氨氮的去除

根據(jù)以往氨氮的去除效果監(jiān)測數(shù)據(jù)以及季節(jié)不同，停留時間的不同得出，人工濕地在春夏秋冬（只包含冬季的前期，即12月至來年1月份）對氨氮的去除能力是和停留時間成正比的，即：停留時間增加氨氮的去除能力升高。

人工濕地的氨氮去除效果的基本規(guī)律是秋季去除效果最佳，冬季去除效果最差，夏季和春季去除效果居中。秋季對氨氮去除效果最高的原因在于秋季的溫度適中，更有利于硝化細菌活性的增強，而且秋季溫度降低時導致輸氧能力的加大，因此溫度適中的秋季是對氨氮去除效果最高的原因。而冬季的到來，由于溫度降低且溫差較大，導致植物活體生物總量下降，從而致使人工濕地對氨氮的去除效果不佳。

1.2 人工濕地對總氮的去除

根據(jù)以往總氮的去除效果監(jiān)測數(shù)據(jù)以及季節(jié)不同，停留時間的不同得出，人工濕地在春夏秋冬對總氮的去除能力是和停留時間成正比的，即：停留時間增加總氮的去除能力升高。

人工濕地的總氮去除效果的基本規(guī)律是夏季去除效果最佳，冬季去除效果最差，春季和秋季去除效果居中。其對總氮的去除效果，詳見表1。

1.3 溫度對濕地脫氮的影響分析

人工濕地脫氮性能的影響是由溫度來決定的，其變化復雜，對脫氮性能的影響主要有以下兩個方面：首先溫度對微生物的硝化作用有影響，其次溫度對植物的影響且由此帶來的變化。由于冬季氣溫低，植物死亡率高，同時植物也進入枯萎期，人工濕地中的植物根系進入休眠狀態(tài)，輸出氧氣量減少，而已經(jīng)枯萎死亡的植物體也同時會釋放出一定量的氮，這樣就會額外增加了氮的含量。

各種微生物都具有硝化作用，直接影響微生物硝化作用能力的因素就是溫度。對于微生物來講，溫度的高低決定著它的生長繁殖速度，起到硝化作用的硝化細菌的生長繁殖能力及活性的大小也是由溫度來決定的。

人工濕地對硝化作用的影響非常明顯，尤其是冬春交替時節(jié)，植物死亡率高，人工濕地中的植物根系同時會釋放出一定量的氮，同時疊加進水中原有的氨氮含量，使得整體含氮量增加，而這時微生物的硝化作用是一年四季中硝化能力最差時期，此時的濕地就出現(xiàn)了氨氮濃度大于進水中的氨氮濃度。鑒于以上原因，在冬季低溫時節(jié)，運用人工濕地脫氮效果不佳，運行效果不穩(wěn)定，出現(xiàn)水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。

2 磷的去除規(guī)律及影響分析

2.1 人工濕地對TP的去除

根據(jù)以往總磷的去除效果監(jiān)測數(shù)據(jù)以及季節(jié)不同，停留時間的不同得出，人工濕地在春夏秋冬對總磷的去除能力詳見表2。

人工濕地的總磷去除效果的基本規(guī)律是：春夏秋冬四季對總磷的去除效果都很顯著，無明顯差異，效果均衡。由此可見，溫度對人工濕地去除總磷無明顯影響，利用人工濕地從去除總磷效果好。

2.2 溫度對濕地除磷的影響

由于人工濕地的構(gòu)建比較復雜，所以說用溫度評判濕地除磷的效果存在爭議且不是不是唯一標準。根據(jù)表1和表2數(shù)據(jù)顯示，濕地脫氮受溫度影響直接一些，而相對于濕地除磷來說，其效果與能力受溫度影響較小。

3 結(jié)語

該研究通過對人工濕地不同季節(jié)、不同停留時間下對污水中氮磷去除效果進行了考察，分析了濕地污染物去除規(guī)律及影響因素，得出了以下結(jié)論。

（1）根據(jù)以往氨氮的去除效果監(jiān)測數(shù)據(jù)以及季節(jié)不同，停留時間的不同得出，人工濕地在春夏秋冬（只包含冬季的前期，即12月至來年1月份）對氨氮的去除能力是和停留時間成正比的，即：停留時間增加，氨氮的去除能力升高。

（2）對總氮的去除率都是隨著停留時間的增加而升高的。人工濕地的總氮去除效果的基本規(guī)律是夏季去除效果最佳，秋季和春季去除效率有所下降，去除效果居中，冬季去除效果最差。

（3）對總磷的去除率都是隨著停留時間的增加而升高的。對總磷的去除效果都較好，去除率季節(jié)變化遵循夏秋>冬春的規(guī)律。人工濕地的總磷去除效果的基本規(guī)律是：春夏秋冬四季對總磷的去除效果都很顯著，無明顯差異，效果均衡。由此可見，溫度對人工濕地去除總磷無明顯影響，利用人工濕地去除總磷效果好。

參考文獻

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