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人工湿地是一种新型的生态处理污水技术,因其投资少、处理效果好、运行维护方便,正越来越受到世界各国的重视和关注。人工湿地的床体类型多样,不同的床体结构,渗流能力和净化机理不同,因此对湿地的净化处理效果也明显不同。单一人工湿地容易受到环境、温度、溶解氧等各种因素的影响,而将不同类型的人工湿地组合形成复合人工湿地系统,能够充分发挥各种类型湿地特长,实现优势互补,有效缓解各因素对其功能的制约,以达到更高的稳定性和更好的处理效果。
本试验采用的垂直流-水平流一体化复合人工湿地,是对垂直流.水平流复合人工湿地的改良,达到了节省土地、方便管理的目的,并创新性地将其与表面流人工湿地和景观塘水处理工艺串联组合成多级复合系统,运用于广州西塑湛涌村生活污水处理的中试工程。通过对COD、TN、NH4+-N、TP等水质指标的监测,分别研究了一体化人工湿地系统、表面流湿地、景观塘对生活污水的处理效果以及复合系统的综合处理效果。并添加了出水回流处理工艺,将景观塘出水回流至一体化湿地进行再次处理,比较复合系统回流前后各污染物的处理效果。
本试验还根据广州从化市玮思工业园区污水特点,采用生物接触氧化法和复合水平流.垂直流人工湿地相结合的工艺对该园区综合污水水量900吨/日进行了处理,研究了不同时间段对工业园区综合污水的净化效果主要研究结果如下:
(1)垂直流-水平流一体化人工湿地-表面流湿地-景观塘复合系统在处理西望湛涌村河涌污水的中试工程中,对污水COD、TN、NH4+-N和TP指标都有良好的去除效果,平均去除率分别为85.62%,85.42%,93.85%和90.35%,出水平均浓度分别为4.62mg/L、3.05mg/L、0.47mg/L、0.05mg/L,其中,COD达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅰ类水标准,NH4+-N、TP达到Ⅱ类水标准。
(2)经过上述复合湿地系统的出水经过回流处理工艺再次深度处理后,最终出水水质良好。通过对垂直流-水平流一体化人工湿地-表面流湿地-景观塘复合系统采用回流处理工艺前后的对污染物的去除效果进行配对T检验比较得出:添加回流处理工艺的复合系统对COD、TN、NH4+-N的去除效果都要优于无回流的复合系统;而对TP的去除添加回流处理工艺与没回流的复合系统之间没有显著差异,均有良好效果。
(3)本试验研究了生物接触氧化.复合人工湿地组合工艺对污水的处理效果。生物接触氧化-复合人工湿地组合工艺对COD、BODs、TP、TN和NH4+-N的平均去除率分别为86.07%、74.91%、60.73%、46.01%和89.62%,最终出水BOD5、TP的平均浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B标准,COD、TN和NH4+-N的平均出水浓度达到一级A标准。
(4)生物接触氧化法.复合人工湿地系统对各污染物的去除效果明显优于单一的生物接触氧化法和单一的人工湿地组合。通过对增加了生物接触氧化预处理的复合人工湿地与没有预处理的水平流.垂直流复合人工湿地进行配对T检验比较得出:生物接触氧化.复合人工湿地系统对COD、BODs、NH4+-N、TN和TP的处理效果均优于没有预处理的复合人工湿地。说明污水经过预处理再流经湿地系统能有效提高污水污染物的去除能力。