复合型生态浮床对模拟污水厂尾水的净化效能研究

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现今,《城镇污水处理厂污染物排放标准》是我国大部分城市污水处理厂尾水排放的执行标准。来自这些污水厂的尾水大多执行一级A或一级B的标准排入受纳水体。但是,此标准中氮磷的数值远远超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中V类水的标准。如果直接将这些不符标准的尾水直接排入地表水体中,将会导致受纳水体水质的恶化,甚至引起水体富营养化。因此,对污水厂尾水中营养物质的去除就显得尤为重要。相对于传统的人工湿地,生态浮床具有可以原位处理污水、建设运营费用较低、可以适应水位变化等优点,因此在近年来得到了较多的关注。为了使污水能在浮床内得到更好的净化,本课题将黄花鸢尾浮床与弹性填料结合,搭建了一种复合型生态浮床,考察了水力停留时间(HRT)、NH4+-N和NO3--N的进水浓度配比对复合型生态浮床净化效能的影响,分析了植物对氮、磷去除的贡献率,并考察了系统中底泥对复合型生态浮床净化效能的贡献。研究表明(1)延长HRT能在提高磷去除率的同时会致使降单位面积去除负荷降低。当HRT为2d时,复合型生态浮床对TN、TP的去除率和去除负荷分别为22.23%±6.79%,638.97±178.97 mg·m-2·d-1以及76.10%±24.31%,61.71±15.12 mg·m-2·d-1;当HRT为3d时,复合型生态浮床对TN、TP的去除率和去除负荷则分别为20.67%±2.72%,395.61±64.10mg·m-2·d-1和91.58%±5.51%,45.17±0.17mg·m-2·d-1。(2)植物的存在对复合型生态浮床内氮、磷的去除有明显改善作用。通过复合型生态浮床在各个工况条件下的运行状况分析,可以得到植物对系统内TN、TP去除的贡献率分别为47.22%74.87%以及38.07%61.57%。(3)当进水中氮的形态改变时,复合型生态浮床对TP的去除效果未出现明显变化,而TN的去除效果则出现了较大变化。当HRT=3d时,在进水TN、NO3--N、TP浓度分别为15.00mg/L±0.96mg/L,14.00 mg/L±1.31 mg/L,0.45 mg/L±0.04 mg/L以及进水TN、NH4+-N、TP浓度分别为16.19 mg/L±0.55mg/L,13.03mg/L±0.50 mg/L,0.45mg/L±0.01 mg/L时,复合型生态浮床对TN、TP的去除率分别为25.61%±5.72%,94.50%±3.66%以及60.03%±7.00%,94.82%±2.51%。(4)底泥对复合型生态浮床氮、磷的去除效能具有重要影响。屏蔽底泥对浮床系统运行效果影响后,发现系统对TN和TP的去除率分别由27.86%±5.53%,58.77%±6.20%下降到了14.78%±4.97%,33.51%±25.52%。通过对系统长期运行的结果分析,认为本研究中由黄花鸢尾、生物填料构成的复合型生态浮床对模拟尾水中NH4+-N、TN、TP有着长期有效、稳定的长期去除效果。
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