论文部分内容阅读
研究考察了沸石及钢渣的理化性能,构建了垂直下向流石英砂/沸石/钢渣分层填装床层反应器+垂直上向流石英砂沸石/钢渣分层填装床层反应器+水平流沸石钢渣混合填装反应器人工湿地系统,探讨了系统深度处理生活污水的性能。研究以TP、TN、氨氮、COD作为人工湿地系统性能的主要评价指标,考察了种植植物(芦苇和吊兰混种)及未种植植物两种运行模式,两种模式均考察了5种不同工况,各工况的水力负荷分别为(0.092m~3/(m~2·d)、0.138m~3/(m~2·d)、0.184m~3/(m~2·d)、0.270m~3/(m~2·d)、0.553m~3/(m~2·d))研究获得了该组合人工湿地系统的最佳运行模式,并提出了对氮、磷污染物的最优处理负荷。本实验研究得出如下结论:⑴沸石对氨氮等温吸附过程符合Freundlish等温吸附方程,最大吸附量为0.41mg/g。钢渣对磷等温吸附符合Langmuir等温吸附方程进行拟合,计算出的最大吸附量为0.56mg/g。⑵本组合人工湿地深度处理生活污水的最佳模式和工况为:种植植物模式,水力负荷为0.138 m~3/(m~2·d),对TP、TN、氨氮、COD的去除率分别为90.07%、58.89%、99.8%、56.38%。⑶组合人工湿地对TP的去除率在87.12%~95.57%之间,平均出水TP浓度为0.07mg/L;TP的去除主要集中在垂直流人工湿地部分的钢渣层。⑷组合人工湿地种植植物模式是未种植植物TN平均去除率的2.9倍;组合人工湿地对TN的去除主要集中在垂直流人工湿地部分;种植植物模式对TN的去除作用主要集中沸石层;无论是否种植植物,垂直流人工湿地部分对TN的去除都呈现先增加后减小的趋势。⑸组合人工湿地对氨氮的去除率基本维持在80%以上,其中种植植物可以使氨氮的去除率稳定的维持在99%以上;在水力负荷在0.092m~3/(m~2·d)、0.134m~3/(m~2·d)、0.184m~3/(m~2·d)时,垂直流人工湿地对氨氮的去除起主要作用;在水力负荷在0.27m~3/(m~2·d)和0.553m~3/(m~2·d)时,水平流和垂直流人工湿地共同作用去除氨氮;氨氮的去除主要集中在垂直下向流反应器中的石英砂层和沸石层,且随着水力负荷的逐渐增大,氨氮去除的贡献增加。⑹组合人工湿地对COD去除比较稳定,对COD的去除主要集中在垂直下向流反应器中的石英砂层和沸石层;植物提高了系统每个部分去除COD稳定性,增加了系统的抗冲击能力。⑺系统中生长成熟的芦苇生物体中氮、磷含量分别为:25.4mgN/g、2.93mgP/g;吊兰生物体中氮、磷含量分别为19.5mgN/g、2.36mgP/g;⑻水力负荷为0.039 m~3/(m~2·d)时,进入人工湿地的TP量与植物吸收的TP量达到平衡,出水中TP浓度稳定达到地表水Ⅱ类标准;在水力负荷为0.034m~3/(m~2·d)时,进入人工湿地的TN量与植物吸收的N量达到平衡,出水中TN浓度稳定达到城镇污水厂排放标准中一级A标准。