人工濕地脫氮除磷污水處理技術(shù)詳細(xì)分析

　　 人工濕地是20世紀(jì)70年代新興的一種污水處理方式，其利用基質(zhì)、水生植物和微生物之間的相互作用，通過(guò)過(guò)濾、吸附、共沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中有害物質(zhì)的去除，同時(shí)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水的凈化。近年來(lái)，人工濕地以其投資費(fèi)用低，建設(shè)、運(yùn)行成本低，處理過(guò)程能耗低，處理效果穩(wěn)定，景觀效應(yīng)良好等優(yōu)點(diǎn)多被用于改善景觀水體水質(zhì)之中。人工濕地還具有強(qiáng)大的生態(tài)功能，包括生物多樣性保護(hù)、水源凈化及保護(hù)與供給、氣候調(diào)節(jié)、野生資源開(kāi)發(fā)以及生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究等諸多方面。

　　1、人工濕地脫氮的機(jī)理及其主要影響因素

　　1.1脫氮機(jī)理

　　人工濕地中的氮通過(guò)微生物的氨化、硝化與反硝化作用，植物的吸收，基質(zhì)的吸附、過(guò)濾、沉淀等途徑去除。其中氨化、硝化與反硝化作用是去除氮的主要途徑，其基本條件是濕地中存在大量的氨化菌、硝化菌、反硝化菌和適當(dāng)?shù)臐竦赝寥拉h(huán)境條件。

　　氨氮可被植物直接攝取，合成植物蛋白質(zhì)與有機(jī)氮后，再通過(guò)植物的收割從濕地系統(tǒng)中除去。濕地植物根毛的輸氧及傳遞特性，使根系周?chē)B續(xù)呈現(xiàn)好氧、缺氧及厭氧狀態(tài)，相當(dāng)于許多串聯(lián)或并聯(lián)的處理單元，使硝化和反硝化作用可以在濕地系統(tǒng)中同時(shí)進(jìn)行。

　　基質(zhì)是人工濕地不可缺少的組成部分，它為人工濕地中微生物的生長(zhǎng)提供穩(wěn)定的依附表面，為水生植物提供生長(zhǎng)載體和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)，基質(zhì)本身對(duì)污水凈化也有重要的作用。

　　1.2影響脫氮的主要因素

　　1.2.1基質(zhì)

　　不同基質(zhì)類(lèi)型對(duì)脫氮效果的影響不同。WendongTao等研究發(fā)現(xiàn)，石灰石基質(zhì)和鋪路石對(duì)氨氮和TN的去除效果無(wú)太大差別，但是石灰石基質(zhì)能夠增大亞硝酸鹽的含量，將其最高質(zhì)量濃度從3.6mg/L增加到4.7mg/L，從而更有利于厭氧氨氧化，提高對(duì)氮的去除率。

　　有研究表明：在相同進(jìn)水水質(zhì)和水力負(fù)荷條件下，頁(yè)巖填料對(duì)COD、TN、TP去除效果最好，最高去除率可分別達(dá)到60%、80%、85%，其次為頁(yè)巖與粗礫石組合填料，麥飯石去除效果較差。

　　周煒等的試驗(yàn)結(jié)果表明，在8月份，沸石床復(fù)合流人工濕地NH4+-N去除率在95%左右，TN去除率接近80%，硝態(tài)氮去除率在96%左右；而爐渣和礫石人工濕地與沸石床相比，除出水硝態(tài)氮無(wú)太大變化外（約為80%~90%），NH4+-N和TN的去除率較低，約為10%、50%。

　　此外，一般來(lái)說(shuō)，分層的基質(zhì)要比不分層的處理效果好。研究表明，不同粒徑分層級(jí)配基質(zhì)對(duì)COD的去除率均高于單一粒徑基質(zhì)，其中分層級(jí)配生物陶粒對(duì)COD的平均去除率高達(dá)72.91%。分層級(jí)配沸石對(duì)TN的凈化能力較單一粒徑基質(zhì)有所提高，平均去除率高達(dá)91.23%。

　　1.2.2水生植物

　　水生植物是人工濕地的重要組成部分，對(duì)氮的去除有很大的影響。張榮社等研究表明，無(wú)植物床、蘆葦床和茭草床TN去除率分別達(dá)48.7%、75.6%、63.5%。可見(jiàn)植物對(duì)濕地中氮的去除有很大影響。

　　Z.Yousefi等通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比了黃花鳶尾碎石床人工濕地與空白床對(duì)TN的去除效果，結(jié)果表明，黃花鳶尾床對(duì)TN的去除效果比空白床好，二者的去除率分別為49.4%、43.4%。