【摘 要】
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随着农村社会经济迅速发展,农村生活污水排放量显著增多,其具有来源广泛、污染范围广、水质波动大和可生化性强等特点。未经处理的农村生活污水中含有较高的有机物、氮、磷等易对地表水及地下水环境造成严重危害。为评价模块化人工湿地对农村生活污水的净化效果,本研究以农村生活污水为研究对象,主要探究了模块化人工湿地类型及填料组合对农村生活污水的净化效果、不同植物对农村生活污水净化效果的影响、串联式模块化人工湿地对
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随着农村社会经济迅速发展,农村生活污水排放量显著增多,其具有来源广泛、污染范围广、水质波动大和可生化性强等特点。未经处理的农村生活污水中含有较高的有机物、氮、磷等易对地表水及地下水环境造成严重危害。为评价模块化人工湿地对农村生活污水的净化效果,本研究以农村生活污水为研究对象,主要探究了模块化人工湿地类型及填料组合对农村生活污水的净化效果、不同植物对农村生活污水净化效果的影响、串联式模块化人工湿地对农村生活污水的净化效果以及模块化人工湿地的微生物多样性及群落结构四个方面,以期为模块化人工湿地在处理农村生活污水方面的应用提供数据参考和设计依据。主要研究结论如下:(1)不同的模块化人工湿地类型及填料组合均对农村生活污水起到一定的净化作用,且随着水力停留时间的增加,各理化指标的浓度基本呈现降低的趋势。试验表明,该研究中最佳模块化人工湿地类型及填料组合为:折流式模块化人工湿地+砾石-陶粒,其出水中TP、TN、NO3--N、NH4+-N、COD的去除率分别为71.27%、52.32%、84.94%、94.34%、94.33%。(2)植物的种植有利于模块化人工湿地对于农村生活污水的净化,相较于鸢尾和美人蕉,种植菖蒲的模块化人工湿地对于TP、TN、NO3--N、NH4+-N、COD的去除率分别为82.84%、81.92%、86.63%、97.78%、95.53%,同时,结合植物生长情况认为菖蒲更适宜作为该研究中的湿地植物。(3)串联式模块化人工湿地比单级模块化人工湿地对于农村生活污水的净化效果总体更好。随着水力停留时间的增加,两种串联式模块化人工湿地出水中各理化指标的浓度均基本呈现先下降后趋于稳定的趋势。静态-串联式模块化人工湿地对于农村生活污水中TP、TN、NO3--N、NH4+-N、COD的去除率分别为86.21%、88.68%、88.70%、96.80%、97.62%,其TP、NH4+-N、COD浓度分别在第24天、第9天和第24天达到地表Ⅴ类水环境质量标准要求;循环-串联式模块化人工湿地对于农村生活污水中TP、TN、NO3--N、NH4+-N、COD的去除率分别为86.18%、91.56%、89.24%、96.73%、97.39%,其TP、NH4+-N、COD浓度分别在第27天、第6天和第18天达到地表Ⅴ类水环境质量标准要求。(4)相较于循环-串联式模块化人工湿地,静态-串联式模块化人工湿地中微生物的丰度相对较高,其优势门以变形菌门、放线菌门、厚壁菌门、拟杆菌门以及蓝细菌门为主,优势菌纲分别为γ-变形菌纲、α-变形菌纲、拟杆菌纲;循环-串联式模块化人工湿地比静态-串联式模块化人工湿地中微生物的物种多样性更高,物种群落结构更复杂,其优势门以变形菌门、拟杆菌门、蓝细菌门、厚壁菌门以及放线菌门为主,优势菌纲分别为γ-变形菌纲、拟杆菌纲、产氧光细菌纲以及α-变形菌纲。
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