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为了进一步研究稳定表流湿地对农村分散型生活污水的净化能力,本课题设计了一整套稳定表流湿地系统,厌氧消化池-稳定表流湿地-潜流人工湿地。旨在改善湿地出水水质,并且在一定程度上减轻后续潜流人工湿地的堵塞问题。具体研究内容和结果如下:
(1)稳定表流湿地分别以砾石和悬浮球作为填料,砾石铺设底部,悬浮球在上部;砾石具有一定的孔隙率,而且机械强度高,悬浮球可以为微生物提供更大的生长空间,而且还有固定植物的作用。系统启动阶段,进水水量为0.5m3/2d,湿地停留时间为2天,经过1个月的试验,湿地中的吊兰因为湿地负荷过高,出现死亡,但悬浮球生物膜已经成型,而且推流式稳定表流湿地对COD,NH3-N,和TP的去除率分别为76.7%,25.5%和34.8%。
(2)负荷运行阶段,为了研究出稳定表流湿地最优负荷条件,分别对稳定表流湿地进行了水力负荷为0.15m3m-2d-1,0.3 m3m-2d-1,0.5 m3m-2d-1的试验研究。研究发现夏季里当水力负荷为0.3 m3m-2d-1时,单级稳定表流湿地对COD,NH3-N,TN和TP的去除率最高,分别为84.9%,35%,38.8%和49%。而湿地进水量为0.3 m3/d时,水力停留时间达到6天,湿地中的NH3-N,TN和TP的去除率接近90%,出水完全达标;由于冬季里微生物和植物受气候影响比较大,而且污水中污染物浓度较高,NH3-N和TN的水力停留时间一般保持在10天才能保证出水达标,而TP的去除率受气候影响较小。
(3)两级混合串联稳定表流湿地研究,在水力负荷为0.3 m3m-2d-1条件下,通过在单级稳定表流湿地后串联一级潜流人工湿地,并同单级潜流人工湿地作对比。研究发现两级串联稳定表流湿地克服了单级稳定表流湿地受气候影响较大;单纯潜流人工湿地易堵塞,出水水质不稳定的特点。湿地系统在夏季对COD,NH3-N,TN和TP的去除率均在80%以上,冬季对氮磷的去除率也保持在50%左右。系统不仅出水水质好、稳定,经过稳定表流湿地以后,潜流人工湿地对NH3-N和TN的去除率要比单级潜流人工湿地大,而且系统堵塞小。