污染控制技术及原理
黄忠良,胡曰利,吴晓芙,董敏慧,李建娜,胡艳,柯芝兰.人工湿地污水处理系统的蛭石缓冲单元及缓冲能力生物再生研究[J].环境科学学报,2007,27(12):2006-2013
人工湿地污水处理系统的蛭石缓冲单元及缓冲能力生物再生研究
- Vermiculite buffer system and its adsorption capacity and bio-regeneration in constructed wetlands for municipal sewage treatment
- 基金项目：国家林业局948项目(No2005-4-31);湖南省教育厅2004年产业化研究项目(No2003-02)
- 作者
- 单位
- 黄忠良
- 1. 中南林业科技大学环境工程研究所, 长沙 410004; 2. 湖南省林业科学院, 长沙 410004
- 胡曰利
- 中南林业科技大学环境工程研究所, 长沙 410004
- 吴晓芙
- 中南林业科技大学环境工程研究所, 长沙 410004
- 董敏慧
- 中南林业科技大学环境工程研究所, 长沙 410004
- 李建娜
- 中南林业科技大学环境工程研究所, 长沙 410004
- 胡艳
- 中南林业科技大学环境工程研究所, 长沙 410004
- 柯芝兰
- 中南林业科技大学环境工程研究所, 长沙 410004
- 摘要：针对当前人工湿地污水处理中普遍存在的冬季处理效果差等问题,研究了在处理系统中构建天然蛭石缓冲单元及其吸附饱和后进行生物再生的可行性.结果表明,在水力负荷为1.4m3·m3·d-1(COD:150～350mg·L-1、NH4+-N:10～30mg·L-1、TP:1.0～4.5mg·L-1)和蛭石层填充高度≥60cm的条件下,无植物天然蛭石缓冲单元可至少在45d内保持出水各项水质指标达到一级排放标准(GB18918-2002),从而可基本满足人工湿地在植物换季时期的处理需要,而且,增加系统含氧量和蛭石用量可提高体系缓冲性能.在夏秋季温度较高的条件下(25～30℃),利用微生物的硝化与反硝化作用和植物根系的吸收与复氧功能,可有效提高蛭石再吸附的能力,其中有植物的湿地单元90d后蛭石吸附容量的再生率可达88.2%～91.3%,生物再生过程的动力学方程符合指数关系,植物种类、干湿交替时间和碳源对蛭石生物再生过程有较为显著的影响.
- Abstract：As an alternative solution to the poor performance of constructed wetlands in municipal sewage treatment in winter,a buffer unit using natural vermiculite as filler was introduced into the system.Experimental data obtained from the present study indicated that the buffer unit,with a filler height of 60 cm,kept the effluent quality with all indexes below the first class of national discharge standards(GB 18918-2002) for more than45 days when the rate of hydraulic loading of the influent(COD=150～350 mg·L-1,NH4+-N=10～30 mg·L-1,TP=1.0～1.5 mg·L-1) was 1.4 m3·m-2·d-1.The buffering capacity of the introduced unit can be further improved by increasing the dosage of natural vermiculite and the DO of the influent.Further experiments were conducted to test the effect of buffering capacity on bio-regeneration for ammonium-saturated vermiculite under relatively high temperatures(25～30 ℃) in summer and autumn.The results showed that the removal of the adsorbed NH4+-Non vermiculite through nitrification,denitrification,bio-uptake and plant root oxygen supply effectively increased the adsorption capacity of vermiculite.The dynamics of the bio-generation process followed an exponential relationship.The regeneration rate observed in plant-treatment cells reached 88.2%～91.3% in 90d.Plant species,drainage time and carbon source were found to be important factors affecting the regeneration capacity.
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