垂直流湿地用于产业集聚区污水厂尾水脱氮处理
发布时间：2021-07-09 17:24
产业集聚区污水厂尾水处理选用垂直流人工湿地工艺,湿地床内铺设石灰石、硫磺、硫铁矿混合基质,日处理水量4万m3,水力停留时间24 h,监测分析了湿地稳定运行后的净化力。研究结果表明:垂直流人工湿地对COD、TN的平均去除率分别为18.93%、56.83%,出水TN、NO3--N、NH3-N、NO2--N分别在7.60～13.99、4.17～7.29、0.81～2.17、1.01～4.07 mg/L,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准。
【文章来源】：工业水处理. 2019,39(11)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
垂直流人工湿地结构
自然挂膜形式完成启动，工程稳定运行期进水水质：COD21.90~42.14mg/L、NH3-N1.32~4.95mg/L、TN20.75~31.39mg/L、NO3--N18.87~26.42mg/L、NO2--N0.06~0.18mg/L、DO2.87~6.15mg/L。1.3水样采集测定与数据处理系统稳定后连续监测3个月，每间隔4d取样监测1次，系统各单元进出水取混合样，测定混合水样的COD、NH3-N、TN、NO3--N、NO2--N、DO等6项指标。各指标测定方法参照文献〔8〕。数据处理采用Origin8进行统计分析。2结果与分析2.1COD的去除效果垂直流人工湿地对COD的去除效果见图2。图2垂直流人工湿地对COD的去除效果从图2可以看出，垂直流人工湿地进水COD在21.90~42.14mg/L，满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A标准，说明产业集聚区污水厂对有机物的去除效果较为理想。出水COD在19.03~36.12mg/L，垂直流人工湿地对COD的去除率在12.14%~31.00%，平均去除率仅为18.93%，这主要是因为湿地系统中COD的降解和转化主要是通过异养微生物完成〔9-10〕，将其转化成CO2和H2O，而废水中的BOD5在产业集聚区污水厂已处理至较低浓度水平，其尾水可生化性相对较低，限制了异养微生物对COD的去除效果。2.2不同形态氮的去除效果垂直流人工湿地对不同形态氮的去除效果见图3。从图3可以看出，垂直流人工湿地进水TN在20.75~31.39mg/L，不能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A标准，说明产业集聚区污水厂对TN的去除效果不理想。出水TN在7.60~13.99mg/L，垂直流人工湿地对TN的去除率在44.97%~67.86%，平均去除率达56.83%，出水NO3--N在4.17~7.29mg/L，平均为6.36mg/L，这主要是因为湿地基质床内铺设了硫磺和硫铁矿，还工程实
图3垂直流人工湿地对不同形态氮的去除效果原态硫（S2-，S0，S2O32-）作为电子供体提高了湿地的硫自养反硝化脱氮效果。垂直流人工湿地出水NH3-N质量浓度在0.81~2.17mg/L，较进水NH3-N明显降低，主要是在湿地砾石层种植有水生挺水植物，挺水植物能将氧气从上部输送至根部，在根区或根际形成好氧环境，而这一环境能够刺激有机物质的分解和硝化细菌的生长，从而达到去除污水中氨氮的目的〔11-12〕。由于受进水TN浓度高、湿地床底部缺氧环境的影响，湿地出水NO2--N在1.01~4.07mg/L，较进水浓度高，出现亚硝酸盐积累现象。2.3基质附着微生物镜像观察垂直流人工湿地稳定运行期，在基质床深80cm处取基质，用生理盐水清洗基质，对清洗液进行镜检观察，可以看出，生物相较丰富，通过观察镜像发现存在着原生动物、后生动物、浮游动物，以及颜色较深的菌胶团，同时还可以观察到一定数量的线虫、轮虫、浮游动物等，说明系统内微生物生长环境良好。2.4生物群落结构分析垂直流人工湿地稳定运行期，在基质床深30、80、150cm处分别取基质，采用PCR-DGGE、16SrDNA测序、R语言编译软件等手段对垂直流人工湿地不同深处的微生物群落进行了分类学分析，结果表明，垂直流人工湿地系统内主要存在可识别的10个细菌门类，3个样品虽取样深度不同，但细菌门类一致，不同门的占比差别不大。3个样品中，占主要优势的门类为Proteobacteria（变形菌门）和Chlo-roflexi（绿弯菌门），二者占比在60%以上，这同张丽丽〔13〕的研究结果一致。其他门占比相对较高依次为Bacteroidetes（拟杆菌门）、Acidobacteria（酸杆菌门）、Chlorobi（绿菌门），上述5种门占比在85%以上，另外在湿地系统内也发现了Planctomycetes（?
【参考文献】：
期刊论文
[1]污水处理厂尾水深度处理技术的研究进展[J]. 张丹,尤朝阳,肖晓强,刘志寅. 安徽农业科学. 2011(09)
[2]对我国农业废弃物资源化利用的思考[J]. 彭靖. 生态环境学报. 2009(02)
[3]北京翠湖表流和潜流湿地对细菌多样性的影响[J]. 王晓丹,翟振华,赵爽,李荣旗,马文林,李艳红. 环境科学. 2009(01)
[4]人工湿地对污染物的净化功能及存在问题[J]. 刘强,李亚峰,程琳. 辽宁化工. 2008(04)
[5]自动增氧型潜流人工湿地处理农村生活污水的研究[J]. 孙亚兵,冯景伟,田园春,李署,帖靖玺,张继彪,袁守军. 环境科学学报. 2006(03)
[6]中国富营养化湖泊的生物修复[J]. 顾宗濂. 农村生态环境. 2002(01)
[7]烟气脱硫技术的发展及应用现状[J]. 冯玲,杨景玲,蔡树中. 环境工程. 1997(02)
硕士论文
[1]人工湿地处理城镇污水厂尾水深度脱氮实验研究[D]. 赵赞.南京理工大学 2012
本文编号：3274162
【文章来源】：工业水处理. 2019,39(11)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
垂直流人工湿地结构
自然挂膜形式完成启动，工程稳定运行期进水水质：COD21.90~42.14mg/L、NH3-N1.32~4.95mg/L、TN20.75~31.39mg/L、NO3--N18.87~26.42mg/L、NO2--N0.06~0.18mg/L、DO2.87~6.15mg/L。1.3水样采集测定与数据处理系统稳定后连续监测3个月，每间隔4d取样监测1次，系统各单元进出水取混合样，测定混合水样的COD、NH3-N、TN、NO3--N、NO2--N、DO等6项指标。各指标测定方法参照文献〔8〕。数据处理采用Origin8进行统计分析。2结果与分析2.1COD的去除效果垂直流人工湿地对COD的去除效果见图2。图2垂直流人工湿地对COD的去除效果从图2可以看出，垂直流人工湿地进水COD在21.90~42.14mg/L，满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A标准，说明产业集聚区污水厂对有机物的去除效果较为理想。出水COD在19.03~36.12mg/L，垂直流人工湿地对COD的去除率在12.14%~31.00%，平均去除率仅为18.93%，这主要是因为湿地系统中COD的降解和转化主要是通过异养微生物完成〔9-10〕，将其转化成CO2和H2O，而废水中的BOD5在产业集聚区污水厂已处理至较低浓度水平，其尾水可生化性相对较低，限制了异养微生物对COD的去除效果。2.2不同形态氮的去除效果垂直流人工湿地对不同形态氮的去除效果见图3。从图3可以看出，垂直流人工湿地进水TN在20.75~31.39mg/L，不能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A标准，说明产业集聚区污水厂对TN的去除效果不理想。出水TN在7.60~13.99mg/L，垂直流人工湿地对TN的去除率在44.97%~67.86%，平均去除率达56.83%，出水NO3--N在4.17~7.29mg/L，平均为6.36mg/L，这主要是因为湿地基质床内铺设了硫磺和硫铁矿，还工程实
图3垂直流人工湿地对不同形态氮的去除效果原态硫（S2-，S0，S2O32-）作为电子供体提高了湿地的硫自养反硝化脱氮效果。垂直流人工湿地出水NH3-N质量浓度在0.81~2.17mg/L，较进水NH3-N明显降低，主要是在湿地砾石层种植有水生挺水植物，挺水植物能将氧气从上部输送至根部，在根区或根际形成好氧环境，而这一环境能够刺激有机物质的分解和硝化细菌的生长，从而达到去除污水中氨氮的目的〔11-12〕。由于受进水TN浓度高、湿地床底部缺氧环境的影响，湿地出水NO2--N在1.01~4.07mg/L，较进水浓度高，出现亚硝酸盐积累现象。2.3基质附着微生物镜像观察垂直流人工湿地稳定运行期，在基质床深80cm处取基质，用生理盐水清洗基质，对清洗液进行镜检观察，可以看出，生物相较丰富，通过观察镜像发现存在着原生动物、后生动物、浮游动物，以及颜色较深的菌胶团，同时还可以观察到一定数量的线虫、轮虫、浮游动物等，说明系统内微生物生长环境良好。2.4生物群落结构分析垂直流人工湿地稳定运行期，在基质床深30、80、150cm处分别取基质，采用PCR-DGGE、16SrDNA测序、R语言编译软件等手段对垂直流人工湿地不同深处的微生物群落进行了分类学分析，结果表明，垂直流人工湿地系统内主要存在可识别的10个细菌门类，3个样品虽取样深度不同，但细菌门类一致，不同门的占比差别不大。3个样品中，占主要优势的门类为Proteobacteria（变形菌门）和Chlo-roflexi（绿弯菌门），二者占比在60%以上，这同张丽丽〔13〕的研究结果一致。其他门占比相对较高依次为Bacteroidetes（拟杆菌门）、Acidobacteria（酸杆菌门）、Chlorobi（绿菌门），上述5种门占比在85%以上，另外在湿地系统内也发现了Planctomycetes（?
【参考文献】：
期刊论文
[1]污水处理厂尾水深度处理技术的研究进展[J]. 张丹,尤朝阳,肖晓强,刘志寅. 安徽农业科学. 2011(09)
[2]对我国农业废弃物资源化利用的思考[J]. 彭靖. 生态环境学报. 2009(02)
[3]北京翠湖表流和潜流湿地对细菌多样性的影响[J]. 王晓丹,翟振华,赵爽,李荣旗,马文林,李艳红. 环境科学. 2009(01)
[4]人工湿地对污染物的净化功能及存在问题[J]. 刘强,李亚峰,程琳. 辽宁化工. 2008(04)
[5]自动增氧型潜流人工湿地处理农村生活污水的研究[J]. 孙亚兵,冯景伟,田园春,李署,帖靖玺,张继彪,袁守军. 环境科学学报. 2006(03)
[6]中国富营养化湖泊的生物修复[J]. 顾宗濂. 农村生态环境. 2002(01)
[7]烟气脱硫技术的发展及应用现状[J]. 冯玲,杨景玲,蔡树中. 环境工程. 1997(02)
硕士论文
[1]人工湿地处理城镇污水厂尾水深度脱氮实验研究[D]. 赵赞.南京理工大学 2012
本文编号：3274162
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