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通过对海南省20余家天然橡胶加工企业的废水处理情况进行调查研究,分析研究制胶废水的基本性质、废水处理设施和处理效果现状。在此基础上,采用现场试验研究方法,选择椰糠、砾石和粗砂三种填料类型的复合垂直流人工湿地对天然橡胶加工业低浓度制胶废水进行了深度处理试验研究。通过监测试验湿地系统进出水中主要污染物的浓度变化确定不同填料的水净化效果、优化湿地系统进水水力负荷、湿地系统种植的牧草植物的生长情况和营养品质,得到如下主要结论:(1)调查发现,海南省内民营天然橡胶加工厂对制胶废水的投入有限,近40%的加工厂未能达到《天然橡胶加工废水污染物排放标准》(NY687-2003)的排污要求。直接向自然环境排放会对造成生态污染,同时制胶废水中的营养物质未能被加以利用,是对资源的一种浪费,需要在原有废水处理设施基础上增加复合垂直流人工湿地工艺单元对制胶废水进行进一步处理,才能满足达标排放或中水回用条件。(2)复合垂直流人工湿地系统对低浓度制胶废水有较好的净化效果,各组湿地系统的出水水质比较稳定。当湿地系统进水平均浓度CODc,、NH3-N、TP分别为192.29mg·L-1、29.35mg·L-1、40.69mg·L-1时,椰糠填料组对制胶废水中CODcr、NH3-N、TP的去除率分别为68.9%、59.5%、75.2%,砾石填料组对制胶废水中CODcr、NH3-N、TP的去除率也分别达到67.9%、60.1%、72.9%,粗砂填料组对制胶废水中CODcr、NH3-N、TP的去除率也分别达到44.4%、43.9%、55.1%。(3)人工湿地系统对制胶废水的处理效果受到填料类型的影响。在湿地系统稳定运行期间,椰糠填料组湿地系统出水CODcr平均浓度为59.48mg·L-1,BOD5平均高浓度为14.93mg·L-1,NH3-N平均浓度为16.44mg·L-1,TP平均浓度为7.27mg·L-1;砾石填料组CODcr、BOD5、NH3-N、TP出水浓度分别为61.50mg·L-1,13.81mg·L-1,16.19mg·L-1,7.93mg·L-1,粗砂填料组则分别为106.27mg·L-1,25.02mg·L"1,22.76mg·L-1,13.19mg·L-1。不同填料的废水净化效果有:椰糠>砾石>粗砂的趋势。(4)人工湿地系统对制胶废水的处理效果受到进水水力负荷的影响。当进水水力负荷为144mm·d-1条件下,椰糠填料组湿地系统出水CODc,平均浓度为59.80mg·L-1,NH3-N平均浓度为16.38mg·L-1,TP平均浓度为7.33mg·L-1,而当水力负荷提升至288mm·d-1时,椰糠填料组湿地系统相应出水污染物浓度分别为93.64mg·L-1,23.02mg·L-1,10.80mg·L-1。各指标均显著高于低水力负荷条件。当进水水力负荷为216mm·d-1条件下,椰糠填料组出水CODcr平均浓度为70.32mg·L-1,NH3-N平均浓度为20.28mg·L-1,TP平均浓度为7.89mg·L-1,均达到《天然橡胶加工废水污染物排放标准》(NY687-2003)一级标准要求,同时出水TP的浓度达到《农业灌溉水质标准》(GB5084-92)三类标准的要求。(5)人工湿地系统对制胶废水的处理效果受到污染物进水浓度的影响。当时进水CODcr平均浓度为119.34mg·L-1,NH3-N平均浓度为30.74mg·L-1,TP平均浓度为21.71mg-L-1时,椰糠填料相应出水污染物浓度分别为27.18mg·L-1,13.16mg·L-1,5.15mg·L-1。而当进水CODcr平均浓度降低为77.96mg-L-1,NH3-N平均浓度降低为23.96mg·L-1,TP平均浓度降低为18.08mg·L-1,椰糠填料组的出水污染物浓度分别为22.92mg·L-1,14.53mg·L-1,4.15mg·L-1。HN3-N浓度有稍许上升,CODcr与TP出水浓度随着进水浓度的降低而降低。(6)经过对湿地牧草生长状况的长期观察,分析并研究湿地牧草的营养成分,发现制胶废水中的营养物质有利于牧草的生长。砾石填料组以及椰糠填料组湿地牧草生长状况较好,其平均株高均为200cm,粗蛋白平均含量分别为13.4%与14.2%,粗纤维平均含量分别为52.3%、54.2%。均高于对照组的180cm,10.7%,49.0%。说明利用废水中的营养物质提高牧草作为饲料的营养价值,对资源进行充分利用,具有一定的经济效益。(7)调查分析表明,对现有制胶废水处理工艺进行改进十分必要,通过试验研究后推荐工艺流程如图所示:总体而言,将复合垂直流人工湿地系统应用于低浓度制胶废水的处理,水质净化效果良好,主要污染物去除率高,使水质达到了废水回用与农业灌溉的要求,同时充分利用了水资源。由于利用重力形成作为系统动力,节省了能源,运行费用较低,管理方便,生态效益良好。因此,将复合垂直流人工湿地系统应用于对制胶废水的进一步处理是值得推广的。